剎車盤鑄造砂芯自動化生產線的設計與研究.pdf

1、我國汽車行業(yè)在近十年來取得了突飛猛進的發(fā)展，一些國產汽車品牌在國內市場占有份額逐年增加，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，鑄造件生產的快慢直接受砂芯生產速度的限制。
　　本文以某剎車盤砂芯廠自動化生產改造項目為課題來源，該廠原有生產方式效率低、工人勞動強度大，更嚴重的是人工取砂芯時需將手伸入射芯機型腔中，該取芯方式存在極大的安全隱患，不符

2、合現(xiàn)代生產中對工人的安全防護要求。為解決上述問題，本課題對砂芯自動化生產線進行設計研究，使用四自由度工業(yè)機器人取代工人部分勞動，以達到提高砂芯生產效率、減輕工人勞動強度及降低工人事故率的目的。為實現(xiàn)上述目標，在本課題中主要做了以下工作：
　　首先對國內外砂芯自動化生產線的發(fā)展現(xiàn)狀進行研究學習，對委托廠家的現(xiàn)有生產情況進行分析，初步設計了基于四軸工業(yè)機器人的砂芯自動化生產線的三種總體方案，通過對三種方案的分析討論，選擇了性價比最高的

3、一種作為最終設計方案，并對最終設計方案的技術性能指標進行了定義，對生產節(jié)拍進行了分析。
　　對總體方案中提到的四軸搬運機器人進行系統(tǒng)的研究，包括機器人本體、控制柜及編程方式。根據砂芯結構和批量對取芯使用的機械手進行了設計，提出兩種設計方案，對兩種設計方案進行對比分析，確定三爪機械手方案為最終使用方案。并對三爪機械手進行有限元分析，最終滿足強度和精度的使用要求。
　　對總體方案中的傳輸系統(tǒng)進行設計。選擇皮帶輸送機作為傳輸設備，

4、并針對砂芯生產車間的基本布局，確定砂芯輸送機的整體方案。選用變頻器控制，對啟動階段的控制方式進行分析，設計了“S”形啟動方式。
　　對砂芯自動化生產線的控制系統(tǒng)進行設計研究。將控制系統(tǒng)進行劃分，確定子系統(tǒng)的控制流程，確定系統(tǒng)中控制硬件的型號參數(shù)及控制方式。對控制系統(tǒng)的通訊方式進行闡述，使用WPLSoft軟件對機械手部分進行PLC編程設計。
　　最后對整個砂芯自動化生產線的監(jiān)控系統(tǒng)和安全防護進行研究。對整個生產線進行安全分析，