基于工业4.0的轴承智能装配控制系统研究
本文选题:自动装配 + 控制 ; 参考:《杭州电子科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:轴承装配线已基本实现了自动化,其主要存在的问题是:单一产品的装配,无法实现多种产品的混线生产;现有各装配工序之间缺乏信息传输,无法实现真正的全自动化;注脂环节对注脂量的控制不够准确,致使填加润滑脂的量波动比较大;缺少上位机监控系统,缺乏智能化。本文旨在设计出一种新型的智能装配概念:多品种混线生产,同时对注脂环节的控制进行了优化,使润滑脂的填加实现了准确稳定,提高装配线合格率,延长轴承的使用寿命。本文的主要工作内容如下:(1)对现有轴承装配线的分析。简单介绍了轴承装配线的工艺过程与不足,提出了实现混线装配的概念,并对其改进后的机械系统做了简要介绍以及控制方案的设计。(2)本装配线的硬件介绍。介绍了控制系统的硬件设计如PLC、伺服电机、传感器、气动元件等的选择原则及具体型号。(3)搭建注脂的模糊控制系统。首先介绍了润滑脂的重要性并对注脂方式进行改进;然后对PID、模糊PID型的控制系统以及设计方法进行简要的介绍,同时对伺服系统进行了PID控制优化。本系统用注入脂的重量与设定的重量标准的重量差e\重量差的改变率ec作为输入的变量,对模糊参数iK、pK和dK进行在线整定,来调整伺服电机的行进位移,从而完成对注脂重量注射的改进。通过对控制系统的搭建建模与仿真对比,得出模糊控制的仿真结果对比PID的控制和气缸注脂成效明显。(4)轴承装配线的软件部分设计。对轴承装配的主要工位的软件实现进行了简要的介绍,以及触摸屏、上位机技术的应用与实现。
[Abstract]:Bearing assembly line has basically realized automation, its main problems are: the assembly of single product can not realize the mixed line production of many kinds of products, the information transmission between the existing assembly processes is not enough, and the real automation can not be realized. The control of grease injection is not accurate enough, which leads to the fluctuation of grease filling, the lack of monitoring system of upper computer and the lack of intelligence. The purpose of this paper is to design a new concept of intelligent assembly: the production of multi-variety mixed lines, at the same time, the control of grease injection is optimized, so that the filling of lubricating grease is accurate and stable, the qualified rate of assembly line is increased, and the service life of bearings is prolonged. The main work of this paper is as follows: (1) the analysis of the existing bearing assembly line. This paper briefly introduces the technological process and deficiency of the bearing assembly line, puts forward the concept of realizing the assembly of the mixed line, and briefly introduces the improved mechanical system and the design of the control scheme. (2) the hardware of the assembly line is introduced. The hardware design of the control system, such as PLC, servo motor, sensor, pneumatic element, etc., is introduced in this paper. (3) the fuzzy control system for grease injection is built. This paper first introduces the importance of grease and improves the way of grease injection, then briefly introduces the PID-fuzzy pid control system and its design method, and optimizes the pid control of servo system. In this system, the weight of the grease injected and the weight difference e\ the change rate of the weight difference of the set weight standard are used as input variables, and the fuzzy parameters iKPK and dK are adjusted online to adjust the moving displacement of the servo motor. Thus, the improvement of fat injection weight injection is completed. Through modeling and simulation of the control system, the simulation results of fuzzy control are compared with pid control and cylinder grease injection. (4) the software design of bearing assembly line. This paper briefly introduces the software realization of the main work station of bearing assembly, and the application and realization of touch screen and upper computer technology.
【学位授予单位】:杭州电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273;TH133.3
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,本文编号:2061306
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