毕业设计（论文）-单片机全自动送料小车设计

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1、图书分类号：密级：毕业设计(论文)全自动送料小车设计DESIGNOFAUTOMATICFEEDVEHICLE学生姓名学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师2008年6月2日摘要全自动送料小车集声、光、电、计算机技术于一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中，具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点，极大的提高生产自动化程度和生产效率。本文在分析国内外送料装置的现状与发展的基础上，设计了两后轮独立驱动的自动送料小车。其主

2、要设计过程是根据小车的设计要求合理设计小车的机械结构，由小车的速度选择合适的直流伺服电动机，然后根据电动机转速和小车速度对蜗杆传动进行设计，再由小车的载荷和速度合理设计轴的结构并选用合适的轴承，最后根据小车的行驶要求设计单片机控制系统。所设计的小车通过单片机控制直流伺服电动机的转速和转向能够实现其前进、后退、转弯的功能，达到了沿着设定的路线行驶的目的。本次设计方案的优点是：结构紧凑、负载能力大、平稳性好、传动误差小、转向灵活并且控制简便。关键词：全自动送料小车；蜗杆传动；单片机I目录1绪论11.

3、1全自动送料小车简介11.2全自动送料小车的分类11.3国内外研究现状及发展趋势12机械部分设计32.1设计任务32.2确定机械传动方案32.3车体计算42.4直流伺服电动机的选择42.4.1运动参数42.4.2电机的转速42.4.3全自动送料小车的受力分析52.4.4求换算到电机轴上的负荷力矩62.4.5求换算到电机轴上的负荷惯性62.4.6电机的选定62.4.7电机的验算72.5联轴器的设计72.6蜗杆传动设计82.6.1选择蜗杆的传动类型82.6.2选择材料82.6.3蜗杆传动的受力分析8

4、2.6.4初选92.6.5中心距计算92.6.6传动基本尺寸102.6.7齿面接触疲劳强度验算102.6.8轮齿弯曲疲劳强度验算102.6.9蜗杆轴挠度验算112.6.10.精度等级公差的确定112.6.11热平衡核算112.7轴的设计112.7.1前轮轴的设计112.7.2后轮轴的设计142.8滚动轴承选择计算18342.8.1前轮轴上的轴承182.8.2蜗杆轴上的轴承192.8.3后轮上的轴承213控制系统的设计233.1控制系统总体概述233.2鉴相233.3计数的扩展243.4中断的扩展

5、253.5数摸转换器的选择263.6电机驱动芯片选择283.7控制软件的设计30结论32致谢33参考文献34附录35附录135341绪论1.1全自动送料小车简介全自动送料车（即称AGV），是一种物料搬运设备，是能在某一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置的全自动运输装置。它是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。因此，运输工具得到了很大的发展，其中AGV的使用场合最广泛，发展十分迅速。1.2全自动送料小车的

6、分类自动送料小车分为有轨和无轨两种。所谓有轨是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中。高架有轨小车（空间导轨）相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨，其系统的变更性

7、、扩展性和灵活性不够理想。无轨小车是一种利用微机控制的，能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。无轨小车按引导方式和控制方法分为有径引导方式和无径引导自主导向方式。有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带指定小车的路径，小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置，通过自动修正而保证沿指定路径行驶。无径引导自主导向方式中，地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表（地图），通过与测距法所得的方位信息比较，小车自动算出从某一参考

8、点出发到目的点的行驶方向。这种引导方式非常灵活，但精度低。1.3国内外研究现状及发展趋势AGV是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库而产生并发展起来的。日本人认为柔性加工系统诞生于1981年，这样计算AGV大规模应用的历史也只有15至20年。但是，其发展速度是非常快的。1981年美国通用公司开始使用AGV，1985年AGV保有量500台，1987年AGV保有量3000台。资料表明欧洲40%的AGV用于汽车工业，日本15%的AGV用于汽车工业，也就是说AGV在其他行