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1、河北工业大学本科毕业设计前期报告毕业设计题目：机电综合实验台总体设计及处理单元结构设计专业：机械设计制造及其自动化学生信息：学号080375姓名xxx班级机设082指导教师信息：教师号88019姓名孙立新职称教授报告提交日期：2012年3月16日一.课题研究目的和意义随着工业生产现代化的发展,机电一体化技术的集成应用正起着越来越重要的作用。融合气动技术、传感器技术、PLC技术、计算机及网络通讯技术等众多学科于一身的机电一体化技术,已广泛应用于冶金、能源、化工、食品、电子等各个领域,并已经成为当今工业自动化的重要组成部分。鉴于此,培养适应现代工
2、业企业需求的具有综合技术能力的人才势在必行,为了达到培养机电一体化综合技术人才的要求,研制了“机电一体化综合实验台”【1】。机电综合实验台是一种用于各层次机电专业或机械工程及自动化专教学的实验设备。它集机械、气动、PIC控制、调速和传感器等技术为一体,成为一台模拟的自动生产线。其设计思想在于充分满足学生亲自动手的要求【2】。学生不仅可以进行各单科知识的学习和实践,而且还可以进行机电一体化系统的综合训练,它是连接理论知识与生产实际的桥梁。系统所选元件均为我国近期引进的国外各种自动线上的常见类型,使学生可以更好地了解机电一体化行业的发展状况。该系
3、统不仅给学生提供了多种机会进行实际操作练习,而且使学生在理论与实践相结合方面得到了全面的训练,提高了他们的综合素质,增强了对新技术发展的适应能力。河北工业大学本科毕业设计前期报告机电一体化综合实验台为机械电子工程学科的学生提供了一个综合实践的校内地。为学习和应用机电一体化技术的学生、教师及工程技术人员提供了广泛的学习和实践空间。为了适应现代企业对人才的要求,在机电一体化综合实验的教学中,我们不仅注重对学生进行专业技术的训练,同时我们更加注重机电一体化综合能力和团队精神的培养,并对实践在教学中的导向作用进行了有益的尝试【1】。一.本课题国内外研
4、究现状和发展趋势1.研究现状。具有柔性且自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。从这个意义上说,“柔性”系指时间和空间的灵活性,而自动化是指将手工操作减至最低程度,乃至最终将其完全取消【3】。自1976年英国molins公司建造首条FMS以来,随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,FMS发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的进步,也促使柔性制造技术日臻成熟。80年代后,制造业自动化进入一个崭新时代,即基于计算机的集成
5、制造(CIM)时代,FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。从反映出现代最高水平的国际三大机床博览会展出的状况看,FMS已从实验阶段进入实用阶段并已商品化,而且已从起初单纯机械加工领域向焊接、装配及无屑加工等综合性领域发展。日本专家曾预言,到21世纪包括中小型企业在内,若企业不使用FMS将失去产品竞争力,甚至无法维持企业的自身生存。FMS之所以获得迅猛发展,是因其集高效、高质量及高柔性三者于一体,解决了近百年来中小批量和中大批量多品种生产自动化之技术难题,故可认为,FMS的问世与发展确实是机械制造业生产及管理上的历史性变革【4】
6、。现代工程建设工程量大,周期短,施工质量及安全要求高。现代工程机械是机、电、液、信息一体化的高端产品,品种多,专用性强,结构复杂,技术含量高,但国内外市场上相应的教学实验设备却很少。为了满足专业教学的需要,除需要的常规实验设备、仪器和仪表可以购置外,按照工程机械学科建设和发展的总体要求,自行研制了实验设备,既要满足当前教学、科研和社会服务的需要,又要具有一定的前瞻性,能够跟踪和赶超世界先进技术【5】。国外平台有MPS(ModularProductionSystem)系统、SIEMENS的FMS-50自动化生产系统、德国SL柔性制造系统等，国内
7、设备有固高(Googol)的物流自动化生产系统、亚龙科技公司的YL-204MPS机电一体化实验实训设备及各院校或相关公司自制开发实验系统等【6】。下面简介主要设备和设施：河北工业大学本科毕业设计前期报告FESTO公司的模块化自动生产线是一种模块化、单元化的实验系统,它并没有规定的生产流程,实验者可以根据自己设计的生产工序设计生产流程,由此可逐步培养学生的生产流程规划能力。实验分为不同的阶段,以单个独立单元训练为基础,再进行系统的扩展练习,将多个单元连接成一条完整的自动化生产线。该实验增强了学生对系统集成及物流概念的理解,比以前教学中只进行枯燥
8、的理论讲解具有更好的教学效果。其中使用全部单元组成的典型自动流水线的生产流程如图1所示【7】。图1典型的自动流水线流程Google的FMS系统（见图2）涵盖到生产线
