开题报告沙勇

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1、南家工程曇院屯遊制遥枝*工程屮皿本科毕业设计（论文）开题报告题目：实验气动夹紧装置控制面板设计与制作专业：机械设计制造及其自动化班级：D数加工081学号：231080132学生姓名：沙勇指导教师：胥保春2012年3月23日本科毕业设计（论文）开题报告学生姓名沙勇学号231080132专业机械设计制造及其自动化指导教师姓名胥保春职称讲师所在院系先进制造技术工程中心课题来源自拟课题课题性质工程应用课题名称实验气动夹紧装置控制面板设计与制作毕业设计的内容和意义毕业设计的具体内容：操作面板上按钮对应旋转控制、水平控制、上下控制、夹紧控制等功能能够显示当前气动器件状态1、调研并熟悉课题及有关资料

2、，写出开题报告2、机械装置功能了解3、控制电路设计与制作4、控制电路的程序设计5、翻译有关外文资料6、撰写毕业设计说明书（论文）本课题将对控制面板进行了设计，其意义如下：通过这次设计，加深对单片机理论知识的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且可以去培养我们的创新精神。同时也为后继学生提供了一个很好的实验平台，可以从硬件软件的结合上理论联系实际，提高动手能力，从而全面掌握单片机、机械原理、气压传动等知识的应用。机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手

3、部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2〜3个自由度。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。⑴气动式机械手，是用气压传动原理工作的。主要由：能源装置；执行元件；控制元件；辅助元件；工作介质五大部分

4、组成。能源装置就是将机械能转换成压缩空气的压缩能。执行元件是将压缩空气的压力能转换成机械能的元件。它驱动机构作直线往复、摆动或回转运动，其输岀为力或转矩如气缸、气马达等。控制元件是对系统的压力、方向进行控制和调节的装置。如：电磁换向阀。我们所采用的是三位五通电磁换向阀。选用电磁阀时需要注意的是电磁阀的工作电压、电流应与制作面板时选用的继电器匹配。主文献综述要特点：正常使用1000万次以上寿命；采用进口油封摩擦阻力小，增长油封寿命；使用进口线圈、低耗电量、反应快速。⑵制作控制面板需要用到的主要元器件是单片机。它是微型机的一个主要分支，在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入

5、/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。1、单片机的组成：它通过内部总线把计算机的各主要部件接为一体，其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。其屮，地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址，CPU通过它们将地址输出到存储器或I/O接口；数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间，或存储器与外设Z间交换数据；控制总线包插CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。它的应用模块包括：电源模块，串行模块，中断模块等。屮断过程类似子程序调用过程，但有着本质区别:子程序调用是由编程者事先安排的，通过调用指令进行中断一般

6、是由不可预知的突发事件引起，由内、外部设备向CPU申请。中断技术广泛应用于实时控制、分时操作、多机系统、外设控制、故障处理等等。⑶⑷［山控制面板的控制电路中还需用到电磁继电器，反相器ULN2003等元件。电磁继电器是一种用电磁铁控制的电路开关，其构造和工作原理如图所示。rti电磁铁、弱电电源和电键组成控制电路。由电动机、强电电源和电磁继电器的触点部分组成工作电路。闭合控制电路电键，电磁铁线圈中有控制电流通过时，电磁铁就吸引衔铁，使工作电路触点闭合，电动机启动。断开控制电路的电键，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁拉起，在触点处切断工作电路，电动机停止工作。利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的信

7、号电路来控制高电压、强电流的工作电路。电磁继电器的种类繁多，但其基木原理都是利用电磁诜控制电路的通断。继电器在自动控制、远距离操纵方面有重要应用。⑸功率电子电路大多要求具有大电流输出能力，以便于驱动各种类型的负载。它是功率电子设备输出电路的一个重要组成部分。在大型仪器仪表系统中，经常要用到伺服电机、步进电机、各种电磁阀、泵等驱动电压高且功率较大的器件。ULN2003高压大电流达林顿晶体管阵就属于这类可控大功率器件，这类器件功能强、应用范I詞广，