【摘要】：隨著自動化、智能化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的行業(yè)開始研發(fā)適合自己產(chǎn)品的生產(chǎn)線,達到減少勞動力成本和提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量的目的。在制傘行業(yè)中,由于制傘工藝的復(fù)雜性和制傘成本的限制,部分企業(yè)無法實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)。為了提高競爭力,國內(nèi)大部分制傘企業(yè)使用大量的廉價勞動力,通過手工裝配來降低成本,但是生產(chǎn)效率低下。另外,大部分制傘企業(yè)在生產(chǎn)雨傘時采用模塊化的生產(chǎn)模式,即零部件的加工與裝配在不同的車間獨立進行,兩者對于產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量的保證同樣重要,但是經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),企業(yè)往往更加重視產(chǎn)品的加工環(huán)節(jié),忽視裝配環(huán)節(jié),因此導(dǎo)致了產(chǎn)品質(zhì)量“良莠不齊”。為了改變以上現(xiàn)狀,滿足企業(yè)需要,急需設(shè)計并研發(fā)出一條高效率、低成本且能夠?qū)崿F(xiàn)雨傘各零部件自動化裝配的裝配線。雨傘是由傘尾、傘珠、傘面、傘骨架、傘柄等零部件組成的。前期實驗室已經(jīng)自主研發(fā)了關(guān)于雨傘傘尾、傘珠的自動化裝配線,為了能夠早日實現(xiàn)雨傘各零部件的自動化裝配,本文將重點介紹關(guān)于雨傘傘柄自動化裝配線的方案設(shè)計以及其中的關(guān)鍵技術(shù)研究。首先,本文參照了傘柄傳統(tǒng)手工裝配的工藝流程,擬定了傘柄自動化裝配的工藝流程,根據(jù)自動化裝配的工藝流程設(shè)計了傘柄自動化裝配線的裝配總方案。該方案主要由四部分的設(shè)計組成,包括傘柄的自動供料設(shè)計、傘體的自動供料設(shè)計、傘體的自動輸料設(shè)計以及雨傘的自動卸料設(shè)計。在確定總方案的設(shè)計之后,根據(jù)需求設(shè)計了傘柄的自動供料指標、傘體的自動供料指標以及傘柄與傘體的自動裝配指標,同時根據(jù)設(shè)計指標對傘柄自動化裝配線中關(guān)鍵部分的尺寸以及被控元器件的參數(shù)進行了設(shè)計與選型計算。其次,對傘柄裝配過程中的關(guān)鍵工藝進行了詳細的方法探討,主要目的是為了解決在實現(xiàn)傘柄與傘體的裝配時,傘體上小孔的朝向與傘柄傘勾的朝向以相反的姿態(tài)進行裝配的問題。針對這個工藝要求,本文采取的主要方法是給黑色傘體上2mm的微小盲孔進行檢測與定位。該方法通過搭建機器視覺檢測平臺,采用了兩種定位方式確定了盲孔的方位角,并通過實物實驗分別驗證了兩種檢測與定位方式的可靠性。在確定盲孔的方位角之后通過電機旋轉(zhuǎn)傘體來調(diào)整盲孔的朝向至豎直朝上,在保證了傘柄傘勾的朝向豎直朝下的基礎(chǔ)上便可實現(xiàn)傘柄與傘體以要求的姿態(tài)穩(wěn)定對接的操作。然后,對傘柄自動化裝配線的控制系統(tǒng)進行了設(shè)計。根據(jù)裝配工藝流程確定了控制方案,繪制了控制流程圖。根據(jù)被控制的元器件的數(shù)量確定了PLC輸入、輸出端口的分配。根據(jù)控制要求、輸入輸出端口量、所需的存儲器容量以及經(jīng)濟性等因素,確定了PLC控制器以及擴展模塊的數(shù)量和型號。基于以上步驟,最終繪制出了PLC以及擴展模塊的端口接線圖、系統(tǒng)供電線路圖、詳細的元器件接線圖以及PLC電氣控制柜內(nèi)分布圖。最后,對傘柄自動化裝配線進行了實驗研究。根據(jù)設(shè)計的總方案,分步搭建了實驗?zāi)Ｐ?驗證了關(guān)鍵工序的可靠性并且利用PLC仿真軟件和S7-200 226CN DC/DC/DC型號的PLC對傘柄自動化裝配線的控制流程進行了仿真模擬,驗證了控制方案的可行性。
【圖文】：

邐［邐Ｉ逡逑圖１－２雨傘各零部件工藝操作圖逡逑目前，實驗室已經(jīng)設(shè)計了關(guān)于雨傘零部件傘尾、傘珠的自動化裝配線的總方逡逑案，并且在根據(jù)總方案加工完所有的零部件后，最終搭建起了相應(yīng)的實物樣機平逡逑臺，如圖１－３、１－４所示。其中圖１－３是雨傘傘尾的自動化裝配線的實物樣機，用逡逑來實現(xiàn)雨傘傘體與雨傘傘尾的自動化裝配；圖１－４是雨傘傘珠的自動化供料裝置，逡逑用來實現(xiàn)雨傘傘珠的自動化供料，可以配合雨傘傘面進行壓接的操作，使得傘珠逡逑能夠牢固的裝接到傘面上。逡逑．灥’：逡逑圖１－３傘尾的自動化裝配線的實物樣機圖邐圖丨－４傘珠自動供料樣機圖逡逑因此，為了早日實現(xiàn)制傘企業(yè)能夠?qū)τ陚愀髁悴考M行自動化裝配的目標，逡逑在實驗室己有的兩種零部件的裝配方案的前提下，本文重點研究并設(shè)計雨傘零部逡逑件中關(guān)于雨傘傘柄的自動化裝配線。逡逑１．２自動化裝配技術(shù)的研究現(xiàn)狀逡逑自動化裝配是自動化生產(chǎn)線的最后一個環(huán)節(jié)

實驗室已經(jīng)設(shè)計了關(guān)于雨傘零部件傘尾、傘珠的自動化裝配線的總方逡逑案，并且在根據(jù)總方案加工完所有的零部件后，最終搭建起了相應(yīng)的實物樣機平逡逑臺，如圖１－３、１－４所示。其中圖１－３是雨傘傘尾的自動化裝配線的實物樣機，用逡逑來實現(xiàn)雨傘傘體與雨傘傘尾的自動化裝配；圖１－４是雨傘傘珠的自動化供料裝置，逡逑用來實現(xiàn)雨傘傘珠的自動化供料，可以配合雨傘傘面進行壓接的操作，使得傘珠逡逑能夠牢固的裝接到傘面上。逡逑．灥’：逡逑圖１－３傘尾的自動化裝配線的實物樣機圖邐圖丨－４傘珠自動供料樣機圖逡逑因此，，為了早日實現(xiàn)制傘企業(yè)能夠?qū)τ陚愀髁悴考M行自動化裝配的目標，逡逑在實驗室己有的兩種零部件的裝配方案的前提下，本文重點研究并設(shè)計雨傘零部逡逑件中關(guān)于雨傘傘柄的自動化裝配線。逡逑１．２自動化裝配技術(shù)的研究現(xiàn)狀逡逑自動化裝配是自動化生產(chǎn)線的最后一個環(huán)節(jié)，也是最重要的步驟。因為它是逡逑實現(xiàn)將一組零散的半成品零部件按照合理的工藝流程在一定的精度標準和技術(shù)逡逑要求下，經(jīng)過一系列的操作最終組合成為產(chǎn)品的過程Ｗ。裝配才是整個產(chǎn)品生產(chǎn)逡逑過程的終極環(huán)節(jié)，因此，產(chǎn)品的質(zhì)量可以說是主要由裝配工作來決定的［２］，可見逡逑其地位的重要性。但是經(jīng)過相關(guān)調(diào)研發(fā)現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG95;TS959.5

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本文編號：2694663