制造系统自动化技术.pdf

（OA 自动化）制造系 统自动化技术 制造系统自动化技术 综合性作业指导书 卢泽生周亮 编 王广林路 哈尔滨工业大学 2009 年 3 月 目录 1. 前言…………………………………………………………1 2. 第一作业控制自动化技术………………………………2 作业题搬运机械手运动控制系统设计 3. 第 二 作 业 物 料 传 输 自 动 化 技 术4 作业题自动导引式物料搬运小车系统设计 4. 第三作业检测自动化技术…………………………………6 作业题零件质量的自动化检测系统设计 5. 第四作业装配自动化技术………………………………..8 作业题滚动组件自动装配系统设计 6.附录…………………………………………………………10 1.前言 《制造系统自动化技术》是机械设计制造及其自动化专业的主 干必修课,通过系统全面的课堂教学和直观生动形象的实验教 学,让学生全面深入地掌握制造系统自动化技术知识。通过新 知识的获取和以往所学知识的综合应用,培养学生分析和解决 制造系统自动化问题的能力。本课程作业设计是培养同学们进 行制造系统自动化设计能力、综合运用所学知识能力、解决实 际制造系统中问题能力的一个重要环节。通过本作业的训练可 使同学进一步掌握和了解制造自动化系统中各个环节的设计 过程与方法，熟悉制造自动化技术的设计规范以及各种自动化 机构、控制方法、检测元器件等的运用，为解决制造系统中的 实际问题打下基础。 本课程作业涉及四个方面的技朮，分别为控制自动化技术、物 料传输自动化技术、检测自动化技术和装配自动化技术。 要求同学严格地按着作业的设计内容来完成，要求结构合理、 图纸规范、文字简练、书写工整。作业内容和数量根据具体情 况而定，一般要求每位同学完成两个以上作业。 编者 2009 年 3 月 2.第一作业搬运机械手运动控制系统设计 一、搬运机械手功能示意图 二、基本要求与参数 本作业要求完成一种二指机械手的运动控制系统设计。该机械 手采用二指夹持结构，如图 1 所示，机械手实现对工件的夹持、 搬运、放置等操作。以夹持圆柱体为例，要求设计运动控制系 统及控制流程。机械手通过升降、左右回转、前后伸缩、夹紧 及松开等动作完成工件从位置 A 到 B 的搬运工作，具体操作顺 序：逆时针回转(机械手的初始位置在 A 与 B 之间)—下降 —夹紧—上升—顺时针回转—下降—松开—上升，机械 手的工作臂都设有限位开关 SQ 。 i 设计参数： （1）抓重:10Kg （2）最大工作半径：1500mm （3）运动参数： 伸缩行程：0-1200mm ； 伸缩速度：80mm/s ； 升降行程：0-500mm ； 升降速度：50mm/s 回转范围：0-1800 控制器要求： （1）在PLC 、单片机、PC 微机或者 DSP 中任选其一； （2）具备回原点、手动单步操作及自动连续操作等基本 功能。 三、工作量 （1）驱动及传动方案的设计及部件的选择； （2）二指夹持机构的设计及计算； （3）总体控制方案及控制流程的设计； （4）设计说明书一份。 四、设计内容及说明 （1）机械手工作臂及机身驱动部件的选择及设计，需设计出 具体的驱动及传动方案，画出方案原理框图。 （2）末端夹持机构设计，该结构需保证抓取精度高，重复定 位精度和运动稳定性好，并有足够的抓取能力。设计应包括确 定夹持方案、计算夹持范围、计算夹紧力及驱动力，完成夹持 机构设计图。 （3）控制系统设计，包括确定控制方案、核心功能部件的选 择、主要功能模块的实现原理、绘制控制流程框图。 3.第二作业自动导引式物料搬运小车系统设计 一、自动导引搬运小车功能示意图 图 1 自动导引搬运小车结构示意图 500 700 2000 700