机电液一体化小型自动生产线的研制

摘要

工程实训是大学本科生必修的实践环节之一，是培养学生实践能力的有效途径。它可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术，有效地缓解了学生动手能力差的通病。在工程实训中增加机械制造生产过程的演示，可以使学生进一步了解机械制造的一般过程，熟悉机械零件的常用加工方法，并且初步具备选择加工方法、进行加工分析和制定工艺规程的能力，为后续课程打下坚实的基础。机械制造生产过程实质上是一个资源向产品或零件的转变过程，是一个将大量设备、材料、人力和加工过程等有序结合的一个大的生产系统。自动生产线是一个典型的机电液一体化系统，它不仅使机械制造加工有序地自动进行，而且极大地提高了生产效率和产品质量，是机械制造领域的发展方向之一。因此，研究并设计一套针对工程实训的小型自动生产线是很有必要的。 小型自动生产线采用液压系统，通过电液比例闭环控制保证系统的位置精确性和响应快速性，以可编程控制器实现顺序和逻辑控制。首先，对小型自动生产线的系统组成进行分析，提出工艺方案，并设计出各个单元的机械结构和整体布局。其次，根据系统的机械结构和工艺方案，设计出液压传动系统，包括液压元件的选型、液压系统基本回路和液压系统原理图。然后对系统采用的比例闭环控制进行论证和计算，通过计算机仿真得到系统动态响应和稳定性曲线，并对仿真结果进行分析。改变系统中元件的参数，使系统的性能达到最优。最后，对系统控制过程进行分析，以可编程控制器的硬件选择和软件编程对整套小型自动生产线进行逻辑控制，从而实现全线自动化。 小型自动生产线具有布局灵活、可操作性强、安全稳定等优点，开拓了电液比例控制技术与可编程控制器技术在工业自动化生产领域中的综合应用，为学生在工程实训中较为直观地了解机械制造过程提供了条件。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1选题背景

1.2自动生产技术综述

1.2.1自动化生产技术现状

1.2.2自动化生产技术发展趋势

1.2.3小型自动生产线特点

1.3研究内容及意义

1.3.1研究内容

1.3.2研究意义

第2章系统方案设计

2.1系统组成

2.2工艺方案

2.3工作流程

第3章结构设计

3.1自动上料装置

3.1.1结构分析

3.1.2工作过程

3.1.3设计计算

3.1.4零件装配

3.2输送装置

3.2.1结构分析

3.2.2工作过程

3.2.3设计计算

3.2.4零件装配

3.3加工中心

3.3.1工作过程

3.3.2随行夹具的设计

3.3.3动力滑台的设计

3.3.4整体安装

3.4回转机构

3.4.1结构分析

3.4.2工作过程

3.4.3设计计算

3.4.4零件装配

3.5总体布局

第4章液压系统分析与设计

4.1执行元件参数计算

4.1.1液压缸参数计算

4.1.2液压马达参数计算

4.2原理图设计

4.2.1基本回路

4.2.2液压系统原理图

4.3液压元件选型

4.3.1液压泵的选择

4.3.2电液比例方向阀的选择

4.3.3辅助元件的选择

4.3.4液压系统性能验算

4.4液压系统分析

第5章系统控制特性研究

5.1闭环控制系统动态数学模型

5.2动态特性研究

5.3结构设计对系统性能的影响

5.3.1冲击对系统的影响

5.3.2液压缸选型对系统性能的影响

5.3.3工件材料对系统性能的影响

5.3.4加工孔径对系统性能的影响

第6章电气控制系统的设计

6.1可编程控制器简介

6.2可编程控制器的选型

6.3可编程控制器的软件设计

6.3.1比例闭环控制程序的设计

6.3.2伺服电机控制程序的设计

6.3.3系统顺序控制程序的设计

结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目