压力锅生产线物料自动输送系统设计与研究

摘要

研究课题来源于企业委托及2010年广东省部产学研合作专项资金资助项目，研发金属制品生产自动输送线，包括多自由度智能机械手、自动上料送料机构、定位与夹紧等辅助机构的一系列自动化设备及整机自动控制系统，改变金属板材加工成型行业的众多企业存在的单人单机操作、输送设备智能程度低的局面，以提高加工制造企业的技术水平及经济效益。
　　 本论文主要介绍压力锅生产线物料自动输送系统机械结构关键部件设计、PLC控制系统的软硬件设计以及气压传动系统。首先对压力锅自动生产线的发展及目前技术状况概括分析；分析自动线的结构形式、可靠性技术指标；对输送线关键部件进行分析设计，同时对主要部件进行可靠性分析；控制系统采用模块化设计思想，阐述PLC控制系统软硬件设计；采用气压传动技术，选取气动元件、设计气压传动回路；针对系统实验、调试运行时存在的问题，给出解决方案。
　　 设备研制主要解决三个问题：(1)采用PLC&HMI自动控制系统取代人工手动单机操作，降低工人的劳动强度，确保生产安全；提高产品质量的稳定性；优化系统管理、控制，加快生产节拍，提高加工设备的生产率；(2)适应自动化节拍的需求，设计工件的起边预分离机构，实现板片料的自动分离，解决人工取料生产效率低的问题；(3)机械机构设计采用“柔性”思想，能够满足多种型号规格产品的输送要求，改变传统刚性生产输送线的产品单一性。
　　 本课题的成果：(1)自动输送线控制系统采用模块化设计，分为七个子模块，增强系统的可调试性及功能拓展的灵活性；(2)机械结构的模块化，分为五个子模块，机构之间通过无动力输送机及机械手输送连接，降低了整机功耗；(3)创新性地设计了圆片提升上料机构(自动送料上料小车机构)，实现板片料自动供给；(4)针对板片供料系统，设计起边预分离机构，解决工件起边粘连的难题。
　　 试验及现场调试运行结果表明，该输送线系统性能可靠，各项性能指标均达到预期的指标。