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可重构、模块化设计方法在DC插头自动装配机开发中的应用

作　者: 刘志辉
导　师: 张自强
学　校: 汕头大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 可重构自动装配机自由落体式装配方法模块化 PLC
分类号: TG95
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文主要介绍一种基于可重构的DC插头端子自动装配机的开发,并详细论述了其开发过程。在自动装配机的开发过程中,运用了可重构,模块化设计方法,使得自动装配机具有可重构性。可重构自动装配机可以分为基本模块和可变模块,相同的基本模块和不同的可变模块通过标准接口可以重构成不同的自动装配机,适用于不同的场合。自动装配机利用了本文提出的自由落体式装配方法。该装配方法适用于下述类型装配体的自动装配:组成装配体各零件的各对相关轴的外表面和相关孔的内表面都是回转面,且轴和孔之间并非配合尺寸,具有较大的间隙。通过DC插头五金件实例分析,该装配方法具有可行性。对手工装配下的五金件结构进行了分析,分析其能够实现自动装配的可能性,对于影响装配的结构,在不影响加工成本的前提下,对五金件结构进行了改进设计。对料盒进行了具体的设计。根据装配方法以及实际需要,给出了自动装配机的整体方案,并根据方案,对装配机的硬件和控制系统的设计分别进行了详细地概述。硬件结构主要运用AutoCAD,Pro/e作为开发工具,执行元件主要采用日本SMC气动元器件,其控制主要采用日本三菱PLC。本自动装配机主要是用于代替手工装配DC插头端子,实现装配自动化,提高操作效率,减少插头生产成本。通过分析表明,本自动装配机能够达到预期的设计目的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
主要符号表  5-11
第1章绪论  11-19
  1.1 课题背景与任务  11-16
    1.1.1 可重构理论概念及产生意义  11-13
    1.1.2 装配自动化的意义  13-14
    1.1.3 自动装配的发展  14-15
    1.1.4 自动装配的关键问题  15-16
  1.2 课题选题背景及意义  16-17
  1.3 课题研究的主要任务及主要工作  17-18
  1.4 本章小结  18-19
第2章自动装配机总体方案设计及可行性分析  19-36
  2.1 自动装配机功能要求  19-20
    2.1.1 DC 插头端子五金件介绍  19-20
    2.1.2 自动装配机功能  20
  2.2 自动装配机总体方案与模块划分  20-24
    2.2.1 自动装配机总体方案  20-21
    2.2.2 自动装配机料盒加料原理  21-22
    2.2.3 自动装配机模块划分  22-24
  2.3 自由落体式自动装配方法可行性分析  24-35
    2.3.1 五金件1 装入料盒的可行性  24-28
    2.3.2 五金件2 掉入料盒并套住五金件1 的可行性分析  28-30
    2.3.3 五金件3 掉入料盒并套住五金件2 的可行性分析  30-32
    2.3.4 五金件 4 掉入料盒套住五金件 3 的可行性分析  32-34
    2.3.5 料盒及导料块  34-35
  2.4 本章小结  35-36
第3章自动装配机硬件设计及标准件选型  36-59
  3.1 自动装配机整机模型  36-37
  3.2 自动装配机料盒加料工作台设计  37-49
    3.2.1 工作台规格数据  37-39
    3.2.2 步进电机运转控制  39-41
    3.2.3 滚珠丝杠螺母副选择  41-44
    3.2.4 滚珠丝杠选择  44
    3.2.5 步进电机选型计算  44-46
    3.2.6 装料工作台其它标准件选择  46-47
    3.2.7 料盒夹具设计  47-49
  3.3 料盒、五金件自动上料设计  49-51
    3.3.1 振动盘与输料槽连接设计  49-50
    3.3.2 料盒隔料装置  50-51
  3.4 五金件自动取料结构  51-54
  3.5 机械手和皮带机设计  54
  3.6 装配机气路系统设计  54-57
    3.6.1 自动装配机气路系统图  54-55
    3.6.2 气缸选定方法  55
    3.6.3 电磁阀选定方法  55-56
    3.6.4 自动装配机气动元器件选定  56-57
  3.7 本章小结  57-59
第4章自动装配机软件设计  59-71
  4.1 自动装配机操作面板图  59
  4.2 自动装配机系统控制程序结构图  59-62
  4.3 自动装配机系统控制功能流程图  62-63
  4.4 自动装配机系统控制I/O 接线图  63-65
  4.5 程序中用到的关键指令  65-70
    4.5.1 高速脉冲输出指令  65-66
    4.5.2 状态初始化指令  66-69
    4.5.3 循环移位指令  69-70
  4.6 自动装配机系统控制梯形图  70
  4.7 本章小结  70-71
第5章结论语  71-73
  5.1 论文总结  71-72
  5.2 论文不足之处  72-73
参考文献  73-76
致谢  76-77
附录1 （攻读硕士期间发表与课题相关的论文）  77-78
附录2 （自动装配机控制程序梯形图）  78-85

可重构、模块化设计方法在DC插头自动装配机开发中的应用

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