汽车发动机缸盖装配检测生产线的总体流程设计与PLC控制系统设计31693.docx
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1、 汽车发动机缸盖装配检测生产线的总体流程设计与PPLC控控制系统统设计学生姓名:指导教师:所在院系:工程学学院所学专业:机械设设计制造造及其自自动化研究方向:生产线线自动化化 中国 哈尔滨滨 20166 年 5 月月 OVERRALLL PRROCEESS OF AUTTOMOOBILLE EENGIINE CYLLINDDER HEAAD AASSEEMBLLY TTESTTINGG LIINE DESSIGNN ANND DDESIIGN OF PLCC COONTRROL SYSSTEMMStudeent Namme: Superrvissor: Deparrtmeent andd fa
2、acullty: Enggineeeriing CollleggeMajorr: Mecchannicaal DDesiign andd Maanuffactturee anndAutommatiionOrienntattionn: TThe prooducctioon llinee auutommatiion HarbiinCChinnaMay 220166摘要摘要 随随着科技技的进步步发展、生生产力的的不断提提高,手手工装配配生产线线已经满满足不了了市场的的需求,PPLC的的出现使使工业自自动化成成为了可可能,自自动化生生产线提提高了生生产效率率,减轻轻了人的的工作负负担。自自动化生生产线
3、支支持技术术的不断断发展,使使得自动动化程度度提高,能能够满足足生产装装配中更更高的工工艺要求求。 本本文根据据生产线线的设计计原则,设设计了发发动机缸缸盖组装装检查生生产线的的总体工工艺布置置设计。根根据生产产中的实实际情况况设计生生产线,使使得发动动机缸盖盖装配生生产线占占用生产产面积最最小 。生生产线的的布置使使装配、检检测效率率最高,成成为经得得住推敲敲的最优优化方案案设计。生产线采用用三菱PPLC-机控制制,同时时根据发发动机缸缸盖装配配、检查查生产线线的各个个工位的的工艺要要要求、按按照生产产节拍每每件600秒设计计PLCC控制系系统。编编程所用用软件为为GX Devveloope
4、rr,编程程方法为为步进梯梯形图编编写。步步进梯形形图编写写使程序序逻辑控控制简化化、程序序简单易易懂、易易于更改改、程序序设计简简单、对对于初学学者更易易上手。本本设计中中涉及到到的工艺艺要求较较为复杂杂,所以以采用步步进梯形形图。在在本文设设计的PPLC控控制系统统中的驱驱动功能能是气缸缸、电动动机、机机械手执执行机构构,通过过这些执执行部件件来实现现各个工工位的工工艺要求求。关键词: 生产线线;自动动化;PPLC;梯形图图 IIIAbstractOveraall Proccesss Of Autoomobbilee Engiine Cyliindeer HHeadd Asssemmbly
5、y Testtingg Linee Desiign And Desiign Of PPLC Conttroll SysttemAbstrractt Wiith thee prrogrresss off scciennce andd teechnnoloogy devveloopmeent, mannuall asssemmblyy liine havve aalreeadyy caantt saatissfy thee deemannd oof tthe marrkett, tthe apppearrancce oof tthe PLCC inndusstriial auttomaatioon
6、 pposssiblle,aautoomatted prooducctioon llinee too immproove prooducctioon eeffiicieencyy, rreduuce thee buurdeen oon ppeopple.Auttomaatedd prroduuctiion linne ddeveeloppmennt oof ssuppportt teechnnoloogy, inncreeaseed aautoomattionn, tto mmeett hiigheer ttechhnollogiicall reequiiremmentts iin tthe
7、prooducctioon aand Asssembbly. Inn thhis papper, acccorrdinng tto tthe dessignn prrincciplle oof pprodducttionn liine,dessignn off thhe eengiine cyllindder heaad aasseemblly cchecck tthe oveeralll llayoout dessignn off prroduuctiion linne.AAccoordiing to thee acctuaal ssituuatiion of prooducctioon d
8、desiign linne, cyllindder heaad aasseemblly llinee occcuppiess thhe ssmalllesst aareaaProoducctioon llinee laayouut tto mmakee thhe aasseemblly, thee deetecctioon eeffiicieencyy iss hiigheest, bee wiithsstoood sscruutinny oof ooptiimizzatiion dessignn. Prroduuctiion linne aadoppts Mittsubbishhi PPLC
9、-coontrrol, annd aaccoordiing to thee ennginness cyylinnderr heead Asssembbly, chheckk thhe llinee off eaach staatioon pproccessses to reqquesst, in acccorddancce wwithh thhe pprodducttionn cyyclee evveryy 600 seeconnds dessignn off PLLC cconttroll syysteem. Proograammiing sofftwaare useed ffor GX D
10、evvelooperr, ccomppileed ffor thee sttep laddderr diiagrram proograammiing metthodd.Sttep laddderr too wrritee prrogrram loggic conntrool ssimpplifficaatioon, thee prroceedurre iis ssimpple andd eaasy to unddersstannd, eassy tto cchannge, siimplle pproggrammminng aand eassierr foor bbegiinneers. Inn
11、 thhe ddesiign of thee drriviing funnctiion of PLCC coontrrol sysstemm iss cyylinnderr, mmotoor, mecchannicaal aactuuatoors, thhrouugh theese opeerattingg coompoonennts to achhievve tthe tecchnoologgicaal rrequuireemennt oof eeachh sttatiion.Key wwordds: Prooducctioon LLinee;Auutommatiion;PLCC;Laadd
12、eer DDiaggramm目录目录中文摘要IAbstrracttII1前言111.1自动动化生产产线发展展现状11.2研究究本课题题的目的的和意义义12生产线的的总体方方案设计计32.1设计计原则32.2生产产线可选选方案32.3确定定生产线线方案32.4总体体方案设设计33 PLCC控制系系统设计计63.1 PPLC类类型选择择63.2 II/O分分配表63.3 PPLC的的I/OO接线示示意图73.4 PLCC工作流流程图83.5 控制梯梯形图工工艺要求求93.5.11一工位位工艺要要求及梯梯形图93.5.22二工位位工艺要要求及梯梯形图123.5.33三工位位工艺要要求及梯梯形图143
13、.5.44四工位位工艺要要求及梯梯形图204 PLLC仿真真与调试试245 结论论38附录 PLLC梯形形图及指指令表39参考文献51致谢522II 汽车发动机缸盖装配检测生产线总体流程设计与PLC控制系统设计1 前言言 可可编程控控制器(PPLC)的的产生,为为生产线线的自动动化提供供了强有有力的技技术支持持。PLLC技术术不断的的发展创创新,使使得自动动化生产产线飞速速发展,并并且得到到了广泛泛的应用用,它提提高了我我们的生生产过程程中装配配、检查查、加工工的质量量,改善善了人们们的工作作环境,节节约了成成本。自自动化生生产线综综合了多多方面的的技术如如驱动技技术、传传感技术术、计算算机技
14、术术等。自自动化生生产线不不仅要求求在生产产线上能能够准确确的驱动动机械装装置自动动的完成成指定的的加工工工序,生生产出合合格的产产品,达达到相应应的加工工工艺,因因此在加加工中我我们经常常采用一一些辅助助加工装装置,通通过这些些装置和和其它电电气制动动系统相相结合,使使生产线线能够自自动的完完成加工工工序。不不仅PLLC的设设计能够够提高生生产中装装配、检检查、加加工效率率,而且且生产线线的布置置方式也也能够实实现同样样的效果果。生产产线的布布置方式式需要根根据生产产中的实实际情况况和生产产线的布布置原则则来设计计,尽量量的满足足加工工工序中的的加工工工艺,提提高生产产效率。 1.1 自动化
15、化生产线线发展现现状 自自动化生生产线是是能够实实现产品品的生产产、加工工、组装装、检查查、运输输、拆卸卸等过程程的自动动化机械械系统,这这个自动动化机械械系统能能够完全全实现自自动化即即不需人人的参与与。实现现自动化化可以提提高生产产加工效效率、降降低成本本、提高高加工质质量、最最大程度度的减轻轻人类工工作负担担同时自自动化生生产线生生产量大大可以提提高使用用者行业业的竞争争力和发发展基础础。自动化生产产线是综综合了多多种技术术和学科科发展起起来的,这这是一个个独立而而完整的的自动化化机械系系统。自自动化生生产线是是在生产产线的基基础上发发展而来来的,它它要求能能在各个个工序上上完成指指定的
16、动动作并达达到一定定的质量量标准,为为了实现现这个目目的,生生产线常常采用自自动化运运输装置置和辅助助加工装装置,根根据工艺艺要求和和顺序把把机械加加工装置置组成一一个完整整的机械械加工体体系,各各个装置置之间通通过机械械连接和和电气制制动系统统相互配配合起来来,使它它能够按按规定的的顺序和和程序自自动工作作,这种种自动的的按照人人的意愿愿进行工工作的机机械加工工系统我我们称为为自动化化生产线线。技术的发展展和科学学的进步步在一定定程度上上为自动动化生产产线提供供了技术术的支持持,使生生产线的的自动化化飞速发发展进步步。生产产线的飞飞速发展展可以使使生产线线实现更更加复杂杂的生产产操作和和装配
17、工工艺同时时也使自自动化程程度提高高生产效效率降低低成本。目目前国内内的自动动化生产产线技术术在近几几年内虽虽有大幅幅度提升升,但相相对于日日本和欧欧美国家家仍然落落后上世世纪700年代日日本和欧欧美国家家就开始始采用柔柔性工作作系统。柔柔性生产产线是与与多台能能够调整整机床,并并配合自自动化组组装生产产线,这这种生产产线有着着很高的的信息化化和自动动化水平平,能通通过计算算机进行行操作管管理,还还能配合合其他的的生产模模式同时时进行工工作,大大大的节节约生产产成本提提高生产产效率。但但是我国国国内对对于汽车车装配制制造的生生产线仍仍然多数数为刚性性生产线线,柔性性装配制制造生产产线较少少。对
18、于于我国来来说柔性性自动化化生产线线仍处于于起步阶阶段,对对于我国国未来生生产线应应该趋向向于发展展柔性化化生产线线。 1.2 研究本本课题的的目的和和意义 可编程程控制器器以其抗抗干扰能能力强、可可靠性高高、性能能强、价价格低、编编程简单单、易与与计算机机接口而而在自动动化生产产线中普普遍使用用,并且且充当生生产线的的大脑微微处理单单元。现现在的大大多数装装配生产产流水线线的PLLC控制制系统当当中,依依然存在在一些不不完善的的地方。换换个说法法就是可可编程控控制器功功能没有有完全的的开发利利用。因因此,只只有更好好的应用用和改进进装配流流水线的的工艺流流程,充充分挥其其自动、连连续、高高效
19、率等等优势,我我们企业业的生产产效率才才能提升升,才能能增强我我们企业业的产品品竞争力力,才能能更好的的造福社社会。本本课题将将对发动动机缸盖盖装配检检测生产产线的自自动化进进行设计计,从而而设计出出通用于于其它生生产线的的通用设设计方案案。2生产线的的总体方方案设计计 2.1 设计计原则 流流水线的的设计应应该保证证零件在在运输线线路上运运输尽量量的短,同同时还要要考虑其其它流水水生产线线的安放放位置。如如果不是是全自动动生产线线有人参参与的生生产线,应应当使技技术人员员操作方方便,当当有多个个工位不不仅有工工艺顺序序关系而而且有一一定反馈馈关系时时,我们们应该还还考虑到到工作区区间是否否合
20、理。除除了考虑虑人的因因素,我我们还应应该考虑虑生产效效率的问问题,并并且最有有效的利利用生产产面积使使流水线线更加的的紧凑、简简单、零零件输送送顺畅、维维修设备备更加方方便等。因因此我们们应该充充分的考考虑流水水线的输输送形式式,布置置方式及及辅助设设备的安安装位置置。 2.2 生产线线可选方方案 (1)直直通式 生生产流水水线布置置成为直直线形式式即直通通式,按按照生产产工艺依依次将设设备安装装在流水水线上。 (2)封封闭式 生生产流水水线为环环形并且且封闭,加加工设备备按照一一定的安安全距离离和工艺艺安装在在生产线线上,工工作人员员位于生生产线外外侧。 (3)半半封闭式式 主要要生产线线
21、为直通通式辅助助工序采采取封闭闭式,加加工设备备按照一一定工艺艺和安全全距离安安装在生生产线上上,工作作人员位位于生产产线外侧侧。 2.3 确定生生产线方方案 经过过我们对对上述三三种方案案的分析析论证,我我们认为为方案一一:直通通式方案案省去了了工件托托盘换向向的困扰扰,但是是根据工工作环节节中第二二工位为为第一工工位的检检查环节节,如果果第二工工位不合合格将会会把工件件运送回回第一工工位重新新进行操操作,因因此采取取直通式式方案并并不能够够充分考考虑到工工作中的的实际情情况。方方案二:如果采采用封闭闭式流水水线可以以解决方方案一中中的不足足,使第第一工位位和第二二工位之之间的关关系顺畅畅,
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