【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主動(dòng)齒輪較大在后安裝時(shí)會(huì)產(chǎn)生諸多不便，因此要先安裝主動(dòng)齒輪。按照工位順序的不同也會(huì)產(chǎn)生不同的傳輸線路，我們根據(jù)最后所定下來(lái)的工位順序也設(shè)計(jì)了兩條傳輸線路方案，一條是直線型（），一條是環(huán)形()。方案一：方案一（）所表示出的直線型運(yùn)輸線路工作占地不但面積大，還使各個(gè)工位之間過(guò)于緊湊，這樣有可能會(huì)影響到具體的裝配過(guò)程，并且這樣的柔性制造系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)及檢修也是十分不方便的。方案二：方案二（）所表示的環(huán)形運(yùn)輸線路工作占地面積不大，還使各個(gè)工位之間拉開距離，能夠更好的完成裝配任務(wù)而不受其他工位的影響。 根據(jù)對(duì)比分析，第二種運(yùn)輸線路較第一種合理，故選用第二種。對(duì)于泵蓋裝配部分的方案設(shè)計(jì)，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求, 我需要完成以下內(nèi)容：搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)將裝在小車中有待組裝的齒輪泵泵體自動(dòng)準(zhǔn)確的從傳送帶上抓起并放在工作臺(tái)上；機(jī)械手將泵蓋由物料輸送臺(tái)上抓起放到定位裝置中；照相機(jī)對(duì)泵體及泵蓋進(jìn)行拍照分析；由機(jī)械手將泵蓋準(zhǔn)確抓取并按放到泵體上；搬運(yùn)機(jī)械手再準(zhǔn)確的將安裝完的泵體抓起放回傳送帶。這5步完成的時(shí)間是有先后順序的，為了縮短裝配周期，要合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)具體動(dòng)作順序，具體的動(dòng)作順序主要確定了兩個(gè)可行性方案。方案一：是先對(duì)泵蓋進(jìn)行抓取和拍照，在泵體物料還沒(méi)有到指定位置之前進(jìn)行對(duì)泵蓋的抓取可以有效的節(jié)省出很多時(shí)間，但是這種方法增加了機(jī)械手的行程多進(jìn)行了一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)。： 方案一機(jī)械手移動(dòng)軌跡方案二：是先對(duì)泵體抓取和拍照，等泵體物料到達(dá)指定位置后，機(jī)械手再進(jìn)行動(dòng)作抓取泵體，浪費(fèi)了時(shí)間，縮短了機(jī)械手的行程。： 方案二機(jī)械手移動(dòng)軌跡這兩個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究，最終我選擇了第二種方案，主要是因?yàn)榈谝环N方案增加了機(jī)械手的行程，這樣就使其所縮短的時(shí)間變得少了，并且減小了機(jī)械手及導(dǎo)軌的使用壽命。 以上是正常情況下的工作方案，如果照相機(jī)拍照檢測(cè)出泵體上沒(méi)有安裝銷釘，則不會(huì)進(jìn)行后面的操作，而是將泵體放入定位裝置旁邊（如圖3）的廢料臺(tái)。 泵蓋定位裝置關(guān)鍵部件的選取由于生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件比較多，很難去自己一一設(shè)計(jì)制造。這就要求我們選取當(dāng)今生產(chǎn)線上常用的部件去組裝，由此來(lái)減少設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本。 機(jī)械手的選用關(guān)于搬運(yùn)和抓取任務(wù)的完成主要難點(diǎn)是機(jī)械手的設(shè)計(jì)，在自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線上，機(jī)械手往往是必不可少的設(shè)備。它模擬人手臂的部分動(dòng)作，按預(yù)定的程序、軌跡和要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)和裝配。在減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高裝配質(zhì)量和裝配效率方面的效果，是顯而易見的。四年的大學(xué)學(xué)習(xí)中我們對(duì)機(jī)械手的了解不是太多，所理解的那些也不足以讓我們真正設(shè)計(jì)出符合要求的機(jī)械手，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的柔性制造生產(chǎn)線上的機(jī)械手的觀察，并與老師和同學(xué)討論，最后又搜集整理資料，我終于確定使用一家公司的成品庫(kù)中的氣動(dòng)夾持小模塊，該模塊可以使產(chǎn)品的成品價(jià)格更低廉、性能和強(qiáng)度也符合裝配要求，如（），根據(jù)機(jī)械手所要用來(lái)夾持的泵蓋和泵體的具體尺寸，該機(jī)械手完全滿足張開和閉合的許用范圍。 機(jī)械手 光信號(hào)設(shè)備的選用實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化，機(jī)械手是必不可少的，而如果需要精準(zhǔn)的定位安裝的時(shí)候，必要的光信號(hào)輸入及分析裝置也是不能缺少的，關(guān)于泵蓋的裝配，我們知道，銷釘是定位安裝的關(guān)鍵，所以在這里我們需要精準(zhǔn)的定位安裝，這就決定了我們整個(gè)柔性裝配生產(chǎn)線上不可缺少光信號(hào)的輸入及分析裝置，關(guān)于光信號(hào)的輸入我們可以選用外購(gòu)的可變焦的照相機(jī)外形如（），而對(duì)于光信號(hào)的分析，在這里我們暫不設(shè)計(jì)。 電機(jī)的選用選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說(shuō)最大靜力矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。 選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來(lái)完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。電機(jī)使用步進(jìn)電機(jī)。這個(gè)型號(hào)的電機(jī)在功率、力矩、步距角等都能滿足裝配需要。 電機(jī)的主要參數(shù)控制元件選用西門子公司生產(chǎn)的S7200。S7 20 0 提供了多種功能，使得編程和控制更方便。其特點(diǎn)主要如下:。，它幾乎包括了一般計(jì)算機(jī)所有的各種基本操作指令。3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型材和直線導(dǎo)軌的選擇 型材的選用型材，作為整個(gè)裝配系統(tǒng)的支撐體，我們選用的原則是有足夠的強(qiáng)度支持機(jī)械手及其夾持物品的運(yùn)動(dòng)，并且質(zhì)量要輕，組裝方便，根據(jù)以上的選用型材的原則，最終我們選擇了大連伊通科技有限公司的型號(hào)為鋁合金6063T5型材（）其尺寸如上（） 直線導(dǎo)軌的選擇根據(jù)實(shí)際需要，選取HGH 20HA型號(hào)。 框架及同步齒形帶的設(shè)計(jì) 框架設(shè)計(jì)框架要能滿足機(jī)械手部分的靈活抓取并裝配泵蓋的各個(gè)動(dòng)作。要有兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)完成橫向和縱向的靈活移動(dòng)。而且要滿足機(jī)械手的行程范圍，這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)框架的時(shí)候?qū)Τ叽绲脑O(shè)計(jì)滿足規(guī)格外，還要更好的規(guī)劃各個(gè)型材在框架中的位置。 同步齒形帶的設(shè)計(jì)同步帶的選取，根據(jù)實(shí)際需要，選取寧波伏龍同步帶有限公司XL型號(hào)代號(hào)037的傳動(dòng)帶。，機(jī)械手的準(zhǔn)確移動(dòng)、定位、抓取及裝配，都是靠同步齒形帶的與電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)才做到的，所以同步齒形帶的選擇也是裝配系統(tǒng)準(zhǔn)確快速的完成裝配任務(wù)的必要標(biāo)準(zhǔn)。4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 可編程控制器概述（1）可編程控制器的定義從產(chǎn)生一直到今天，可編程控制器都在不斷的發(fā)展和完善，隨時(shí)都會(huì)產(chǎn)生新的功能，但從1987年IEC對(duì)可編程控制器的定義我們可以大體看出可編程控制器是一種什么樣的控制裝置。IEC于1987年對(duì)可編程控制器下的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令；并通過(guò)數(shù)字式或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)的外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。由上述定義可見，PLC是工業(yè)專用計(jì)算機(jī)。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用面向用戶的指令，因而編程方便。它能完成“邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作”等工作，它還具有“數(shù)字量或模擬量輸入/輸出控制”的能力。并且容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體”，易于擴(kuò)充。因而可以說(shuō)PLC是近乎理想的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。（2）可編程控制器的特點(diǎn)可編程控制器的特點(diǎn)歸納起來(lái)主要有以下幾點(diǎn):1)可靠性高?？煽啃允怯脩舻氖滓?，因而PLC的生產(chǎn)廠家都著力于提高可靠性指標(biāo)。目前各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC，其平均無(wú)故障時(shí)間都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)IEC規(guī)定的10萬(wàn)小時(shí)。而且規(guī)模較大、要求較高的系統(tǒng)還可以采用多機(jī)冗余系統(tǒng)或表決系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。2)編程方便，易于使用。PLC的編程可以采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語(yǔ)言，直觀易懂，深受現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員的歡迎。近年來(lái)又發(fā)展成了面向?qū)ο蟮捻樋亓鞒虉D語(yǔ)言（Sequential Function Chart）, 使編程更簡(jiǎn)單方便?？刂乒δ軜O強(qiáng)。除基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等功能外,配合特殊功能模塊還可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、PID運(yùn)算、過(guò)程控制、數(shù)字控制等功能，為方便工廠管理又可以與上位機(jī)通信，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊可以控制遠(yuǎn)方設(shè)備。因此，PLC幾乎是全能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。 3)擴(kuò)展及與外部聯(lián)接極為方便?？删幊炭刂破饕话愣荚O(shè)有擴(kuò)