【摘要】：掛鎖是一種人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫陌踩a(chǎn)品,其以低廉的價(jià)格、簡(jiǎn)單的使用方式、廣泛的適用范圍等特點(diǎn),一直以來(lái)備受青睞,銷售量極大。但由于掛鎖售價(jià)低廉,利潤(rùn)較低,一直以來(lái)主要是以工人手工進(jìn)行裝配,這種裝配方式工作量大,成本高,并且裝配效率低,失敗率高。隨著近幾年勞動(dòng)力成本不斷激增,手工掛鎖裝配這種較為落后的裝配生產(chǎn)方式已無(wú)法滿足當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)與經(jīng)濟(jì)效益,取而代之的將會(huì)是自動(dòng)化裝配生產(chǎn)方式。自動(dòng)化裝配生產(chǎn)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代主流的裝配生產(chǎn)方式,使用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)掛鎖進(jìn)行裝配生產(chǎn)能夠有效地提高掛鎖裝配效率,滿足目前掛鎖市場(chǎng)不斷的增長(zhǎng)需求。因此,本課題提出掛鎖自動(dòng)裝配系統(tǒng)這個(gè)課題。本課題通過(guò)對(duì)掛鎖裝配過(guò)程進(jìn)行深入細(xì)致的研究,并根據(jù)掛鎖自身的結(jié)構(gòu)和零件特點(diǎn),對(duì)掛鎖裝配的裝配策略及步驟進(jìn)行分析研究,自主研究設(shè)計(jì)了一套完整的掛鎖自動(dòng)化裝配系統(tǒng),并針對(duì)該自動(dòng)化裝配系統(tǒng)中的如下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行著重研究設(shè)計(jì)解決:1、分析鎖具手工裝配步驟,并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況與企業(yè)要求,確定自動(dòng)化裝配形式,并對(duì)自動(dòng)化裝配類型、步驟、夾具傳送方式以及工位的安排做初步規(guī)劃;2、工位設(shè)計(jì):為了將自動(dòng)化程度最大化,針對(duì)部分關(guān)鍵工位進(jìn)行了深入細(xì)致的研究設(shè)計(jì),得到了準(zhǔn)確高效的裝配結(jié)構(gòu),并對(duì)各工位運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化;3、由于鑰匙牙花深度及排序都是事先由機(jī)器隨機(jī)給定并制造,無(wú)法預(yù)知,所以本課題采用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的方法來(lái)測(cè)量鑰匙牙花深度,通過(guò)一系列的圖像采集、處理,最終測(cè)出鑰匙牙花的深度,并將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī);4、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì):該掛鎖自動(dòng)裝配系統(tǒng)選用了PLC作為主要控制器對(duì)整個(gè)裝配系統(tǒng)進(jìn)行控制,使各執(zhí)行元件以及視覺(jué)檢測(cè)裝置能夠相互配合協(xié)調(diào)工作;5、樣機(jī)調(diào)試:完成基本設(shè)計(jì)并安裝完畢后,對(duì)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行,待樣機(jī)順利運(yùn)行后,對(duì)樣機(jī)的整體工作穩(wěn)定情況進(jìn)行分析,并歸納總結(jié)影響該掛鎖自動(dòng)裝配系統(tǒng)可靠性的原因。在完成所有掛鎖自動(dòng)裝配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝以及調(diào)試之后,通過(guò)各個(gè)機(jī)械機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)以及視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)等之間的相互配合,最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備順利運(yùn)行,掛鎖日均裝配量達(dá)到2700余把,失敗率僅0.58%,相比工人手工裝配經(jīng)濟(jì)效益提升75.84%,達(dá)到企業(yè)要求與預(yù)期目標(biāo)。
【圖文】：

2.1 掛鎖的結(jié)構(gòu)組成及使用原理掛鎖是目前世界上最常見(jiàn)的機(jī)械裝置之一，最早于 1848 年獲得專利，是迄今為止保護(hù)財(cái)物最常見(jiàn)的一種裝置，其適用范圍之廣、使用量之大使其一直都處在鎖具銷量中的領(lǐng)先地位[51]。掛鎖的高銷售量還在于其擁有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，使其使用簡(jiǎn)單，故障率低。本文中所提及掛鎖主要采用彈子結(jié)構(gòu)的掛鎖，其主要由鎖舌、鎖芯、多種高度的圓頭彈子、平頭彈子、彈簧、封裝片、鎖具主體等組成，如圖 2.1 所示。掛鎖的工作原理主要是依靠?jī)?nèi)部不同高度的圓頭彈子、平頭彈子、彈簧相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的；而不同高度的圓頭彈子的排序則是根據(jù)鑰匙上不同深淺的牙花來(lái)決定的。掛鎖中不同高度的圓頭彈子按照與其配對(duì)的鑰匙中牙花深淺的順序進(jìn)行排列，平頭彈子放置在圓頭彈子的上方，并在平頭彈子的上方放置彈簧，而后利用封裝片將彈子孔的開(kāi)口密封，將整套系統(tǒng)封裝在鎖體主體的內(nèi)部，如圖 2.2 所示。當(dāng)正確的鑰匙插入鎖芯中時(shí)，不同高度的圓頭彈子正好依次落入鑰匙不通深淺的牙花中，使得圓頭彈子和平頭彈子的配合處的縫隙處于一條直線上，這時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙，鎖芯便能開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，并能帶動(dòng)鎖舌運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖的目的；當(dāng)插入錯(cuò)誤的鑰匙時(shí)，由于鑰匙上的牙花與鎖體中不同高度的彈子不匹配，造成圓頭彈子和平頭彈子的配合處的縫隙不處于一條直線上，導(dǎo)致鎖芯無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，也無(wú)法完成開(kāi)鎖。

2.1 掛鎖的結(jié)構(gòu)組成及使用原理掛鎖是目前世界上最常見(jiàn)的機(jī)械裝置之一，最早于 1848 年獲得專利，是迄今為止保護(hù)財(cái)物最常見(jiàn)的一種裝置，其適用范圍之廣、使用量之大使其一直都處在鎖具銷量中的領(lǐng)先地位[51]。掛鎖的高銷售量還在于其擁有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，使其使用簡(jiǎn)單，故障率低。本文中所提及掛鎖主要采用彈子結(jié)構(gòu)的掛鎖，其主要由鎖舌、鎖芯、多種高度的圓頭彈子、平頭彈子、彈簧、封裝片、鎖具主體等組成，如圖 2.1 所示。掛鎖的工作原理主要是依靠?jī)?nèi)部不同高度的圓頭彈子、平頭彈子、彈簧相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的；而不同高度的圓頭彈子的排序則是根據(jù)鑰匙上不同深淺的牙花來(lái)決定的。掛鎖中不同高度的圓頭彈子按照與其配對(duì)的鑰匙中牙花深淺的順序進(jìn)行排列，平頭彈子放置在圓頭彈子的上方，并在平頭彈子的上方放置彈簧，而后利用封裝片將彈子孔的開(kāi)口密封，將整套系統(tǒng)封裝在鎖體主體的內(nèi)部，如圖 2.2 所示。當(dāng)正確的鑰匙插入鎖芯中時(shí)，不同高度的圓頭彈子正好依次落入鑰匙不通深淺的牙花中，使得圓頭彈子和平頭彈子的配合處的縫隙處于一條直線上，這時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙，鎖芯便能開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，并能帶動(dòng)鎖舌運(yùn)動(dòng)，，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖的目的；當(dāng)插入錯(cuò)誤的鑰匙時(shí)，由于鑰匙上的牙花與鎖體中不同高度的彈子不匹配，造成圓頭彈子和平頭彈子的配合處的縫隙不處于一條直線上，導(dǎo)致鎖芯無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，也無(wú)法完成開(kāi)鎖。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TS914.211.9;TG95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2686572