工业机器人在压缩机泵体生产线自动化改造的应用

发布时间：2017-08-03 10:00

  本文关键词：工业机器人在压缩机泵体生产线自动化改造的应用

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【摘要】：近年来,随着工业自动化的快速发展,机器人在工业领域的应用越来越广泛,传统的手工操作已经不再适应现代化企业的发展,由于工业机器人的控制系统动态响应快,位置精度高,过载能力强,因此非常适用于机械零件的生产与加工生产线的自动化改造。本文是以某空调压缩机企业对泵体生产线的自动化改造为主题,应用工业机器人代替人工进行自动化生产。主要针对该公司装配工厂L2系列泵体装配生产线的改造,利用工业机器人对此生产线进行改造。首先进行泵体加工生产线上的自动化改造的拟定方案,结合之前泵体生产线的状况,改造的方案是对同心装配机旁添加工业机器人代替操作工进行搬运,搬运对象为泵体工件。其次对现有工业机器人机械爪的类型和应用领域进行分析研究的基础上,根据实际需要,为工业机器人设计了专用机械爪。针对机械爪实际应用的技术要求,利用系统学综合分析法分析了影响机械爪性能的各个要素,确定最优设计方案。在该方案的基础上,利用模块化设计方法将机械爪按功能的不同拆分为若干单元,通过Pro/E软件强大的三维设计功能,将机械爪各功能单元分别进行三维设计建模。然后将各个功能部件按照实际装配关系进行装配得到机械爪虚拟样机的三维模型,最后,通过CAD二维工程图进行机加工。再次对机器人的控制系统进行了设计分析,设计出了机器人的I/O控制模块,基于FANUC Robotics软件对所设计的生产线进行仿真分析。最后对本次改造进行总结,目前生产线已经基本完工并且经过多次改进,机器人已经能够很稳定的运行,节拍明显比改造之前快很多,投资回报期很短,因此改造使得生产线的效益更高。
【关键词】：空调压缩机 泵体生产线 工业机器人 生产线改造
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 自动化生产线的发展状况10-12
• 1.2.1 现代化装配技术10-11
• 1.2.2 自动化生产线的发展趋势11-12
• 1.3 工业机器人在国内外的研究现状12-13
• 1.4 论文选题的来源13-14
• 1.5 生产线改造的意义及内容14-16
• 第二章 生产线改造方案的拟定16-26
• 2.1 泵体生产线16-20
• 2.1.1 泵体工艺流程和生产线布局16-17
• 2.1.2 压缩机泵体工件17-18
• 2.1.3 同心装配改造前的状况18-19
• 2.1.4 生产线存在的问题分析19-20
• 2.2 改造的目的与任务20-21
• 2.2.1 改造的目的20
• 2.2.2 改造的任务20-21
• 2.3 改造方案21-25
• 2.3.1 改造后的总体布局21-22
• 2.3.2 机器人的运动分析22-25
• 2.3.3 改造所需的设备25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 机器人选型及运动学分析26-33
• 3.1 机器人的选型26-29
• 3.1.1 品牌的选型原则26
• 3.1.2 型号的选择26-27
• 3.1.3 ER50-C20的相关参数27-29
• 3.2 机器人手臂的运动分析29-32
• 3.2.1 工业机器人的结构29
• 3.2.2 三维空间位姿描述29-30
• 3.2.3 连杆坐标系与齐次变换矩阵30-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第四章 机械爪机构设计33-46
• 4.1 类型与驱动方式选择33-35
• 4.1.1 类型选择33-34
• 4.1.2 驱动方式选择34-35
• 4.2 机械爪的结构设计35-45
• 4.2.1 底盘的设计36-37
• 4.2.2 气缸的选择37-40
• 4.2.3 卡爪的设计40-43
• 4.2.4 卡爪垫块的设计43-44
• 4.2.5 法兰的设计44-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 机器人的模拟仿真与安装调试46-71
• 5.1 仿真和安装调试的目的46
• 5.2 机器人系统仿真46-53
• 5.2.1 仿真模型的建立46-49
• 5.2.2 机器人仿真运行49-53
• 5.3 机器人I/O控制模块53-59
• 5.3.1 输入模块53-57
• 5.3.2 输出模块57-59
• 5.4 示教编程59-69
• 5.4.1 示教器编程设置59-64
• 5.4.2 机器人示教程序64-66
• 5.4.3 程序的运行与调试66-69
• 5.5 机器人工作节拍计算69
• 5.6 本章小结69-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 总结71-72
• 6.2 泵体生产线的改造后的状况72-73
• 参考文献73-77
• 附录一：机器人的常用命令77-78
• 附录二：机器人程序及注释78-84
• 个人简历 在读期间发表的学术论文84-85
• 致谢85-86

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本文编号：613758