沈阳理工自动装配技术大作业

自动装配技术结课大作业

课程名称：自动装配技术

院系：机械工程学院

学号：

姓名：

指导教师：**

设计时间：2017.12.04

沈阳理工大学机械工程学院

1.供料系统包括哪些，其中物流传动系统的设计中考虑因素有哪些，举例说明。

答：供料系统包括上料装置、输料装置、擒纵机构等，对装配零件进行定向整理与规则运动。

举例说明：

①配工件的几何形状，总体特征、材质、状况及工艺要求：RFID技术在烟草物流系统中的应用目前卷烟厂仓储物流系统大多采用无线射频识别(RFID)技术，如何更好地结合工艺要求和物流技术发挥物料自动识别的最大优势出发，分析了烟草行业仓储物流系统中RFID技术的应用。

②生产纲领：汽车工厂冲压车间工程设计冲压生产为整车生产的首道工序，在不同的生产纲领、不同的投资强度条件下采用的生产工艺和设备是不同的。轿车为高投入高产出的产业，通常工艺设备的投资强度较大、可靠性要求较高。因此，经常采用高效的机械压力机来完成冲压工作。

③使用条件：网络化条件下物流运输合理化的研究物流运输是运用各种交通运输手段和工具，使物资在空间上实现由供应者向需求者转移。在网络化的务件下，对物流过程中进行信息采集、管理、分析和调度，并根据反馈情况及时进行调整的信息系统，通过网络化使物流运输更加合理化、数字化和高效率。

④制造厂的制造能力：汽车白车身立体化仓库输送系统的仿真优化保证物流输送系统的顺畅性，并适当提高输送能力是社会物流自动化

立体仓库发展过程中所面临的重要问题。对汽车制造企业立体化仓库输送系统进行了仿真研究，仿真结果验证了当前系统的运行舒畅性和设计合理性，还分别对入库输送系统和出库输送系统进行了优化，提高了系统输送能力，满足了汽车制造企业未来生产节拍可能加快的需求。

2.自动化立体仓库的构成，各部分作用。描述采用堆垛机在高层货架存取货物的控制流程，举例说明。

答：自动化立体仓库（AS/RS）是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。

①立体货架:用于存储货物的钢结构。主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。

②托盘（货箱）：用于承载货物的器具，亦称工位器具。

③有轨巷道堆垛机：用于自动存取货物的设备。按结构形式分为单立柱和双立柱两种基本形式；按服务方式分为直道、弯道和转移车三种基本形式。

④输送机系统：立体库的主要外围设备，负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。输送机种类非常多，常见的有辊道输送机，链条输送机，升降台，分配车，提升机，皮带机等。

⑤AGV系统:即自动导向小车。根据其导向方式分为感应式导向小车

和激光导向小车。

⑥自动控制系统:驱动自动化立体库系统各设备的自动控制系统。以采用现场总线方式为控制模式为主。

⑦储存信息管理系统:亦称中央计算机管理系统。是全自动化立体库系统的核心。典型的自动化立体库系统均采用大型的数据库系统（如ORACLE，SYBASE等）构筑典型的客户机/服务器体系，可以与其他系统（如ERP系统等）联网或集成。

举例说明：

堆垛机自动取货，第一步是先要到达指定取货货位，是水平X轴和垂直Z轴平面上的点，行走过程中要自检查伺服是否错误、激光的误差是否过大，如果发生错误则立即停车并报警，没有错误则继续行走。到达指定货位位置后，需要检查货叉是否处于水平位，如不在水平位则需要自动对货叉进行一次校零，因为机械上无法保证堆垛机在高速行走中，货叉是否会对轨道打滑。如货叉在水平位，再检查一次激光误差是否在规定范围内，因为堆垛机在移动的时侯和静止停下的候时激光误差的报警标准是不一样的激光检测完成后，如没有错误，则检查允许取货信号有无，然后向货叉下达伸叉命令并触发货叉伸出标志位，伸叉完成后堆垛机触发货叉高低标志位由低位升到高位，到达高位后复位货叉高低标志位，触发取货完成标志位，向货叉下达收叉命令，收叉完成后，复位货叉伸出标志位，然后触发取货完成标志位，自动取货流程图如图所示。

卸货部分程序动作和取货基本相同，区别在于最开始需要对轿厢内的货物进行一次RFID检测，检测是否和作业要求信息相一致，相一致的话进行卸货程序，不一致的话，有以下几种处理方案:

(1)没有读到RFID号，依然正常进行卸货作业，但是在上报结果给上位调度计算机(WCS)的时候上报木托盘RFID未读取到;

(2)入库作业时，读到的RFID号错误，需要离开停止当前作业并上报错误给上位调度计算机(WCS );

(3)移库或者出库作业时，需要将货物原地放回，然后再将错误上报给上位调度计算机(WCS )。

自动卸货流程图如图所示

3.工业机器人分类，关键技术，装配机器人在自动装配生产线中作用，举例说明。

答：工业机器人的分类：

按机械结构类型分类：关节型机器人（a）球坐标型机器人（b）圆柱坐标型机器人（c）直角坐标型机器人（d）。

按用途分类：焊接机器人、冲压机器人、浇注机器人、搬运机器人、装配机器人、喷漆机器人、切削加工机器人、检测机器人等。

关键技术：

①装配机器人的精确定位

装配机器人运动系统的定位精度由机械系统静态运动精度（几何

误差、热和载荷变形误差）和机电系统高频响应的暂态特性（过渡过程）所决定，其中静态精度取决于设备的制造精度和机械运动形式，动态响应取决于外部跟踪信号、系统固有的开环动态特性、所采用的减振方法（阻尼）和控制器的调节作用。

②装配机器人的实时控制

在许多微机应用领域中，PC机的速度和功能往往不能满足需要。特别是在多任务工作环境下，各任务只能分时工作，动态响应取决于外部跟踪信号、系统固有的开环动态特性、所采用的减振方法（阻尼）和控制器的调节作用。

③测传感技术

检测传感技术的关键是传感器技术，它主要用于检测机器人系统中自身与作业对象、作业环境的状态，向控制器提供信息以决定系统动作。传感器精度、灵敏度和可靠性很大程度决定了系统性能的好坏。检测传感技术包含两个方面内容:一是传感器本身的研究和应用，二是检测装置的研究与开发。包括:多维力觉传感器技术、视觉技术、多路传感器信息融合技术、检测传感装置的集成化与智能化技术。

④配机器人系统软件研制

PC机是在MSDOS或Windows躁作系统下工作的。MSDOS是一个单任务操作系统，Windows侧是分时多任务，均不能满足机器人规划，伺服同时进行的要求。为此，必须开发一个协调上、下位机各任务工作的实时控制程序，它作为MSDOS或Windows下的一个应用程序分别在两个系统上运行。