齿轮油泵柔性制造生产线设计.docx
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齿轮油泵柔性制造生产线设计
大连民族学院本科毕业设计(论文)
齿轮油泵柔性制造生产线设计
(总体设计、泵盖装配系统设计)
学院(系):
机电信息工程学院
专业:
机械设计制造及其自动化
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
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所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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学位论文原创性声明
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日期:
年月日
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日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
摘要
实现装配工艺的自动化是提高产品质量、降低工人劳动强度、降低成本的决定性因素。
本课题旨在设计开发一套齿轮油泵柔性装配生产线,提高齿轮油泵装配的自动化水平,本设计主要完成其中的泵盖装配系统的设计。
在本设计中,搬运机械手机将装在小车中有待组装的齿轮泵泵体自动准确的从传送带上抓起并放在工作台上,机械手将泵盖由物料输送台上抓起放到定位装置中;照相机对泵体和泵盖进行拍照分析;再由机械手将泵盖准确抓取并按放到泵体上;完成装配动作后,搬运机械手再准确的将安装完的泵体抓起放回传送带。
本设计完成了机械部分的装配图设计和主要零件的零件图的设计。
在本设计中,控制系统采用了PLC控制,本设计完成了系统的运动规划和PLC控制系统的梯形图设计。
关键词:
齿轮油泵;柔性装配;机械手;PLC控制
Abstract
Theimplementationoftheassemblyprocessingautomationisthedecisivefactortoimprovetheproductquality,toreducelaborintensityandlowerthecosts.Thepurposeofthistopicistodesignanddevelopflexibleassemblinglineforthegearoilpump,toincreasetheautomatedlevelinassemblinggearpump.thisdesignmainlycompletespumpcoverassemblysystem'sdesign.
Inthisdesign,themanipulatorwilltransferthepumpbodyinstallingintheautomaticcarfromtheconveyerbelttotheworkingtableaccurately.Themanipulatorcarrythepumpcoverfromthematerialhandlingstagetothepositioningdevice;.Thecameracarriesanalyzesthepumpbodyandthepumpcoverbythephotographandthencarrythepumpthepumpbodyaccurately.Aftercompletingtheassemblymovement,themanipulatorreturnsthepumpbodytotheconveyerbelt.Itcompletesthedesignofassemblydrawingandthemajorpartsdrawing.
Inthisdesign,weusetheProgrammableLogicalControllertocontrolthesystem.IcompletetheplanningdesignofthesystemonthemovementandtheProgrammableLogicalControllercontrolsystem'strapezoidalchartdesign.
Keywords:
Flexibleassemble;Gearpump,Manipulator;ProgrammableLogicalControllercontrol
1前言
1.1柔性制造系统的定义
柔性制造系统(FMS)系指具有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。
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、机械与控制设备的发展,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制造(CIMS)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。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。
马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。
制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:
(1)机械制造技术;
(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。
数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
1.2柔性制造系统的应用
柔性可以表述为两个方面。
第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。
“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。
其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。
但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。
随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。
柔性已占有相当重要的位置。
柔性主要包括
1) 机器柔性 当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。
2) 工艺柔性 一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
3) 产品柔性 一是产品更新或完全转向后,系统能够非常和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。
4) 维护柔性 采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。
5) 生产能力柔性 当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。
对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。
6) 扩展柔性 当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。
7) 运行柔性 利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。
1.3柔性制造系统的发展
柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。
柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术
机械装配是机械制造中最后决定机械产品质量的重要工艺过程。
即使是全部合格的零件,如果装配不当,往往也不能形成质量合格的产品。
简单的产品可由零件直接装配而成。
复杂的产品则须先将若干零件装配成部件,称为部件装配;然后将若干部件和另外一些零件装配成完整的产品,称为总装配。
产品装配完成后需要进行各种检验和试验,以保证其装配质量和使用性能;有些重要的部件装配完成后还要进行测试。
而随着这项工艺的逐步发展,渐渐出现了自动化装配线,逐步取代了人工的,传统的装配线。
由自动执行装置(包括各种执行器件,机构,如电机,电磁铁,电磁阀,气动,液压等),经各种检测装置(包括各种检测器件,传感器,仪表等),检测各装置的工作进程,工作状态,经逻辑,数理运算,判断,按生产工艺要求的程序,自动进行生产作业的流水线,有了计算机之后得到空前发展。
装配线随着对产品质量的要求不断提高和生产批量增大而发展起来的机械制造业发展初期,装配多用锉、磨、修刮锤击和拧紧螺钉等操作,使零件配合和联接起来。
自动化装配线相对于传统的装配线的最大优点是:
缩短了生产周期,提高了效率,节省了人力并且装配精度也有所提高,利用先进的检测技术,统一了产品的标准。
自动化装配线的发展利用提高了企业的效益。
80年代中期以来,FMS获得迅猛发展,几乎成了生产自动化之热点。
一方面是由于单项技术如NC加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理及高度技术等的发展,提供了可供集成一
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