功能檢測單元-機械電氣課程設計設計報告

機械電氣課程設計設計報告PAGE1目錄設計題目2立項報告2方案論證報告2形式實驗報告5PLC梯形圖7設計說明書9操作面板示意圖11使用說明書11研制總結報告11整機裝配圖后附1氣動原理圖后附2電氣原理圖后附3設計題目功能檢測單元立項報告設計這個功能檢測單元的目的是設計一種用于檢測工件高度，并將合格與不合格工件分別輸送到其他單元的檢測單元。它的主要工作內(nèi)容包括：機械械系統(tǒng)設計、電路設計、PLC控制程序編制。下面我們從社會效益和經(jīng)濟效益兩個方面來闡明為什么要進行這次設計。首先是經(jīng)濟效益：在原來的工作中，工人通過人工進行工件高度的檢測，判斷工件合格與否。這樣的人工檢測耗時長，效率偏低，并且最終的工件合格率可能受工人工作經(jīng)驗的影響：熟練工人合格率高，而非熟練工人的合格率低，可能對產(chǎn)品質(zhì)量保證有不好的影響?，F(xiàn)在使用功能檢測單元代替工人工作，一方面可以減少雇傭的工人數(shù)量，并且每年雇傭一個工人需要5萬元（RMB），而一臺功能檢測單元的運行費用是3萬元（RMB），這樣我們可以每年節(jié)省2萬元（RMB），在除去設計費用和制造費用1萬元（RMB），當年一臺機器就可以節(jié)約1萬元（RMB），隨后的效益更是可觀的；另一方面，也可以提高工作效率，產(chǎn)品質(zhì)量也能得到穩(wěn)定的保障。其次是社會效益：人工檢測時，工人需要在比較嚴酷的工作環(huán)境下進行單一重復的工作，受到噪音污染等其他各方面的影響。我們工程技術人員當然是看在眼里，淚流心里。為了讓工人們脫離苦海，我們需要設計可以自動檢測工件的機械手。另外，工人進行檢測工作時，必須全神貫注，在危險環(huán)境下進行工作時，每天都在冒著風險。而對于一些產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的關系到人民正常生活的產(chǎn)品，單單依靠工人自己的自覺與專注是遠遠不夠的。為此，設計一個自動化功能檢測單元，是很有必要的?，F(xiàn)在剩下的問題就是如何能設計出這次功能檢測單元。技術可行性分析：快速：使用PLC控制技術，機械手動作快捷、準確。低成本：本產(chǎn)品采用了國際先進的FESTO氣缸，制造、安裝和維護的費用都明顯低于市場上的同類產(chǎn)品?？删S護性：每一部機器都不可以脫離維修的工作，但我們相信，F(xiàn)ESTO氣缸的維修費用將會肯定低于其他產(chǎn)品。另外，我們提供快速維修服務以及直接替換配件，使您無后顧之憂。技術支持：對于長時間使用的設備，技術支持是很重要的。我們可以為客戶提供低費用、長期的技術支持和升級服務，您可以利用網(wǎng)絡免費下載我們的升級軟件以及低成本升級我們更改的硬件。方案論證報告本次的課程設計，我們小組共提出兩種設計方案。一種是直線運動加回轉(zhuǎn)運動方案，另一種是完全的直線運動方案。下面，我們就這兩種方案進行討論。方案一：結構示意圖：這種方案是由兩種氣缸組成：直線運動氣缸和擺動氣缸。優(yōu)點：由于擺動氣缸的回轉(zhuǎn)速度很快，因此這種方案的最大優(yōu)點就是運動速度快。其次，由于氣缸數(shù)量較少，因此，安裝方便、噪音小、維護簡單、壽命長。缺點：顯而易見，由于注塑機的機內(nèi)空間有限，不可能將機械手安裝在注塑機內(nèi)部。又因為是采用的擺動氣缸，機械臂的回轉(zhuǎn)半徑很大，很容易與注塑機的模具支撐裝置、注塑機的機體發(fā)生干涉，導致發(fā)生危險。結論：回轉(zhuǎn)半徑過大，容易與其他部件發(fā)生干涉，穩(wěn)定性、可靠性較低。因此，不能采用該種設計方案。方案二：結構示意圖：這種方案完全由直線運動氣缸組成。優(yōu)點：可將機械手臂安裝在注塑機機體以外，由于直線運動氣缸的行程長而且便于控制，因此不會與注塑機的其他部件發(fā)生干涉。缺點：安裝較為復雜，機械手的軸線要與注塑機模具的軸線對齊。結論：可靠性、穩(wěn)定性強，結構簡單。應采用次種方案。形式實驗報告動作順序圖：氣動原理圖：PLC動作轉(zhuǎn)換圖：PLC外部接線圖：實驗儀器、設備：FESTO氣缸綜合實驗臺；三菱PLC可編程控制器系統(tǒng)；PC機一臺；連接用導線若干。實驗步驟：（1）．繪制系統(tǒng)的裝置簡圖；（2）．確定動作順序和轉(zhuǎn)換條件；（3）．繪制控制面板布置圖；（4）．繪制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；（5）．繪制PLC的外部接線圖；（6）．編制I/O位及工作位分配表；（7）．編制系統(tǒng)的控制梯形圖。7．I/O位及工作位的確定：I/O表：I/O位現(xiàn)場裝置注釋X011左限位常開X012右限位常開X013伸出限位常開X014縮回限位常開X015卡抓夾緊確認常開X016卡抓松開確認常開X000啟動按鈕常開X001停止按鈕常開X002復位按鈕常開X003急停按鈕常開Y011電磁閥左移Y012電磁閥右移Y013電磁閥伸出Y014電磁閥縮回Y015電磁閥卡抓夾緊Y016電磁閥卡抓放松工作表：工作位作用注釋M8002PLC初始化PLC內(nèi)部使用M007中間繼電器啟動按鈕繼電器M008中間繼電器復位按鈕繼電器M009中間繼電器停止按鈕繼電器M010中間繼電器急停按鈕繼電器實驗結論：本次實驗非常成功，各個氣缸的運行動作均順利實現(xiàn)，啟動、停止、復位、急停等功能也完全按照設計計劃實現(xiàn)，整個系統(tǒng)運行平穩(wěn)、流暢。達到初步的設計要求，可以進行進一步的設計工作。PLC梯形圖設計說明書原始數(shù)據(jù)：注塑機模具深度：120mm注塑機模具中心到注塑機側(cè)面距離：580mm注塑機側(cè)面上框架寬度：100mm注塑機模具軸線到注塑機側(cè)面上框架距離：540mm注塑機模具軸線到工件送出口距離：380mm2．氣動卡抓的選擇：由于此次的工件的材料為塑料，因此工件的質(zhì)量不大，其最大質(zhì)量不超過0.2kg。設m=0.2kg垂直運動速度：V垂直=0.5m/s緩沖長度：L垂直=0.6mm=0.0006m垂直加速度：水平運動速度：V水平=1m/s緩沖長度：L水平=8mm=0.008m水平加速度：參照元器件手冊，選用HGP-16-A型平行氣動卡抓。雙作用氣缸的選擇：卡抓自重0.185kg，工件最大質(zhì)量0.2kg，總質(zhì)量0.385kg設最大負載：m=0.4kg氣缸的軸向負載力：F=umg=0.25x0.4x9.8=0.98N氣缸平均速度：V=s/t=300/1=300mm/s負載率：B=0.5理論輸出力：F0=F/B=0.98/0.5=1.96N雙作用氣缸缸徑：由于該氣缸行程為380mm，所以參照元器件手冊，選用DSNU-25-400PPV-A型雙作用氣缸，缸徑25mm，行程400mm。4．無桿氣缸的選擇：雙作用氣缸自重1.5kg，卡抓自重0.185kg，工件最大質(zhì)量0.2kg總負載1.885kg設最大負載：m=2kg氣缸的軸向負載力：F=umg=0.25x2x9.8=4.9N氣缸平均速度：V=s/t=300/1=300mm/s負載率：B=0.5理論輸出力：F0=F/B=4.9/0.5=9.8N無桿氣缸缸徑：由于該氣缸行程為120mm，所以參照元器件手冊，選用DGPL-18-PPVA-GFB型無桿氣缸，缸徑18mm，行程200mm。5．氣缸間連接的設計：氣缸間的連接使用5mm厚的A3鋼板，由于使用量較少，其鋼板總重量遠小于氣缸總重量，因此可以忽略不計，只需校核整個機械臂系統(tǒng)與注塑機間的連接強度。雙作用氣缸自重1.5kg，卡抓自重0.185kg，工件最大質(zhì)量0.2kg，無桿氣缸自重1.5kg系統(tǒng)總重3.385kg設選用M10螺栓由于整個機械臂系統(tǒng)與注塑機間的連接使用4顆螺栓，因此每顆螺栓的最大拉應力和最大剪切應力分別為：F剪=9.8x3.385=33.173NF剪/4=8.3NM=33.173x0.54=10.35NmF拉=M/0.025=414NF拉/2=207NP拉=207/(10x10x3.14/4)=2.64MpaP剪=8.3/(3.14x10x6.4)=0.04Mpa查表驗證，使用M10螺栓完全可以滿足強度要求。注：連接件的具體尺寸和安裝位置要求詳見裝配圖及其對應的零件圖。操作面板示意圖使用說明書使用前請先查看接線、插頭是否松動，確保安全。打開PLC的電源開關，將PLC面板上的開關撥至“RUN”處。按動機械手臂操作面板上的“啟動”按鈕，機械手臂開始動作，并始終處于自動循環(huán)工作狀態(tài)，此時可無需有人在旁看守，機械手臂會自動循環(huán)運行。按下“停止”按鈕，機械手臂會在本次循環(huán)動作結束后自動停止工作。當遇停電或按下“急?！卑粹o后，可按下“復位”按鈕，則機械手臂會自動運行到初始位置后停止工作，待再次按下“啟動”按鈕后，可繼續(xù)工作。在機械手臂工作過程中，如遇突發(fā)情況需立即停機的，可按下“急?！卑粹o，機械手臂可在瞬間停止工作并保持不動。此時按動其他按鈕，均不會有任何反應。解除“急?！狈椒ǎ罕尽凹蓖！卑粹o采用自保持式按鈕，解除“急?！睍r，應將“急?！卑粹o逆時針旋轉(zhuǎn)90度，“急?！卑粹o會自動彈起，并解除“急?！睜顟B(tài)。解除“急?！睜顟B(tài)后，須按“復位”按鈕，待機械手臂復位后，再按下“啟動”按鈕，機械手臂方可繼續(xù)工作。機械手臂使用完畢后應及時關閉機械手臂的電源和PLC的電源，并將PLC面板上的開關撥至“STOP”處。研制總結報告實踐環(huán)節(jié)從來都是高等工科教育中不可代替的重要環(huán)節(jié)。特別是隨著現(xiàn)代科技的高度發(fā)展，工程技術知識呈現(xiàn)爆炸式增長。爆炸的規(guī)模如此之大，以至于任何一個工科專業(yè)的畢業(yè)生都是不可能通過4年的大學教育掌握所學專業(yè)的全部知識。除此之外，統(tǒng)計資料表明，隨著技術不斷發(fā)展，工科學生在學校所學的知識每隔五年就會有一半變?yōu)殛惻f的技術而失去價值。所以現(xiàn)代高等教育強調(diào)的，不是增加學生掌握的知識的數(shù)量，而是培養(yǎng)他們通過實際工作不斷地學習和掌握先進技術的能力。這種能力的培養(yǎng)，在學校中，主要是通過實踐環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。機電系統(tǒng)課程設計就是為機械工程學科專業(yè)學生安排得這樣一個實踐環(huán)節(jié)。機電系統(tǒng)課程設計在時間上安排在學生已經(jīng)學習了機械類和電類的基礎課和專業(yè)基礎課之后，正在準備開始專業(yè)課的時候。通過這個實踐環(huán)節(jié)，學生一方面可以切身體會一下以往學過的知識和技能在實際工作中是怎樣應用的，從而家生對這些知識和技能的掌握程度；另一方面可以通過簡單的工程設計課題，加深對工程和工程問題的理解，為以后學習專業(yè)知識做好準備。本實踐環(huán)節(jié)模擬產(chǎn)品生產(chǎn)和營銷工作中一種常見的工作任務為通用機械設備（例如壓力機，注塑機，車床等）裝配一臺用于上下料的機械手。在現(xiàn)代，這樣的機械手通常是用通用的氣動元件驅(qū)動，可用編程控制器控制。如果元件選用合理，通常只加工少量的機械零件就可以組裝成一個機械手。設計這樣一個裝置，既要有機械設計的能力，又要有電路設計的能力，既要有硬件設計，又有軟件設計，所以雖然比較簡單，但具有較好的機電一體化典型意義，是一個比較合理實踐環(huán)節(jié)選題。任務肅然比較簡單，但實際執(zhí)行起來，也像任何一個機械工程項目一樣，需要先進行調(diào)研和試驗工作以便證明其可行性和確定技術方案：然后進行機械設計和電子電路設計，繪制工作圖紙和編寫驅(qū)動軟件，分別制造它的機械部分和電控部分并最后將他們組裝，調(diào)試：還要完成裝置的試運行和最后的整理文件通過驗收等工作。作為對這樣一個任務的模擬，本實驗環(huán)節(jié)要求學生完成從立項調(diào)研到會制圖紙和編寫軟件這一階段的工作。為了盡可能貼近工程實際，還要特別要求學生在客舍期間完成一個形式實驗。即按照自己設計的機器的工作原理，用標準的元器件組成一個實驗裝置，并在其上證明設計方案的可行性，和檢驗硬件與軟件方面的存在的缺陷。通過這個實踐環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)學生運用力學和機構學的基礎知識解決設計工程問題的能力，可以培養(yǎng)學生自覺地運用機械和電子兩方面的知識，創(chuàng)造性地解決工程實際問題的能力。由于項目涉及到新技術和新產(chǎn)品的應用，需要學生自己去收集有關的技術資料并理解消化，所以可以鍛煉學生的檢索整理科技情報的能力，并通過閱讀外文資料提高運用外語的能力。對于機電一體化專業(yè)的學生，現(xiàn)場調(diào)試是最重要的技能之一，這可以通過形式實驗來得到提高。真正的工程設計，通常都是由幾個，幾十個或上百個工程技術人員協(xié)作完成的，因此協(xié)作能力被列為工科畢業(yè)生必備的素質(zhì)之一。為培養(yǎng)學生這種素質(zhì)，本實驗環(huán)節(jié)以工作小組為單位，學生在小組中分工合作，共同完成一個設計任務。文字表達能力也是工科畢業(yè)生應有的素質(zhì)。本環(huán)節(jié)通過要求學生按照工程規(guī)范撰寫設計報告來鍛煉學生這種能力。通過這次課程設計不僅使我對前面所學習的知識有了更新的認識，起到了“溫故而知新”的作用，而且將我以前學習的知識和其他一些學科聯(lián)系起來。更重要的是它提高了我的動手能力和其他各方面的技能。課程設計是對學生綜合能力的考驗。從前我一直認為設計工作就是按照書本上的例題一步一步地做下去得出結論與書后答案一致就可交差了，而現(xiàn)在覺得要想完整地設計出一臺機器真的是非常非常復雜和困難的工作，不但需要認真的計算和縝密的思考還要有百折不撓的精神。這一點我今天真的發(fā)自內(nèi)心的領悟到了。因此，我對從事設計工作的專業(yè)設計人員和從事有關科目的研究人員，以及從事相關學科教學的廣大老師表示由衷的欽佩和深深的敬意！最后提出一些設計當中存在的缺陷和改進的意見：我認為最突出的問題是成本高，在設計產(chǎn)品的同時必須考慮產(chǎn)品經(jīng)濟性和其市場飽和度，我認為在這方面我們做的還不夠，與發(fā)達國家存在著差距，但我們應當有所改善，這是現(xiàn)代工業(yè)設計的必然趨勢。

咖啡店創(chuàng)業(yè)計劃書第一部分：背景在中國，人們越來越愛喝咖啡。隨之而來的咖啡文化充滿生活的每個時刻。無論在家里、還是在辦公室或各種社交場合，人們都在品著咖啡?？Х戎饾u與時尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來越多的中國人所理解。第二部分：項目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢目前大學校園的這片市場還是空白，競爭壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國家鼓勵大學生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學生往往對未來充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個創(chuàng)業(yè)者就應具備的素質(zhì)。大學生在學校里學到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術優(yōu)勢，現(xiàn)代大學生有創(chuàng)新精神，有對傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學生創(chuàng)業(yè)的動力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎。大學生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長經(jīng)驗，以及學以致用;最大的誘人之處是透過成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價值。第四部分：預算1、咖啡店店面費用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過協(xié)商，以合同形式達成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結構、使用年限、租賃費用、支付費用方法等。租賃的優(yōu)點是投資少、回收期限短。預算10-15平米店面，啟動費用大約在9-12萬元。2、裝修設計費用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對收益影響較大?？Х瑞^的消費卻相對較高，主要針對的也是學生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設計費用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費用具體費用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費用。包括招牌、墻面、裝飾費用。(2)店內(nèi)裝修費用。包括天花板、油漆、裝飾費用，木工、等費用。(3)其他裝修材料的費用。玻璃、地板、燈具、人工費用也應計算在內(nèi)。整體預算按標準裝修費用為360元/平米，裝修費用共360*15=5400元。4、設備設施購買費用具體設備主要有以下種類。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計2250元(2)音響系統(tǒng)。共計450(3)吧臺所用的烹飪設備、儲存設備、洗滌設備、加工保溫設備。共計600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計300凈水機，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價格大約在人民幣1200元上下。咖啡機，咖啡機選取的是電控半自動咖啡機，咖啡機的報價此刻就應在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會超過1200元。磨豆機，價格在330―480元之間。冰砂機，價格大約是400元一臺，有點要說明的是，最好是買兩臺，不然夏天也許會不夠用。制冰機，從制冰量上來說，一般是要留有富余?？钪票鶛C每一天的制冰量是12kg。價格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來也是比較合算的。5、首次備貨費用包括購買常用物品及低值易耗品，吧臺用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費用。大約1000元6、開業(yè)費用開業(yè)費用主要包括以下幾種。(1)營業(yè)執(zhí)照辦理費、登記費、保險費;預計3000元(2)營銷廣告費用;預計450元7、周轉(zhuǎn)金開業(yè)初期，咖啡店要準備必須量的流動資金，主要用于咖啡店開業(yè)初期的正常運營。預計2000元共計： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計劃1、營業(yè)額計劃那里的營業(yè)額是指咖啡店日常營業(yè)收入的多少。在擬定營業(yè)額目標時，必須要依據(jù)目前市場的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營方向以及當前的物價情形，予以綜合衡量。按照目前流動人口以及人們對咖啡的喜好預計每一天的營業(yè)額為400-800，根據(jù)淡旺季的不同可能上下浮動2、采購計劃依據(jù)擬訂的商品計劃，實際展開采購作業(yè)時，為使采購資金得到有效運用以及商品構成達成平衡，務必針對設定的商品資料排定采購計劃。透過營業(yè)額計劃、商品計劃與采購計劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營業(yè)目標的達成，同時有效地完成商品構成與靈活地運用采購資金，各項基本的計劃是不可或缺的。當一家咖啡店設定了營業(yè)計劃、商品計劃及采購計劃之后，即可依照設定的采購金額進行商品的采購。經(jīng)過進貨手續(xù)檢驗、標價之后，即可寫在菜單上。之后務必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷售出去。3、人員計劃為了到達設定的經(jīng)營目標，經(jīng)營者務必對人員的任用與工作的分派有一個明確的計劃。有效利用人力資源，開展人員培訓，都是我們務必思考的。4、經(jīng)費計劃經(jīng)營經(jīng)費的分派是管理的重點工作。通常能夠?qū)⒖Х鹊杲?jīng)營經(jīng)費分為人事類費用(薪資、伙食費、獎金等)、設備類費用(修繕費、折舊、租金等)、維持類費用(水電費、消耗品費、事務費、雜費等)和營業(yè)類費用(廣告宣傳費、包裝費、營業(yè)稅等)。還能夠依其性質(zhì)劃分成固定費用與變動費用。我們要針對過去的實際業(yè)績設定可能增加的經(jīng)費幅度。5、財務計劃財務計劃中的損益計劃最能反映全店的經(jīng)營成果?？Х鹊杲?jīng)營者在營運資金的收支上要進行控制，以便做到經(jīng)營資金合理的調(diào)派與運用。總之，以上所列的六項基本計劃(營業(yè)額、商品采購、銷售促進、人員、經(jīng)費、財務)是咖啡店管理不可或缺的。當然，有一些咖啡店為求管理上更深入，也能夠配合工作實際需要制訂一些其他輔助性計劃。第六部分：市場分析2019-2021年中國咖啡市場經(jīng)歷了高速增長的階段，在此期間咖啡市場總體銷售的復合增長率到達了17%;高速增長的市場為咖啡生產(chǎn)企業(yè)帶給了廣闊的市場空間，國外咖啡生產(chǎn)企業(yè)如雀巢、卡夫、ucc等企業(yè)紛紛加大了在中國的投資力度，為爭取未來中國咖啡市場的領先地位打下了良好的基礎?？Х蕊嬃现饕侵杆偃芸Х群凸嘌b即飲咖啡兩大類咖啡飲品;在速溶咖啡方面，2018-2021年間中國速溶咖啡市場規(guī)模年均增長率到達16%，顯示出還處于成長階段的中國速溶咖啡市場的高增長性和投資空間;在灌裝即飲咖啡方面，2008-2010年間中國灌裝即飲咖啡市場年均增長率也同樣到達15%;未來幾年，中國咖啡飲料的前景仍將被看好?，F(xiàn)今咖啡店主要是以連鎖式經(jīng)營，市場主要被幾個集團壟斷。但由于幾個集團的咖啡店并沒有個性主題，很難配合講求特式的年青人。我們亦有思考到其他飲品店的市