搬運傳輸線的機械設(shè)計開題報告

1、<p>　　江 西 理 工 大 學(xué)</p><p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）開 題 報 告</p><p>　　機電工程學(xué)院 機械工程及自動化專業(yè) </p><p>　　題 目：搬運傳輸線的機械設(shè)計</p><p>　　專題題目（若無專題則不填）：</p><p>　　本課題來源及研究現(xiàn)狀：&l

2、t;/p><p><b>　　<1>課題來源：</b></p><p>　　21世紀(jì)，中國正接替日本和“亞洲四小龍"而成為“世界的工廠"，全球約一半左右的工業(yè)產(chǎn)品都將在中國制造。雖然我國擁有大量世界最先進的“硬件’’設(shè)備環(huán)境，但在質(zhì)量、成本、效率、效益等方面的整體差距依然十分巨大，由于受到企業(yè)自動化系統(tǒng)及管理水平的制約，我國機械工業(yè)人均收入

3、僅相當(dāng)于日本的1／11。以機械加工類的工廠為例，從原材料進廠到成品出廠，物料真正處于加工等純工藝時間往往只占生產(chǎn)周期的5％-10％，而90％．95％的時間都處于倉儲、搬運和等待狀態(tài)[1]。究其原因：均衡生產(chǎn)程度差，在制品停滯、堆積、間斷、時間長，設(shè)備平面布置不合理，增加了搬運工作量和質(zhì)量缺陷。制造業(yè)發(fā)展到今天，已經(jīng)遠(yuǎn)非當(dāng)年手工作坊時代了，幾乎每個制造企業(yè)都要使用設(shè)備來完成自己的產(chǎn)品，尤其是技術(shù)含量高的先進制造業(yè)更加依賴設(shè)備，對設(shè)備的投資

4、在其總投資所占的比重也非常大。因此隨著中國制造業(yè)的飛速發(fā)展，對設(shè)備管理提出了更高的要求?，F(xiàn)有的設(shè)備管理中，自動化傳輸線設(shè)備管理又有其特殊性并且隨著產(chǎn)業(yè)科技水平的提高，越來越多的自動化生產(chǎn)線設(shè)備代替了分散的人工操作的單體設(shè)備。自動化傳輸線設(shè)備在產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率上都是原來分散的人工操作的單體設(shè)</p><p><b>　　自動化搬運傳輸線</b></p><p>　　

5、單一的人工搬運生產(chǎn)線</p><p>　　圖1.1 自動搬運生產(chǎn)線與人工搬運</p><p>　　目前我國物料搬運傳輸作業(yè)中存在很多問題[2]</p><p>　　普遍是人工搬運，對人的依賴性較強，自動化程度不高。企業(yè)在生產(chǎn)中多采用人工操作，這樣無形中增加了企業(yè)的成本，降低了工作效率，為企業(yè)利潤化帶來了較大的困擾。</p><p>　　

6、在搬運生產(chǎn)線基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的投入太少。一直以來，中國大部分企業(yè)并未意識到基礎(chǔ)設(shè)施的重要性，在搬運傳輸基礎(chǔ)設(shè)施上投資非常少，以致中國自動化生產(chǎn)線設(shè)備整體發(fā)展很緩慢。</p><p>　　生產(chǎn)線的穩(wěn)定性較差，精度不高；</p><p>　　對瓶頸工序的解決不是很完善，比如說可以在物料搬運過程中的瓶頸節(jié)點設(shè)置配送點或稱為緩沖區(qū)，這樣就避免了搬運工具在此節(jié)點等待。</p><p

7、>　　流水線異常是指使流水線平衡破壞的各種因素，主要包括流水線硬件資源沖突、外界中斷等，流水線控制邏輯電路響應(yīng)流水線異常，置位各控制信號以保存指令執(zhí)行結(jié)果，保證每條指令有序執(zhí)行[3]。</p><p>　　由于自動化流水線的各道工序緊密相連，各工序之間沒有緩沖或緩沖很小，所以要求上下工序之間的銜接要非常好。而且由于各工序的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的，所以上下工序的傳送要同步，不然很容易造成混亂，而影響整個流水線的生產(chǎn)

8、效率[4]。</p><p>　　當(dāng)前，搬運傳輸線在機械生產(chǎn)中處于一個不可忽視的地位，由此可見，傳輸線在現(xiàn)代化生產(chǎn)中處于不可忽視的地位，對于物暢其流起著極為重要的作用，只有重視對物料搬運問題的研究，加強對物料搬運的合理組織、科學(xué)管理，才能有效地減少物資在整個生產(chǎn)系統(tǒng)過程中的阻力，提高生產(chǎn)系統(tǒng)整體效益，使機械生產(chǎn)系統(tǒng)在保障有力、及時安全、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、節(jié)能經(jīng)濟四大總目標(biāo)上達(dá)到最優(yōu)。目前對這一問題的研究和改進都不是很深

9、入，探討物料搬運系統(tǒng)的優(yōu)化，具有非常重要的現(xiàn)實意義。</p><p>　　<2>國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：</p><p>　　由于國內(nèi)長期勞動力成本較低，占產(chǎn)品總支出的比例較小，企業(yè)缺乏對搬運傳輸線的深入研究，科學(xué)管理的理念遠(yuǎn)未能融入企業(yè)文化。隨著市場機制的完善和競爭的不斷加劇，企業(yè)將意識到入工成本管理的重要性，肯定會以生產(chǎn)為重點進行全方位的成本控制，也會隧益關(guān)注對自動化搬運傳輸線的研

10、究和應(yīng)用。我國有很多學(xué)者在裝卸搬運這塊進行研究過，2003年軍械工程學(xué)院教練團和石家莊陸軍學(xué)院的研究者指出裝卸搬運的供應(yīng)保障作用，綜述了該過程要遵循的原則，同時提出了裝備物資優(yōu)化的方法[5]；2004年西南交大的李濤等人明確了裝卸搬運在物流中日漸提升的地位，概括了我國裝卸搬運現(xiàn)狀，并且給出了提升我國裝卸搬運技術(shù)的提升策略[6]；同年重慶后勤工程學(xué)院的黃曉英和張劍芳等通過物料搬運系統(tǒng)地分析總結(jié)出一系列改善措施[7]；2006年，北京交通大

11、學(xué)的宋伯慧，王耀球?qū)ρb卸搬運設(shè)備的配置進行了研究，總結(jié)出了設(shè)備配置遵循原則和優(yōu)化模型[8]。</p><p>　　如今搬運傳輸線已經(jīng)應(yīng)用到鋼鐵生產(chǎn)、汽車制造、醫(yī)學(xué)設(shè)備、食品包裝、物流運輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域，起著不可替代的作用。我國鋼鐵企業(yè)大部分建于解放初期，設(shè)備整體比較陳舊，雖然通過技術(shù)改造提高了企業(yè)基礎(chǔ)及過程自動化水平，但與現(xiàn)代先進鋼鐵企業(yè)的差距還相當(dāng)大。企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)過程中，管理部門若能實時掌握生產(chǎn)線上各類設(shè)備、產(chǎn)品

12、等信息，這對處理問題、提高產(chǎn)品質(zhì)量起至關(guān)重要的作用[9]。國內(nèi)自動沖壓生產(chǎn)線由于還未有大型多工位壓力機的加入，自動化生產(chǎn)主要還是以配以常規(guī)的機械手加穿梭小車或機器人輸送系統(tǒng)的串列式?jīng)_壓線為主，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力的發(fā)揮皆不理想[10]。</p><p>　　在國外，1907年亨利.福特首創(chuàng)的流水生產(chǎn)線在福特汽車公司開始出現(xiàn)時，采取的單一對象流水線形式，以后又出現(xiàn)了多對象的可變流水線和成組流水線。流水生產(chǎn)的組織大大提

13、高了工作的專業(yè)化水平，使各工序采用高效的專用設(shè)備和工藝裝備成為可能。而專用工裝與機械化運輸裝置、電器控制裝置相結(jié)合，很自然的向自動化發(fā)展，極大地促進了生產(chǎn)過程的自動化，不僅各種類型的自動化生產(chǎn)線成為可能，而且出現(xiàn)了自動化的車間和工廠[11]。例如日本的低噪聲深溝球軸承的制造水平在世界名列前茅，所以從日本東洋NTN公司和日本不二越NACHI公司引進的自動生產(chǎn)線頗受業(yè)內(nèi)人士注目[12]。：Thomopoulos在1967年建立了關(guān)于負(fù)荷平衡

14、的以最小總懲罰代價為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型并用啟發(fā)式算法進行了求解；Roberts建立了求解混流線平衡的整數(shù)規(guī)劃模型，這種模型是對Gutjahar和Nemhauser單一流水線平衡方法的修改[13]。 </p><p>　　所有這些支持自動線的機電一體化技術(shù)的進一步發(fā)展，使得自動線功能更加齊全、完善、先進，從

15、而能完成技術(shù)性更加復(fù)雜的操作和生產(chǎn)線裝配工藝要求更高的產(chǎn)品[14]。綜合國內(nèi)外現(xiàn)狀，研究出一套自動化搬運傳輸線具有劃時代的意義，可以節(jié)省勞動力，提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)眾多企業(yè)的核心利益。</p><p>　　課題研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法和手段：</p><p><b>　　研究目標(biāo)：</b></p><p>　?。?）實現(xiàn)搬運傳輸?shù)淖詣踊?。對于大批量?/p>

16、產(chǎn)，工件工序間的快速傳送是提高生產(chǎn)率和安全性的關(guān)鍵，故進行生產(chǎn)線的自動化設(shè)計是必然的發(fā)展方向，特別是價格便宜、維護簡單、實用性強的生產(chǎn)線。</p><p>　?。?）實現(xiàn)精度控制。精度控制在搬運傳輸中起著至關(guān)重要的作用，在機械零件自動化生產(chǎn)中，機械手對零件停靠位置精度的要求較高，故需對精度進行縝密的設(shè)計。</p><p>　?。?）提高設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性。由于各工序的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的，所

17、以上下工序的傳送要同步，不然很容易造成混亂，而影響整個流水線的生產(chǎn)效率。</p><p>　　（4）具有較長的工作壽命。由于搬運傳輸線在生產(chǎn)中長時間運轉(zhuǎn)，各部件之間接觸較多，容易發(fā)生摩擦，擠壓等現(xiàn)象，故需提高機器的工作壽命。</p><p><b>　　研究內(nèi)容：</b></p><p>　　搬運傳輸線的機械設(shè)計的要求是使其能夠代替人完成物件的

18、搬運的相關(guān)工作。我們主要研究搬運傳輸線的以下及部分內(nèi)容:</p><p>　　<1>機械傳輸部分的設(shè)計。所解決關(guān)鍵的問題是機械傳輸?shù)膫鬏敺绞剑F(xiàn)擬采用鏈傳動的方式。</p><p>　　<2>傳輸過程中的準(zhǔn)確定位。本設(shè)計擬采用限位開關(guān)來實現(xiàn)精度控制，達(dá)到預(yù)期位置。</p><p>　　<3>運輸物品在傳輸機上的受力分析。采用力學(xué)分

19、析方法判斷最大承受載荷，控制受力在有效范圍內(nèi)，最終有效解決傳輸線的自動控制。實現(xiàn)機電一體化控制，使機器代替人來完成搬運操作。</p><p>　　<4>選取合適的材料。材料的選取直接影響機器的壽命，故選擇合適的材料來提升機器壽命。</p><p>　　<5>具體的尺寸設(shè)計以及速度設(shè)計等。研究傳輸線的運行速度，離心力等關(guān)鍵問題，進行設(shè)計。</p><

20、;p><b>　　研究方法：</b></p><p>　　閱讀科學(xué)文獻獲得所需的知識。</p><p>　　學(xué)習(xí)相關(guān)軟件，機械部分運用solidworks進行繪制。</p><p>　　受力分析中采用比例因子系數(shù)法，實現(xiàn)最大力承受。</p><p>　　材料選取選擇比較法，通過對受力、價格等因素的分析，選擇最優(yōu)材

21、 料。</p><p>　　具體尺寸設(shè)計方面，根據(jù)需求進行設(shè)計。</p><p>　　設(shè)計（論文）提綱及進度安排：</p><p><b>　　論文提綱： </b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　緒論</b><

22、;/p><p><b>　　1.1 課題來源</b></p><p><b>　　1.2 研究意義</b></p><p><b>　　1.3 研究現(xiàn)狀</b></p><p><b>　　1.4 研究目標(biāo)</b></p><p&g

23、t;<b>　　總體方案的設(shè)計</b></p><p>　　2.1 總體方案的確立</p><p>　　2.2 材料的選取</p><p>　　2.3 鏈傳動的設(shè)計</p><p><b>　　可靠性的設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1 受力分

24、析</b></p><p>　　3.2 強度的校核</p><p>　　3.3 精度的控制</p><p><b>　　第四章 總結(jié)</b></p><p>　　4.1 方案的創(chuàng)新之處</p><p>　　4.2 研究中的不足</p><p>&l

25、t;b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　進度安排：</b></p><p

26、>　　第一階段（3月21日—4月11日）：搜集資料、選定定具體工程問題，完成選題表、任務(wù)書、開題報告。</p><p>　　第二階段（4月12日—4月30日）：學(xué)習(xí)相關(guān)軟件并進行畢業(yè)設(shè)計總體設(shè)計，進行數(shù)據(jù)計算和草圖繪制以及受力分析。完成總圖繪制，交指導(dǎo)老師審核并修改。</p><p>　　第三階段（5月1日—5月16日）： 基本零件圖繪制，交指導(dǎo)老師審核并修改。</p>

27、<p>　　第四階段（5月17日—5月23日）：完成畢業(yè)論文（定稿），經(jīng)指導(dǎo)教師</p><p>　　同意，打印裝訂成冊。</p><p>　　第六階段（5月24日——6月初）： 準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯</p><p>　　主要參考文獻和書目：</p><p>　　[1]周云．機械制造業(yè)物流發(fā)展綜述網(wǎng)．www．edit56．com．20

28、07(9)：51～55．</p><p>　　[2]陳樹彬.自動傳輸系統(tǒng)在服裝生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].制造業(yè)自動化,2012,34 (4): 151</p><p>　　[

29、3]張其富，李文江，張耀輝.一種系統(tǒng)化流水線控制方法[J].2012,28（2）：155</p><p>　　[4]張銳.自動化流水線設(shè)備管理探索[D].復(fù)旦大學(xué).2007:14</p><p>　　[5]物流過程中如何加強和提高搬運作業(yè)方式的初步探討閉．中國論文網(wǎng)．</p><p>　　[6]尚啟超，姜志峰，顧雁宏．裝備物資供應(yīng)保障中的裝卸優(yōu)化方法陰[J]．軍械工

30、程學(xué)院學(xué) 報,2003(9):45～48．</p><p>　　[7]李濤，張則強，陳文明．裝卸搬運在物流中地位及提升策略陰[J]．鐵道貨運,2004(6)：33～35．</p><p>　　[8]黃曉英，張劍芳．物料裝卸搬運系統(tǒng)分析及改善措施陰[J]．物流技術(shù),2004(6)：30～32．</p>

31、<p>　　[9]黃創(chuàng),夏緒輝,陳飛宇等.鋼鐵企業(yè)自動化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的研究及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程,2012,12:111</p><p>　　[10]王曉強,霍穎.沖壓生產(chǎn)線快速橫桿式自動化輸送系統(tǒng)[J].鍛壓裝備與制造技 術(shù),2010,01:33～34</p><p>　　[11]宋伯慧，王耀球．裝卸搬運設(shè)備配置優(yōu)化研究叨[J]．物流技術(shù),2006(7)：145

32、～147．</p><p>　　[12]張國興.磨削低噪聲深溝球軸承套圈的磨具[C].張國興,2004:151</p><p>　　[13]楊斐.汽車發(fā)動機混合裝配流水線平準(zhǔn)化研究[D].上海大學(xué).闞樹林.2008:3～4</p><p>　　[14]王麗.基于自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].合肥工業(yè)大學(xué).陶維青.2010:1～2</p><