剎車盤鑄造砂芯自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、我國(guó)汽車行業(yè)在近十年來取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一些國(guó)產(chǎn)汽車品牌在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有份額逐年增加，汽車配件廠家如雨后春筍般發(fā)展起來。剎車盤是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的重要配件，其毛坯制作以鑄造為主。砂芯制作是鑄造工藝中最為重要的環(huán)節(jié)之一，鑄造件生產(chǎn)的快慢直接受砂芯生產(chǎn)速度的限制。
　　本文以某剎車盤砂芯廠自動(dòng)化生產(chǎn)改造項(xiàng)目為課題來源，該廠原有生產(chǎn)方式效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，更嚴(yán)重的是人工取砂芯時(shí)需將手伸入射芯機(jī)型腔中，該取芯方式存在極大的安全隱患，不符

2、合現(xiàn)代生產(chǎn)中對(duì)工人的安全防護(hù)要求。為解決上述問題，本課題對(duì)砂芯自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，使用四自由度工業(yè)機(jī)器人取代工人部分勞動(dòng)，以達(dá)到提高砂芯生產(chǎn)效率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度及降低工人事故率的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在本課題中主要做了以下工作：
　　首先對(duì)國(guó)內(nèi)外砂芯自動(dòng)化生產(chǎn)線的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究學(xué)習(xí)，對(duì)委托廠家的現(xiàn)有生產(chǎn)情況進(jìn)行分析，初步設(shè)計(jì)了基于四軸工業(yè)機(jī)器人的砂芯自動(dòng)化生產(chǎn)線的三種總體方案，通過對(duì)三種方案的分析討論，選擇了性價(jià)比最高的

3、一種作為最終設(shè)計(jì)方案，并對(duì)最終設(shè)計(jì)方案的技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行了定義，對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行了分析。
　　對(duì)總體方案中提到的四軸搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)的研究，包括機(jī)器人本體、控制柜及編程方式。根據(jù)砂芯結(jié)構(gòu)和批量對(duì)取芯使用的機(jī)械手進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出兩種設(shè)計(jì)方案，對(duì)兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析，確定三爪機(jī)械手方案為最終使用方案。并對(duì)三爪機(jī)械手進(jìn)行有限元分析，最終滿足強(qiáng)度和精度的使用要求。
　　對(duì)總體方案中的傳輸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。選擇皮帶輸送機(jī)作為傳輸設(shè)備，

4、并針對(duì)砂芯生產(chǎn)車間的基本布局，確定砂芯輸送機(jī)的整體方案。選用變頻器控制，對(duì)啟動(dòng)階段的控制方式進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了“S”形啟動(dòng)方式。
　　對(duì)砂芯自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。將控制系統(tǒng)進(jìn)行劃分，確定子系統(tǒng)的控制流程，確定系統(tǒng)中控制硬件的型號(hào)參數(shù)及控制方式。對(duì)控制系統(tǒng)的通訊方式進(jìn)行闡述，使用WPLSoft軟件對(duì)機(jī)械手部分進(jìn)行PLC編程設(shè)計(jì)。
　　最后對(duì)整個(gè)砂芯自動(dòng)化生產(chǎn)線的監(jiān)控系統(tǒng)和安全防護(hù)進(jìn)行研究。對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行安全分析，