危险品气动搬运系统研制

论文摘要

随着国民经济的飞速发展,危险品的种类、数量在不断的增多。由于危险品具有易燃、易爆、有毒等危害性,因此在危险品的生产、运输装卸中带来了极大的安全隐患。同时气动技术在技术上突破了传统的死区,经历着飞跃性的发展,并能够满足实际工程的技术要求。因此,将气动自动化技术应用于危险品搬运,提高危险品的搬运效率及安全系数有着极大的工程意义。本文把气动、计算机、单片机等技术结合起来,进行危险品气动搬运系统的研制。在机械结构方面:运输小车主要有驱动、分度、定位以及支撑体构成,具有一个移动自由度和一个旋转自由度,分别实现运输小车的运输及分度功能。在控制硬件方面:由STC系列单片机与PC机构成的逻辑控制单元、由各种位置传感器及环境传感器构成的反馈单元,配合用VC++编制的用户程序完成危险品气动搬运系统的搬运工作。在控制软件方面:基于PC机的用户监控软件对工作现场进行实时远程监控,以及对运行过程信息进行储存。PC机与控制主板、控制面板与控制主板构成主从式控制系统的实时通信,实现对危险品气动搬运系统的控制。本系统已经建立了试验模型,并进行多次试验,且试验结果达到了预定技术指标,实现了安全可靠搬运及远程监控,为气动搬运系统应用于危险品的搬运领域提供了实验依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的背景及研究的意义
• 1.1.1 背景
• 1.1.2 研究的意义
• 1.1.3 国内外危险品气动搬运系统的研究方向及发展趋势
• 1.2 主要研究内容与采用的技术路线
• 1.2.1 本课题的主要研究内容
• 1.2.2 基本技术指标及要达到的目标
• 1.3 本章小结
• 2 系统总体概述
• 2.1 危险品气动搬运系统的功能
• 2.1.1 机械手的功能
• 2.1.2 运输小车的功能
• 2.2 危险品气动搬运系统的结构
• 2.2.1 运输小车的结构
• 2.2.2 控制硬件及软件
• 2.2.3 传感器系统
• 2.3 危险品气动搬运系统的技术参数
• 2.3.1 自由度
• 2.3.2 定位精度
• 2.3.3 气体压力控制精度
• 2.3.4 最小工作周期
• 2.3.5 承载能力
• 2.4 本章小结
• 3 危险品搬运系统的机械结构设计
• 3.1 运输小车分度机构设计
• 3.2 运输小车驱动机构的设计
• 3.3 危险品气动搬运系统的整体设计图
• 3.4 本章小结
• 4 危险品气动搬运系统的气动控制
• 4.1 气动控制系统概述
• 4.2 机械手的气动控制方法
• 4.2.1 机械手在伸缩、升降、扭转动作的气动控制原理
• 4.2.2 机械手爪气动控制原理
• 4.2.3 手爪夹持力控制
• 4.3 运输小车的控制方法
• 4.3.1 运输功能的气动控制
• 4.3.2 分度盘的气动控制
• 4.3.3 气缸运行速度控制
• 4.4 本章小结
• 5 危险品气动搬运系统的控制硬件
• 5.1 危险品搬运系统的动作顺序
• 5.2 控制面板的设计
• 5.2.1 命令输入部分的设计
• 5.2.2 控制面板与控制主板的通信设计
• 5.2.3 控制面板掉电后数据保存的设计
• 5.3 控制主板的设计
• 5.3.1 控制主板与PC 机的通信
• 5.3.2 控制主板的输出
• 5.4 传感器的采用与驱动设计
• 5.4.1 机械手爪夹持力的反馈与控制
• 5.4.2 运输小车分度盘的分度检测
• 5.4.3 运输小车速度检测
• 5.4.4 工作环境因素检测
• 5.4.5 位置检测
• 5.5 本章小结
• 6 控制软件的实现
• 6.1 控制系统用户界面的设计
• 6.1.1 上位机与下位机串行通信的设计
• 6.1.2 用户界面
• 6.2 控制面板程序设计
• 6.2.1 单片机编程环境简介
• 6.2.2 控制面板的驱动I/O 定义
• 6.2.3 控制面板各芯片之间通信设计
• 6.3 控制主板程序设计
• 6.3.1 控制主板的驱动I/O 定义
• 6.3.2 控制主板的手动运行控制程序
• 6.3.3 控制主板的自动运行控制程序设计
• 6.3.4 下位机与PC 机接口通信
• 6.4 本章小结
• 7 结论
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录Ⅰ
• 附录Ⅱ