制造系统自动化技术

1、.PAGE ：.；PAGE 10制造系统自动化技术综合性作业指点书编卢泽生 周 亮王广林 路 勇 哈尔滨工业大学2021年3月目 录前言1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101. 前 言是机械设计制造及其自动化专业的主干必修课, 经过系统全面的课堂教学和直观生动笼统的实验教学,让学生全面深化地掌握制造系统自动化技术知识。经过新知识的获取和以往所学知识的综合运用,培育学生

2、分析和处理制造系统自动化问题的才干。本课程作业设计是培育同窗们进展制造系统自动化设计才干、综合运用所学知识才干、处理实践制造系统中问题才干的一个重要环节。经过本作业的训练可使同窗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，熟习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，为处理制造系统中的实践问题打下根底。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。要求同窗严厉地按着作业的设计内容来完成，要求构造合理、图纸规范、文字简练、书写工整。作业内容和数量根据详细情况而定，普通要求每位同窗完成两个以上作

3、业。 编者 2021年3月2. 第一作业 搬运机械手运动控制系统设计一、搬运机械手功能表示图AB工件SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6夹紧松开二、根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构造，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。机械手经过升降、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的搬运任务，详细操作顺序：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，机械手的任务臂都设有限位开关SQi。设计参数：1抓重:10Kg2最大任务半径：150

4、0mm3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延续操作等根本功能。三、任务量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设计阐明书一份。四、设计内容及阐明1机械手任务臂及机身驱动部件的选择及设计，需设计出详细的驱动及传动方案，画出方案原理框图。2末端夹持机构设计，该构造需保证抓取精度高，反复定位精度和运动稳定性好，并有足够的抓取才干。设计应包括确定夹持方案

5、、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、中心功能部件的选择、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表示图图1 自动导引搬运小车构造表示图50005000 图2 小车运转线路表示图二、根本要求与参数本作业要求完成一种自动导引式物料搬运小车系统设计。小车主要实现的功能是自动寻迹并且完成物料的搬运。如上图所示，小车首先在A区装载物料，然后开场沿着指定轨迹黑色导引线自动运转，导引线宽为20mm，小车上要求装有相应的传感器用来完成寻迹和小车运转轨迹调理，保证小车一直沿着指定轨迹运转

6、不偏离。运转到C区以后停顿，卸货后沿原途径前往A区再次装载物料，如此往复。A、C区各有一条与导引线垂直的黑色边境限，线宽为20mm，要求小车在A、C区停顿时，不能超出边境限限定范围。小车由蓄电池供电相关设计参数：1小车运动方式：全自动导引式。2小车载重才干:15Kg，自重不超越15Kg。3小车运动间隔 ：5000mm。4小车运转速度：不小于0.5m/s。三、任务量1小车轮系构造的设计与分析；2自动导引方案的设计及传感器的选择与分析； 3小车驱动及运动控制方案的设计与分析； 4控制流程的设计以及控制程序的编写；5设计阐明书一份。四、设计内容及阐明1根据要求选择适宜的传感器，设计搬运小车的自动导引

7、系统，并进展可行性分析，保证小车可以沿着给定的途径运动。2确定小车的轮系构造，如自动轮与从动轮的个数以及转向方式。设计小车的驱动方案，确定电机的个数与类型，计算小车载重、行驶速度等技术目的，并分析论证轮系构造与驱动方案的合理性，满足设计要求。3小车控制系统设计，包括确定控制方案、控制中心器件的选择、自动导引功能的实现原理、绘制控制流程框图、编制控制程序。4. 第三作业 零件质量的自动化检测系统设计一、零件构造图150.01400.0122010100面B标签70面A自动检测工程1孔能否已加工？2面A和B能否已加工？3孔150.01精度能否满足要求？4凸台外径400.012精度能否满足要求？5零

8、件质量200.01kg能否满足要求？6产品标签白色能否帖正或漏帖？7假设不合格将其剔除到次品箱；8对合格产品和不合格产品进展计数。三、任务量1设计一套检测安装，能完成一切检测内容；2阐明书一份，阐明各个检测内容采用什么传感器，如何实现；3自动检测流程图一份。四、设计内容及阐明要求将检测安装画出，能完成一切检测内容；在完成自动检测功能的根底上，要求费用最少，以提高经济效益；检测安装构造简单可靠、易于加工和实现；自动检测流程图要求详细正确。5. 第四作业 滚动组件自动装配系统设计组件自动装配图及其相关参数组件由轴、滚轮和非规范开口弹簧挡圈组成，如图(a)所示。图(b)为非规范弹簧挡圈(资料为)。图(a) 组件装配图 (b)非规范开口弹簧挡圈图(a)中:设计内容及技术要求1为了提高零件的消费效率，降低消费本钱，拟将轴和滚轮的径向配合尺寸公差扩展三倍，但装配后仍坚持的配合性质。2绘制组件自动装配系统构造表示图，要求全面反映三个零件的装配过程及其构造(参见讲义图6-4)。3 绘制三个零件的振动上料机构表示图，重点思索滑道的设计，保证出口零件的方向性。4 绘制滚轮和轴尺寸选配的原理图，思索尺寸选配传感器的选择或者设计，(参见讲义第6章有关部分)。5 轴和滚轮的轴向配合为间隙配合。设计内容