自动装配生产线教学演示系统设计研制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com深圳职业技术学院学报2004年第2期JournalofShenzhenPolytechnicNo．2，2004自动装配生产线教学演示系统设计研制谢永宏，朱梅，李绍炎，黄志昌，宋志刚(深圳职业技术学院先进制造与工程系，广东深圳518055)摘要：在对国内外同类系统进行分析研究的基础上，结合自动化装配实际工程设计方法，设计研制了一套集多种自动化装配过程于一体的自动化生产线教学演示系统，可用于机电类专业多门课程的教学与实训，为后序开发生产机电一体化，自动装配生产线等领域的教学系统奠定了基础。关键词：自动化装配；自动化生产线；教学培训系统中图分类

2、号：TH706文献标识码：A文章编号：1672—0318(2004)02—0030—041设计该教学演示系统的意义制造业是整个国民经济的支柱产业，其现代化水平是衡量国家技术经济实力的重要标志。在制造装备方面，发达国家早在20世纪7O年代就基本实现了自动化生产制造。随着信息技术的高速发展，目前更广泛采用了柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等先进生产模式。近二十年来，国内从国外引进了大量的自动化生产线，但国内在这一先进制造技术领域的人才培养与实际市场需求一直存在很大的差距与缺口。国内高校普遍缺乏该领域的先进教学手段与培训教材，学生在学校学习阶段缺乏足够的感性认识，动手能

3、力与实际要求存在较大的距离。德国、新加坡、香港等国家和地区的高校及高职学院，普遍配置了先进的自动化生产线教学系统，从各种类型的自动化单机、微型自动化生产线，到复杂的柔性制造系统，学生可在模拟系图1自动化装配教学培训系统整体结构统或接近工程的系统上进行学习和实际装配、调2．1机械结构系统试实践，为培养学生的实际操作能力提供了一个机械结构系统主要由6个单元组成。为便于非常有效的平台。教学演示，我们设计了一方块形零件与2个圆柱正是在这一背景下，我们在吸收国外同类系形销的装配过程，其中方块形零件尺寸为40mln统长处的基础上，结合实际自动化工程技术方法，×40mill×20mill，圆柱形销尺

4、寸为10×50mnl，设计开发了一套自动化教学演示系统。2种零件都适合用料仓来输送。模拟工件装配示意牧疆日期：2003—08—28作者简介：谢永宏(1959一)，男，湖南湘潭人，硕士，高级工程师，主要研究方向为机电一体化。维普资讯http://www.cqvip.com第2期谢永宏，等：自动装配生产线趑堂丕盐图如图2所示。接用气缸将其送入皮带输送线，供后续装配所有。在待料位置，设有一圆柱形的德国TURCK公司电容式接近开关，感应工件到位状态。在皮带输送线上，实际应用中工件有可能连续排列，不便于机械手抓取，工程上经常要在机械手抓取工件前设置一分料机构及一暂存工位，使连续排列的工件逐个放行

5、并存放于暂存工位。本系统设图2模拟工件装配示意图计了一典型的弹簧分料机构，皮带送料气缸每送料一次，该分料机构只允许一只方块零件放行进入下2．1．1方块形零件料仓步进输送单元方块形零件采用垂直式料仓送料装置，人工一单元(移载单元)。在料仓上方将工件放入料仓，料仓的下方设有一通过该单元的演示、装配调整和模仿设计，学出料口，由一双动送料气缸带动推料条每次推出生可以了解自动化生产线上工件暂存的意义、分料一个零件，气缸及推料条返回后，工件依靠自身机构的作用及组成、典型弹簧间歇送料机构等基本重量自动下落到支承底板上。该装置是实际工程要领。中最基本的料仓式送料机构，料仓底部设有一德2．1．4移载机械

6、手单元国TURCK公司电容式接近开关传感器，当工件移载机械手是自动化专机、自动化生产线上大用完底部无工件时，系统自动停止工作，需要补量使用的基本结构单元，具有结构简单、工作可靠、充零件后方可继续运行。精度高等优点。我们在系统中引入了工程上最典型气缸的行程直接决定了零件的推出目标位的移载机械手结构。置，通过调整活塞杆端部的螺纹连接可以对气缸该移载机械手结构的功能为：皮带输送线上经行程进行精确的调整。过分料机构放行后的方块零件先停留在暂存工位，2．1．2圆柱形零件料仓步进输送及压入装配单元机械手先下降，末端的吸盘吸取工件后提升，吸盘该单元采用的垂直式料仓送料装置与方块形上方的旋转气缸旋转1

7、80。，再水平移载到待装配零件送料装置类似，工件用手工在上方放入料仓，位置上方，再下降并释放工件。因此，该机械手实在料仓的下方设一轴向出料口，由一双动气缸每现3种运动形式：竖直、水平、旋转。次推出一个零件，并将零件压入已经定位夹紧的在该机械手结构中，采用了典型的气动吸取方方块零件孔中。气缸推料完成并返回后，工件依式，通过一真空发生器对吸盘产生真空，将工件吸靠自身重量自动下落到底部定位槽上供下一次循取并移载到目标位置后，通过通入压缩空气将真空环。