机电系统实践

机电系统实践机电系统实践报告设计题目：模块化生产制造系统设计设计者班号设计者指导教师目录第1章M06装配的功能与改进建议............................................................................................31.1M06的单元功能............................................................................................................31.2M06的组成....................................................................................................................41.3M06的分析与改进建议.................................................................................................4第2章控制程序的.........................................................................................................................6第3章控制系统电路电器件的选择.............................................................................................7第4章其他模块的分析与建议.....................................................................................................84.1模块化生产制造系统的分析与建议(院楼401)...............................................................84.2光机电气一体化柔性生产综合实训系统(院楼403）..............................................9第1章M06装配的功能与改进建议图aM06装配实物总图1.1M06的单元功能两个料仓式供料机构按需不断的输出外壳工件，气动推料装置将外壳工件传递到装配工装上，由工艺装置辅助实现对工件的装配过程。仓料机构长条块定位挡块1.2M06的组成实现M06工序的装置由三个模块（仓料式供料机构、两点换位机械手、装配工艺装置）组成，有料仓式供料机；光电漫反射传感器、光纤漫反射传感器、旋转转气缸、薄型气缸、双杆气缸等1.3M06的分析与改进建议1.3.1分析通过多次观察这一工序的动态运动和它的静态状况，我们小组发现以下三点缺陷：1、推动装配套筒的长条块由于距离相对长，其通过靠近气缸端的与工作台面两凹槽间隙配合的底键进行导向推动运动，而其另一端却没有进行约束，这样所造成的结果是长条块在气缸的推动下可能撞击仓料机构。2、长条块推动包装壳到定位挡块定位和长条块推回工件的这一运动过程中，由于气缸推动的长条块的力通过包装壳将定位挡块顶偏造成定位不准，物料不能装进包装壳中去；另外定位挡块的定位面是一个平面，在长条块退回可能牵动包装壳造成定位不准，影响它们的装配。3、定位挡块是通过气缸推动上下移动，由于当装配的工件由机械手放下自由落在定位挡块上造成一定的冲击；工件到气缸推杆有一定的距离，存在一定的转矩，可能造成定位挡块在水平面上有一定的偏装，影响到下一次装配的实施。1.3.2改进最后经过多次的分析，在这一工序中，我们小组着重对着两个存在的缺陷进行一下的改进：一、长条块的改进的方案及决策长条块的工作是通过气缸推动，与工作平面的键导向来实现包装壳的定位的，而在这一过程中，长条块要经过由两个装料管并列固定在与工作平面构成长条块推包装壳的两个导向孔架块的仓料机构。改进方法：1、在长条块的前端底部加导向板。由于仓料机构相应的平面没有进行相应的切槽处理，势必造成长条块的的堵撞，产生很大的冲击，严重气缸和其推动长条块的细长杆；如果进行相应的切槽，则需要进行切四段槽。2、在长条块的两个侧面旁外加的导向块。这样一来，其外加的导向块在气缸推动其前进时对其进行导向作用，避免了撞击仓料机构，又对仓料机构转换仓料不造成影响。综上所述，基于满足工作要求、生产成本和效益问题，我们小组选择了第2个方案，如下图图b改进的长条块二、装配定位的改进方案及决策1、定位挡块的平面改进。由于长条块的推动和退回，都可能影响到包装壳的定位，对于此，我们小组提出了对其定位挡物块的工作平面进行挖一定深的与定位板的定位中心在一条中心线上内凹槽。2、用长条块推着包装壳到定位挡块，等装配完后，长条块才退回，这需要我们修改一下PLC的程序，延迟长条块的退回时间。我们小组选择了第1个方案，如下图图c改进的装配定位三、定位档块的改进方法为了避免定位档块由于装配好的工件与气缸推杆之间形成的转矩和工件下料到包装壳时造成的冲击的影响，我们小组经过多次讨论和查找相应结构资料后，我们决定将定位挡块由气缸支撑上下移动，这样就可避免上述问题所造成的影响。图d改进的定位挡块第2章控制程序的第3章控制系统电路电器件的选择站点名称厂家型号M06光纤放大器OMRONE3X-NA41M06面板模块博创MMDQ-01M06接口模块博创MIOP20M06PLCSIEMENSCPU226M06GPIB线深圳蓝光1mM06开关电源捷力达JSJ55-A2S24M06漫反射光电传感器洞头恒大E12-D5PKM06漫反射光纤RIKORIKOFRS-410表1各器件漫反射光电传感器是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。第4章其他模块的分析与建议4.1模块化生产制造系统的分析与建议(院楼401)1.M01供料及检测站点该站点能根据调度程序，自动供应不同材质、颜色、尺寸的原料。并检测记录材质、颜色信息。存在的问题：该振盘容积小，一次性放料少，需要经常人工上料改进建议：如何确保每个工件在运动过程中实现分隔,供料方式还可以采用料仓/料斗的上料方式2.M02次品处理该站点根据工艺要求，拾取合格的原料传递到工位输出点，将不合格的次品原料分类从不同的滑梯处排放掉，避免进入下一道工序。存在的问题：摇臂结构不稳定，容易发生摇晃，使取料跟放料位置出现偏差改进建议：可采用气动滑轨的方式3.M03加工检验该站点按要求，选择合适的刀具对原料坯料进行装卡加工，加工后对工件进行检验，记录尺寸是否合格的信息。存在的问题：当加工效率需要提高时，转盘的转速会提高，物料在离心力的作用下会被甩出改进建议：在转盘下开个凹槽，使物料落在凹槽中，实现定位和防止被甩出4.M04表面处理该站点从上一站点拾取工件，将工件送入表面处理装置进行处理一段时间，然后将处理好的工件拾取到工位输出点。存在的问题：该工序的物料到下一工序需要机械手进行搬运，效率低改进建议：可采用皮带输送的方式5.M05分拣该站点将传递过来的次品工件按次品的分类进行分类剔除。存在的问题：该工序需要根据颜色不同进行分拣，在分拣停止位置不是很准确改进建议：可采用挡板的方式让物料自行落入6.M06装配该站点完成套筒的自动供料、套筒的推进和定位，工件与套筒的装配，以及将装配好的物料送到下一个工序存在的问题：套筒的推进装置定位不够，容易被卡住，还有工件与套筒之间的同轴度不够，使工件不易落入套筒中改进建议：对套筒的推进装置和装配定位进行改进7.M07机械臂该站点完成三个工位点的工件之间的传递。存在的问题：定位不够准确改进建议：可采用旋转的机械臂方式，类似于加工中心的换刀机械臂8.M08冲压单元该站点将传递过来的半成品进行冲压加盖的二次装配。存在的问题：二次装配时盖子和套筒的同轴度不够好，在装配过程中容易被卡住改进建议：定位需更准确，转盘可采用间歇运动机构9.M09产品标记该站点从上一站点获取工件，并对该工件进行标记。存在的问题：该工序的物料搬运采用摇杆机构，容易发生摇晃，使定位不够准确改进建议：可采用气动滑台发生10.M10立体仓库该单元是原材料及成品的存放场所。当用作成品库时，将传递过来的成品按需要存放在相应的仓位。当用作原料库时，将相关仓位的原料取出，并放置到工位出口处。存在的问题：在物料放置位置没有传感器，容易使下次放料发生碰撞改进建议：加一个定位传感器4.2光机电气一体化柔性生产综合实训系统(院楼403）1.立体仓库出库模块单元；存在的问题：该仓库出料模块运行总体还是稳定的，主要的问题是储存物料的空间不够大改进建议：在储存物料的货架可加入皮带输送，这样储存物料的空间大大增加2.材料检测与机器视觉模块单元；存在的问题：该模块主要用视觉检测，物料运行到摄像头下面停住，在这一过程中物料在皮带上的位置可能会发生偏移，使物料与摄像头不能完全对其，影响检测效果改进建议：可在摄像头和皮带之间加一个导向装置，主要物料就会沿着导向装置进行运动，当要摄像时再将导向装置撤出，这样就能很好保证物料跟摄像头的对其3.数控加工模块单元；存在的问题：数控加工模块主要是加工孔，定位用V型块来定位，夹紧采用气缸夹紧，定位V型块和夹紧装置是一个整体，挡板是一个平面，只有一面有V型块，会使物料的夹紧力不够改进建议：可以在挡板端也加个V型块且采用气缸夹紧方式，两端同时夹紧4.尺寸检测模块单元；存在的问题：该检测模块的检测工位少且转盘有顺逆时针旋转，这样检测的速度慢，效率低改进建议：增加检测工位，让转盘逆时针转动5.废品分拣模块单元；存在的问题：该分拣模块运行稳定，需要改进的地方不大，可能不适合快速的场合改进建议：如果是快速运行的场合，可采用快速气缸推进废品桶中6.模拟量喷涂模块单元；存在的问题：喷涂不均匀改进建议：可采用多个喷头或旋转喷涂，四周上面同时喷涂，这样喷涂就会均匀7.六自由度装配串联机器人模块单元；现在的问题：传感器对物料的颜色识别不准确，还有机器人搬运和装配的运动慢，效率低，放置用于装配的盖子数量较少改进建议：对传感器的选型要准确，搬运和转配可采用旋转气缸和直线气缸，放置装配盖子的转盘可换为套筒的上料方式8.成品库与堆垛机模块单元；存在的问题：该模块运行稳定，没有出现太大的问题，堆垛效率低，储存仓库容积小改进建议：可以适当加快堆垛速度，可在储存仓库增加皮带输送9.系统总控模块单元。存在的问题：缺少故障警报提醒信号改进建议：增加警报提醒信号