基于LabVIEW的汽车翻转架装配线自动化改造研究

发布时间：2017-09-20 15:10

  本文关键词：基于LabVIEW的汽车翻转架装配线自动化改造研究

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【摘要】：自动化改造技术是集机械、电子、计算机和信息技术于一体的综合技术,具有成本低、效率高并且不需要对原有生产工艺作较大改变的优点。本课题研究的是汽车翻转机构装配线的自动化,重点研究了工件的自动化下线系统的实现。本课题是合肥工业大学数字化设计与制造重点实验室和某汽车配件制造有限公司合作的横向科研项目,文中涉及的设计和描述均依据项目实践。根据工厂实际情况以及国内外对于自动化生产线的技术应用,针对翻转机构装配线设计了一套自动化装配系统,其中重点介绍了产品自动下线系统的设计。首先利用Petri网理论和Flexsim仿真软件相结合的方法对整条装配线系统进行仿真分析,得出其各个工序之间的相互制约关系,并最终得出制约装配系统效率提高的瓶颈。然后根据仿真分析结果,重点研究了产品自动下线系统的设计,系统采用开放式数控结构的思路,以LabVIEW为设计平台开发而成。为了确保项目的顺利进行,在项目实施前,设计了两套机械机构方案供选择,并用SolidWorks进行三维建模,经过分析确定其中较为合理的方案,根据控制要求在Altium Designer Summer09软件平台上完成系统控制电路的设计。为了节约系统开发时间,采用LabVIEW开发平台编写控制程序,选用PCIl010运动控制卡完成信息的采集和发送,文中详细叙述了各个功能实现的思路以及软硬件设计方法。完成自动化下线系统的设计后,根据自动化装配的要求,项目下一阶段的重要任务为实现其他装配工序的自动化,其实现主要是通过工业机械手来完成的。
【关键词】：翻转机构 Petri网 Flexsim LabVIEW
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U468.23
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 绪论17-21
• 1.1 课题研究来源和目的17-18
• 1.2 相关技术在国内外的研究状况18-20
• 1.2.1 产品装配自动化18
• 1.2.2 开放式数控系统18-19
• 1.2.3 系统仿真19-20
• 1.3 本章小结20-21
• 第二章 Pteri网基本理论21-30
• 2.1 Petri网概述21-26
• 2.1.1 Petri网简介21-23
• 2.1.2 Petri网的动态特性23-24
• 2.1.3 Petri网的分析方法24-25
• 2.1.4 Petri网和仿真软件的结合25-26
• 2.2 汽车翻转架装配线Petri网模型26-29
• 2.2.1 汽车反转机构装配工艺26
• 2.2.2 翻转机构Petri网模型的建立26-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 Flexsim仿真30-36
• 3.1 Flexsim简介30-32
• 3.1.1 Flexsim软件建模环境和建模对象介绍30-32
• 3.1.2 Flexsim软件仿真的一般步骤32
• 3.2 装配系统仿真模型的建立32-35
• 3.2.1 建立仿真的原则和参数设置32-33
• 3.2.2 运行模型和结果分析33-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第四章 自动下线系统结构设计36-60
• 4.1 现有的下线方案介绍36-38
• 4.1.1 横向运动的实现37
• 4.1.2 纵向运动的实现37
• 4.1.3 竖直提升机构37-38
• 4.1.4 抓取机构38
• 4.2 方案一的结构设计38-51
• 4.2.1 圆柱坐标式机械手简介38-39
• 4.2.2 方案一总体结构设计39-40
• 4.2.3 提升机构40-47
• 4.2.4 抓取机构47-49
• 4.2.5 旋转运动的实现49-51
• 4.3 方案二结构设计51-59
• 4.3.1 总体方案布置52
• 4.3.2 横向运动的实现52-55
• 4.3.3 提升运动的实现55-57
• 4.3.4 抓取功能的实现57-58
• 4.3.5 两种方案的比较58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 运动控制的实现60-85
• 5.1 控制程序的选择60-62
• 5.1.1 LabVIEW简介60-61
• 5.1.2 LabVIEW下普通数据采集卡的驱动与调用61-62
• 5.2 PCI1010运动控制卡62-64
• 5.2.1 PCI1010运动控制卡简介63-64
• 5.3 各子功能模块的实现64-73
• 5.3.1 信号输出控制的实现64-72
• 5.3.2 数据采集72-73
• 5.4 总控制系统的集成73-81
• 5.4.1 系统总控制电路74
• 5.4.2 总控制程序74-81
• 5.5 现场测试及结果分析81-84
• 5.5.1 现场测试81-82
• 5.5.2 测试结果分析82-84
• 5.6 本章小结84-85
• 第六章 课题总结与展望85-87
• 6.1 课题总结85
• 6.2 课题展望85-87
• 参考文献87-90
• 附录1 运动控制卡接线端口90-91
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况91

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本文编号：888773