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点胶机
控制系统
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说明书
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点胶机控制系统设计【说明书+CAD】,点胶机,控制系统,设计,说明书,CAD
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哈尔滨理工大学毕业设计(论文)开 题 报 告学生姓名 王洪旭 学 号 1230120122 专 业 机械电子工程 班 级 12-1 指导教师 张中然 2016年2月29日课题题目及来源：题目：点胶机控制系统设计题目来源： 本毕业设计课题来自于点胶机厂家的生产实际，通过设计出点胶机控制系统，从而进行轨迹控制点胶的点胶机器人，代替人工操作。课题研究的意义和国内外研究现状：课题研究的意义： 随着生活水平的提高，产品包装的外观越来越受到人们的重视。纸盒包装因其成本低廉、外观靓丽一直在商品外包装方面占有很大的市场份额。在纸盒包装制作的过程中要交税讲纸盒侧壁与底面粘贴起来，但纸盒包装的形状变化多，切尺寸较大，如图1所示，这就给点胶工作带来了很大的苦难。图1 纸盒包装目前主要用的点胶方式有人工点胶和自动点胶机两种：手动点胶，人工使用手动点胶机（图2）在电子产品上点胶，该工艺方法简单，成本低，但是效率低下且浪费劳动力； 全自动点胶机（图3），自动点胶机是用气压在设定时间内，把胶液推出。由仪表控制每次注滴时间，确保每次注滴量一样。只要调节好气压、时间和选择适当的针嘴，便可轻易改变每次注滴量。目前市场产品很多，但尺寸均较小。图2 手动点胶机图3 全自动点胶机可以看出人工方式在连续成行点胶时难以保证其精度，效率非常低，一般只用于逐个点的点胶。全自动点胶机一般用于电路板或一些小饰件的点胶，所以尺寸较小，且不易控制运行轨迹。本毕业设计的点胶机控制系统，可以用控制器完成圆形、多边形等各种形状的点胶，且可以适应倒角，空走等要求。系统具有尺寸大，适应性强，成本合理，以流水线方式运行等优点，大大提高了纸盒包装的生产效率和质量，降低企业用工成本国内外发展状况：点胶机的发展源于美国和欧洲，随着日本电子行业对点胶机的大规模需求，日本点胶机厂家发展也非常迅速。中国工业的发展，吸引大批日本企业、台湾企业的进驻，专业的点胶机厂家也涌入中国。美国EFD、日本武藏等，还有台湾的自主点胶机，形成三足鼎立。2005年后中国民营的点胶机厂家开始兴起。最初是代理为主，配以自主研发的产品，或者是自动化行业厂家涉足点胶机行业，逐渐发展为专门的点胶机厂家。2012年底，据不完全统计，国内点胶机专门厂家多达三十多家，如果包含其他非专业自动化或者胶水厂家、国外点胶厂家、经销商，那么则多达几千家。虽然目前市场上点胶机器人种类很多，但是针对于纸盒包装的点胶机器人尚属空白，现有点胶机器人不能适应纸盒包装的多样式，大尺寸和流水线操作等要求。本文所设计的点胶流水线机器人具有成本低，控制准确，能完成复杂轨迹点胶，流水线操作等特点。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：课题研究的内容：开发出一台能够进行轨迹控制点胶的点胶机器人，代替人工操作。装置由机械结构和控制系统组成。具体工作方式是由电机带动传送带把需要进行点胶的电子产品送到点胶机器人下方，点胶机器人具有三个自由度，只要提前输入所需路径，点胶机器人就能自动进行定位并开始对产品进行点胶。点胶机器人应具有全自动运行、适应性强、运行平稳、成本低等优点。具体的研究内容包括：1 设计合理的机械装置，如传送装置、点胶机上的定位装置等，完成产品的运输和点胶；2 研究针对控制胶枪移动的算法，并将算法转化为c语言程序；3 设计控制和驱动电路，准备利用stc89c51单片机为控制核心器件，控制步进电机，来完成和驱动相应动作。课题研究的主要方法：（1） 文献调研和资料收集。包括寻求目前较为流行的全自动点胶机的外形和丝杠结构等，为本文的开展提供一定参考；（2） 建立三维模型进行运动学分析等，对结构进行论证，和详细设计。（3） 控制系统设计。以单片机为核心搭建控制系统，结合传感装置，完成对步进电机的操作，从而控制机构运行。（4） 搭建传送装置和点胶机器人系统，样机调试，稳定新实验。（5） 对设计说明书初稿进行相关格式修改，改进控制系统，装置整理。研究过程中的主要问题和解决的方法：(1) 机构方案设计若想要实现本文所设计控制系统的效果，首先需要保证机械结构设计的完整性和稳定性机械设计部分主要完成整个系统的运动框架的搭建和其他关键部件的固定，还有为其他功能件，如限位开关，传输带等。机械部件作为整个系统的基础，又要实现所设计的控制算法可效性，考虑到整个系统所以我设计的机械部分主要包括以下内容：1. 支撑框架和导向结构设计。导轨选型、安装固定与固定，系统支撑框架设计。2. 固定结构设计。对步进电机悬挂支撑、传动输出、限位器的安装等。（2）控制系统设计 控制电路：以单片机为核心搭建控制系统，结合传感装置，完成对步进电机的操作，从而控制机构运行。 控制软件：本文采用逐点比较插补算法进行直线插补和圆弧插补，并将算法转化为c语言程序。能够完成圆形、多边形等各种形状的点胶，且可以适应倒角，空走等要求的控制系统。装置由机械结构和控制系统组成。具体工作方式是由电机带动传送带把需要进行点胶的电子产品送到点胶机器人下方，点胶机器人具有三个自由度，只要提前输入所需路径，点胶机器人就能自动进行定位并开始对产品进行点胶。点胶机器人应具有全自动运行、适应性强、运行平稳、成本低等优点。课题研究所需的参考文献： 1张建民等.机电一体化系统设计M.第三版.北京：高等教育出版社 2J.DERGAN，F Pers.Machine Vision System for Inspecting BearingsCPattern Recognition Proceedings IEEE 15th International Conference3张培铭.X-Y工作台实验教学型数控仿真系统研制D.沈阳：东北大学.4毛制怒，冯洁，李宪章.基于上位机与MCS-51单片机的X-Y轴定位驱动系统J.制冷与空调.5唐中燕.步进电机自动升降速闭环控制的单片机实现J.电机电器技术6Zhang Yuhong1. Image processing using spatial transformC. Proceedings of 2009 International Conference on Image Analysis and Signal Processing7SONKO OsawaProfile Measurement by Combination Projection MethodC 1996 the Japan-China Bilateral Symposium on Advanced Manufacturing Engineering8Tanwer Ashish1 ， Singh Rattandeep1 and Reel Parminder Singh1. Real time low level parallel image processing for active vision systemsC. 2009 IEEE International Advance Computing Conference 指导教师审查意见：课题选择可以使学生充分
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