止水针头自动化装配设计及设备研制
发布时间：2022-12-06 23:48
止水针头目前大量用于建筑等防水堵漏领域,但是现阶段仍然靠人工进行装配。每个止水针头中都有两个较薄较小的垫片,人工从垫片盒中的大堆垫片中拿取垫片费时且枯燥乏味,效率低下,难免出现错误,且现在人工成本逐年提高。研发一款自动化装配设备以提高止水针头的装配效率,降低用工成本成了当务之急。本文针对自动化装配的工艺流程进行研究,参考人工组装时的步骤和流程,根据企业的实际需求,设计了止水针头自动化装配设备的流程图,以振动盘、直线送料器为上料输料模块提供动力。止水针头各个零部件在圆形转盘上,间歇式进行装配,并完成检测和卸料动作。各个装配工位动作执行机构采用安装维护方便、可靠性高的气动执行元件。针对螺钉和带内螺纹的金属杆装配时,容易发生卡塞的问题,设计了线性轴向柔性装置,并采用了先倒转进行姿态调整、寻找螺纹旋入起始点,再正转拧紧装配的装配思路。旋紧金属铝杆的套筒结构近似为一种低阻性弹性驱动器,和手指气缸夹紧的要装配的螺钉整体构成被动柔顺结构。系统采用结构化设计原则,将装配系统设计为上料输料模块,高弹橡胶模块、垫片下落模块,金属杆拧紧装配模块,PLC控制模块共5个模块。根据机械结构和止水针的装配流程,对自...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 止水针头简介
1.2 自动化装配技术国内外现状
1.2.1 自动化装配技术国外发展现状
1.2.2 自动化装配国内现状
1.3 止水针头自动化装配相关技术现状
1.4 本文研究的主要内容及个章节安排
第二章 自动化装配总体设计方案
2.1 设计要求
2.2 止水针头的种类、型号和装配步骤
2.3 自动化装配布局方案的选择
2.3.1 装配传送方式方案选择
2.3.2 装配布局方式选择
2.4 多工位机构选择
2.5 零件上料输料机构的选择
2.5.1 零部件上料机构的选择
2.5.2 零部件输料器的选择
2.6 装配系统整体方案
2.7 本章小结
第三章 机械结构设计
3.1 螺钉下落工位结构及动作过程
3.2 高弹橡胶下落工位结构及动作过程
3.3 螺纹副自动化装配偏差分析
3.3.1 孔轴装配通过倒角阶段
3.3.2 孔轴装配一点接触阶段
3.3.3 孔轴装配两点接触阶段
3.4 螺纹副旋入过程
3.4.1 同轴线螺纹副旋入过程
3.4.2 位姿偏差状态螺纹副旋入过程
3.5 螺纹副自动化装配结构设计
3.6 金属杆拧紧装配工位
3.7 本章小结
第四章 控制系统设计
4.1 设备的整体控制框图及控制系统设计流程
4.2 PLC及扩展模块型号的选型
4.2.1 IO分配表
4.3 气缸选型
4.4 电磁阀的选型及气路设计图
4.5 传感器选型
4.6 设备上电检测、启动、停止流程
4.6.1 设备上电时检测过程
4.6.2 设备的启动过程
4.6.3 装配设备停止流程
4.7 人机界面设计
4.8 本章小节
第五章 实验及分析
5.1 设备技术参数
5.2 启动前检查项目、运行中注意事项
5.3 实验过程及实验结果
5.3.1 故障处理和分析
5.3.2 其他实验结果
5.4 常见故障和维修方案
5.5 本章小结
总结
参考文献
附录一
附录二
附录三
附录四
硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]技术话语与工人的自主性：人机对抗的合法性消解——基于珠三角地区“机器换人”的实证研究[J]. 邓智平. 学术论坛. 2019(05)
[2]胶管与多通接头自动装配方法与装备设计研究[J]. 郭帅印,邓耀国,卓雪艳,廖小平. 机械设计与制造. 2019(03)
[3]基于四工位转盘凸轮分割器的选型与应用[J]. 易平. 现代工业经济和信息化. 2017(10)
[4]工业机器人研究现状及发展趋势[J]. 曹文祥,冯雪梅. 机械制造. 2011(02)
[5]化学灌浆防水堵漏技术应用[J]. 周燕. 安徽冶金科技职业学院学报. 2009(03)
[6]柔顺装配中“卡阻”和“楔紧”现象的力学研究[J]. 王玲. 煤矿设计. 1999(05)
[7]柔顺装配中轴、孔插装过程的力学分析[J]. 王玲. 哈尔滨理工大学学报. 1999(01)
硕士论文
[1]轿车方向盘自动装配线研究[D]. 隋明钊.吉林大学 2019
[2]基于技术创新能力生命周期的江西产业政策研究[D]. 梁静.南昌航空大学 2018
[3]“机器换人”背景下诸暨大唐袜业企业农民工用工管理研究[D]. 章幸钢.浙江农林大学 2018
[4]促进天津市智能机器人产业发展的对策研究[D]. 侯伟.天津科技大学 2018
[5]大口径精密部件柔顺装配力控制研究[D]. 张腾腾.昆明理工大学 2018
[6]挂锁自动装配系统关键技术研究[D]. 林超.杭州电子科技大学 2018
[7]浙江省“机器换人”促进政策的实施效果评估[D]. 陆莉莎.浙江工业大学 2017
[8]搬运装配机器人主动柔顺技术研究与应用软件开发[D]. 吴航.东南大学 2017
[9]吸附式自动锁螺丝机机构的设计与优化[D]. 汤辉煌.厦门理工学院 2016
[10]化油器自动化装配生产线研究与开发[D]. 张迪.华侨大学 2016
本文编号：3711847
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 止水针头简介
1.2 自动化装配技术国内外现状
1.2.1 自动化装配技术国外发展现状
1.2.2 自动化装配国内现状
1.3 止水针头自动化装配相关技术现状
1.4 本文研究的主要内容及个章节安排
第二章 自动化装配总体设计方案
2.1 设计要求
2.2 止水针头的种类、型号和装配步骤
2.3 自动化装配布局方案的选择
2.3.1 装配传送方式方案选择
2.3.2 装配布局方式选择
2.4 多工位机构选择
2.5 零件上料输料机构的选择
2.5.1 零部件上料机构的选择
2.5.2 零部件输料器的选择
2.6 装配系统整体方案
2.7 本章小结
第三章 机械结构设计
3.1 螺钉下落工位结构及动作过程
3.2 高弹橡胶下落工位结构及动作过程
3.3 螺纹副自动化装配偏差分析
3.3.1 孔轴装配通过倒角阶段
3.3.2 孔轴装配一点接触阶段
3.3.3 孔轴装配两点接触阶段
3.4 螺纹副旋入过程
3.4.1 同轴线螺纹副旋入过程
3.4.2 位姿偏差状态螺纹副旋入过程
3.5 螺纹副自动化装配结构设计
3.6 金属杆拧紧装配工位
3.7 本章小结
第四章 控制系统设计
4.1 设备的整体控制框图及控制系统设计流程
4.2 PLC及扩展模块型号的选型
4.2.1 IO分配表
4.3 气缸选型
4.4 电磁阀的选型及气路设计图
4.5 传感器选型
4.6 设备上电检测、启动、停止流程
4.6.1 设备上电时检测过程
4.6.2 设备的启动过程
4.6.3 装配设备停止流程
4.7 人机界面设计
4.8 本章小节
第五章 实验及分析
5.1 设备技术参数
5.2 启动前检查项目、运行中注意事项
5.3 实验过程及实验结果
5.3.1 故障处理和分析
5.3.2 其他实验结果
5.4 常见故障和维修方案
5.5 本章小结
总结
参考文献
附录一
附录二
附录三
附录四
硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]技术话语与工人的自主性：人机对抗的合法性消解——基于珠三角地区“机器换人”的实证研究[J]. 邓智平. 学术论坛. 2019(05)
[2]胶管与多通接头自动装配方法与装备设计研究[J]. 郭帅印,邓耀国,卓雪艳,廖小平. 机械设计与制造. 2019(03)
[3]基于四工位转盘凸轮分割器的选型与应用[J]. 易平. 现代工业经济和信息化. 2017(10)
[4]工业机器人研究现状及发展趋势[J]. 曹文祥,冯雪梅. 机械制造. 2011(02)
[5]化学灌浆防水堵漏技术应用[J]. 周燕. 安徽冶金科技职业学院学报. 2009(03)
[6]柔顺装配中“卡阻”和“楔紧”现象的力学研究[J]. 王玲. 煤矿设计. 1999(05)
[7]柔顺装配中轴、孔插装过程的力学分析[J]. 王玲. 哈尔滨理工大学学报. 1999(01)
硕士论文
[1]轿车方向盘自动装配线研究[D]. 隋明钊.吉林大学 2019
[2]基于技术创新能力生命周期的江西产业政策研究[D]. 梁静.南昌航空大学 2018
[3]“机器换人”背景下诸暨大唐袜业企业农民工用工管理研究[D]. 章幸钢.浙江农林大学 2018
[4]促进天津市智能机器人产业发展的对策研究[D]. 侯伟.天津科技大学 2018
[5]大口径精密部件柔顺装配力控制研究[D]. 张腾腾.昆明理工大学 2018
[6]挂锁自动装配系统关键技术研究[D]. 林超.杭州电子科技大学 2018
[7]浙江省“机器换人”促进政策的实施效果评估[D]. 陆莉莎.浙江工业大学 2017
[8]搬运装配机器人主动柔顺技术研究与应用软件开发[D]. 吴航.东南大学 2017
[9]吸附式自动锁螺丝机机构的设计与优化[D]. 汤辉煌.厦门理工学院 2016
[10]化油器自动化装配生产线研究与开发[D]. 张迪.华侨大学 2016
本文编号：3711847
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