軌道式自動投料機器人設計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,軌道,自動,投料,機器人,設計,cad,圖紙,說明書,仿單 軌道式自動投料裝置設計,指導老師：,設計來源及意義：,在工廠化水產養(yǎng)殖中，較多的成本往往在于人工成本和飼料成本，為了減少工廠化水產養(yǎng)殖過程中的人工成本和飼料成本,設計了一種由PLC控制的軌道式工廠化水產養(yǎng)殖自動投飼系統(tǒng)。該系統(tǒng)自有電源供電,運行在高溫、高濕的工廠化水產養(yǎng)殖車間魚池上方的H型鋼軌上,能夠排除車間相關養(yǎng)殖設備對自動投飼系統(tǒng)運行的干擾,實現(xiàn)對工廠化水產養(yǎng)殖車間魚池的準確定位、精準投飼和投飼數(shù)據(jù)記錄儲。該系統(tǒng)的設計大大減少了水產養(yǎng)殖行業(yè)對于勞動力成本的投入。,投料裝置的工作原理及基本設計參數(shù)：,投料裝置的工作原理為：在魚池上方架設型鋼軌道作為行走裝置行走路徑,并在對應魚池的上方軌道上設置相應的定位識別點，通過射頻識別技術區(qū)別各個魚池位置，實現(xiàn)自動定位，行走裝置由直流電機驅動行走到設定區(qū)域，投飼裝置由拉式傳感器配合步進電機控制，使卸料器能夠準確下料，完成投飼指令。根據(jù)實際水產養(yǎng)殖車間狀況，投飼裝置的設計參數(shù)如下表：,自動投料裝置的構成：,基本結構：,投料裝置的基本結構如左圖所示：,關鍵的結構設計：,結構設計主要包括：行走滑車、投飼料倉和卸料器、電能供給裝置以及由PLC組成的控制終端。,行走裝置設計：,,,自動投料裝置的行走裝置包括：行走軌道、電動行走滑車以及定位裝置。,1、 行走軌道選擇型號的型鋼作為材料，該類型鋼具有翼緣厚度大、 斜度較小的特點。 實際水產養(yǎng)殖車間的情況，滑車行走軌道由4部分鋼軌結構拼接而成， 縱向由兩根平行的直段構成，其長度為6m，橫向由兩段半 圓形彎段組成，半圓直徑為4m，可得到軌道總長度為24556mm。 為了保證行走軌道的整體穩(wěn)定性,鋼軌采用縫隙處經(jīng)焊接、打磨處理使軌道形成光滑環(huán)形養(yǎng)殖車間鋼梁上設置6個均勻分布的吊架吊裝行走軌道，為保證行走鋼軌整體的穩(wěn)定性以及安全性能，4段鋼軌拼接處以及懸掛吊環(huán)連接處需要做作加固處理。,行走裝置設計：,2 電動行走滑車部分由4輪行走滑車、減速齒輪組電機以及安裝平臺組成，選定車輪材料為鍛鋼，其直徑為。自動投料系統(tǒng)具備2個行走滑車，牽引滑車在前通過簡易的牽引機構牽引無動力滑車行走，牽型引機構有兩個相互平行的型鋼管與兩行走滑車相連組成，牽引滑車同型鋼連桿簡易牽引，后者與鋼桿焊接固定，保證兩行走滑車之間的穩(wěn)定性。 3 投料系統(tǒng)是通過射頻識別技術達到位置識別目的的。射頻識別裝置主要由應答器、閱讀器以及應用軟件系統(tǒng)3部分組成。 本設計采用電子標簽作為應答器，電子標簽安裝在各個魚池正上方的鋼軌上，存儲各個相應魚池的位置信息，閱讀器通過射頻識別技術采用非接觸式的讀取方式，可以獲取電子標簽所存儲的位置信息，這是自動投料系統(tǒng)實現(xiàn)自動定位的基礎。,投料裝置設計：,投料裝置分為料倉、卸料器以及控制部分構成。 1、料倉設計，料倉結構采用常見的圓筒形結構，結構如下圖：,,根據(jù)初始設計參數(shù)，單個料倉 可承載10kg飼料可算的料倉 結構參數(shù)為：H=440mm，料倉 內部直徑D=280mm，料倉底部 半頂角為45度，傾角為45度， 并取料倉壁厚為8mm。,投料裝置設計,2 卸料器 設計： 卸料器的設計選擇帶有8個葉片的典型臥軸式葉輪卸料器，卸料器葉輪有效長度為其直徑的1.2倍，葉片端部設置的可調式彈性密封條有助于避免出現(xiàn)卸料過程出現(xiàn)卡料的狀況，葉片和殼體內壁的間隙設計為0.2mm ， 卸料器結構如右圖所示。,投飼裝置設計：,3 控制部分：控制部分主要由 PLC、PLC擴展位控模塊、步進電機等組成。系統(tǒng)通過射頻設備裝置達到定位目的，通過PLC控制系統(tǒng)卸料，拉式傳感器反饋型號反饋卸料量達到精確卸料的目的，控制原理如下圖：,電源模塊的選擇：,為了適應養(yǎng)殖車間設備繁多，工作環(huán)境高溫高濕的特點。選擇可以充放電的蓄電池作為供電模塊，在另一方面提高了水產養(yǎng)殖車間自動投料裝置運行的靈活性和穩(wěn)定性。整個投料系統(tǒng)的功能都由電源裝置完成，其中主要的耗能模塊包括行走滑車、投料裝置以及PLC控制終端，所選擇的蓄電池應當能夠為整個自動系統(tǒng)提供足夠的運行電能，因此，蓄電池的儲電量大小由自動投飼設備主要耗能部件的功耗總和決定。 設計根據(jù)計算功耗選擇3個串并聯(lián)組合的同型號鉛酸蓄電池，其型號為：6-DZM-20，單個該型號蓄電池電壓輸出為,額定容量為，配合串接型號為的電源模塊，使得整體達到輸出電壓穩(wěn)定為，電量輸出，額定容量的要求，滿足自動投料系統(tǒng)運行對電能的需求。,控制終端及軟件設計：,本設計的控制終端以西門子類型PLC作為系統(tǒng)控制軟件的基礎，配合其他擴展模塊構成。控制終端裝有西門子觸摸屏，觸摸顯示屏通過RS485串口與CPU模塊雙向通信，觸摸顯示頻具有更改投飼系統(tǒng)運行模式與運行參數(shù)的功能。 自動投料系統(tǒng)的自動模式是系統(tǒng)的默認的運行形式，該模式下系統(tǒng)按照初始設定的運行參數(shù)運行完成投料工作。養(yǎng)殖人員也可通過控制終端的觸摸屏更改系統(tǒng)的投飼量、投飼時間等運行參數(shù)，系統(tǒng)將以新的模式運行，這是系統(tǒng)的手動模式。自動投飼系統(tǒng)開始運行后，直流電機驅動行走滑車沿著H型鋼軌道運轉，射頻識別裝置閱讀器檢測電子標簽確定需投飼的魚池位置，抵達位置后行走裝置停止運行，開始投飼動作。,控制終端及軟件設計：,投料前，系統(tǒng)需要根據(jù)拉式傳感器所傳輸?shù)男盘柵袛嗄芊裢瓿赏读狭康囊蟛⑦x擇投料料倉。投料時，控制終端通過傳感器的反饋信號控制控制投料量，完成精確的投料指令。完成當前魚池的投料要求后，系統(tǒng)繼續(xù)運行直至完成所以魚池的投飼命令。自動投飼系統(tǒng)流程如圖所示。,結語：,（1）本設計基于控制，系統(tǒng)以蓄電池作為自我供電設備，運用傳感器反饋控制、并且采用射頻識別技術識別定位，是一種新穎的工廠化水產養(yǎng)殖投飼設備。 樣機試驗表明，在實際水產養(yǎng)殖過程中，基于控制的軌道式自動投飼系統(tǒng)在水產養(yǎng)殖車間工作中運行狀況穩(wěn)定，設計實驗結果能夠滿足設計要求。 （2）本設計配合自動上下料機構能夠完整的完成自動上料、自動定位、準確的自動卸料的一系列動作，實現(xiàn)了工廠化水產養(yǎng)殖的全過程自動化，進一步的降低了人工成本的投入以及人工勞動強度，提高了水產養(yǎng)殖的效率,,（3）在實際的養(yǎng)殖過程中該自動投料系統(tǒng)電源模塊存在電量不足沒有得到及時補充導致系統(tǒng)運行中斷，影響投料動作的完成，對實際的養(yǎng)殖帶來投料不及時的問題。可以開發(fā)相應的電量自動補充或余量反饋裝置，使系統(tǒng)能夠及時補充電量以保證投料的連續(xù)性，另外系統(tǒng)程序的后續(xù)開發(fā)應注意自動投飼系統(tǒng)的缺料回補問題。,,感謝指導老師以及答辯老師 以及答辯老師的指導。。,