焊接大专毕业论文提纲 以铝合金点焊为例: 第一部分:文献综述。 主要介绍焊接国内外发展现状,并能从中发现问题,提出问题,在哪些领域仍有技术问题,然后说明你做的研究主要就是用以解决这方面的问题的。 铝合金表面有硬度高熔点高的氧化物,点焊存在一定难度,质量难以保证。因而铝合金的焊接质量在线监测十分重要。 第二部分:论文正文。 质量监测主要有以下几种方式:焊接电压、电流,电极位移,电极压力,焊接声音,焊接热循环等等。 如何采集以上参数呢?首先需要传感器。以上各参数需要不同的传感器。数据采集使用单片机或者数据采集卡(你设计一个单片机采集程序或者数据采集卡的接口电路就足够一个毕业论文了)。 下一步对采集的数据进行分析整理。从采集来的数据中提取点焊缺陷信息,例如喷溅,未熔合等。 第三部分:结论。 对你的工作给出总结,对问题的解决情况加以说明。最后,致谢。 对于专科毕业设计,整个过程中提取一小部分,就足够一个学生的工作量。
随着我国汽车工业发展以及人们的生活水平的提高,汽车的使用越来越普遍,汽车的维修业发展空间进一步扩大。下面是我为大家整理的汽车维修论文,供大家参考。
摘要随着社会经济的飞速发展,汽车行业的发展也极为迅速,而且,汽车也逐渐受到人们的重视,汽车的应用也越来越广泛,而汽车在运行的过程中,会出现相应的故障,给汽车使用的安全性、可靠性造成直接的影响,因此,为了保证人们使用汽车的安全性、可靠性,则必须做好汽车的维修工作,为汽车的运行做好充分的保障工作,可见汽车维修的重要性。
关键词信息技术;汽车维修;故障排除;信息收集
近些年来,信息技术的发展极为迅速,而且,信息技术被广泛的应用到各个领域中,尤其是在汽车维修中的应用,对提升汽车维修的效率有着极大地作用。在以往汽车维修工作中,整体的维修效率不高,尤其是在故障排除以及车辆内部零件的检测方面,主要采用人工检测方式,整体检测的效率不高,而在运用信息技术之后,可以解决传统汽车维修过程中的弊端,切实有效地提升汽车的维修效率,对此,本文主要对信息技术在汽车维修中的应用进行分析。
1信息技术在汽车维修中的作用
1.1有利于提升汽车维修的效率
汽车维修是一项非常复杂的工作,其中涉及到的汽车设备零部件比较多,在维修的过程中,需要精准的确定汽车故障,才能对其展开相应的维修工作,才能有效地提升汽车的维修效率[1]。如果采取以往的人工对各项零部件进行分析的话,很难把握各个零部件的运行情况,从而影响到汽车维修的整体效率,而信息技术能够通过先进的神经网络分析,对汽车运行的各个零部件进行全面的检测,从而提升了对汽车各个零部件的检查效率,有效地提升汽车维修的效率。
1.2缩短汽车故障排除的时间
在汽车维修的过程中,首先要做到的就是要先确定汽车的故障,才能针对故障的实际情况展开针对性的处理,才能在最短的时间内做好汽车维护工作[2]。通过对以往汽车维修的调查发现,在对汽车故障排除的过程中,需要工作人员对汽车各项硬件按设备进行逐一的检验,这样会耽误汽车故障排除的大量时间,会影响到汽车维修的效率,而信息技术则对缩短汽车故障排除的时间有着极大地作用。信息技术能够在最短的时间内对汽车的各项零部件进行全面的分析,能够有效地对汽车的运行故障进行定位,对缩短汽车故障排除的时间,以及提升汽车维修的效率有着极大地作用,被广泛地应用到汽车维修的工作中。
2信息技术在汽车维修中的应用分析
通过以上的分析了解到,将信息技术应用于汽车维修中之后,对提升汽车维修的效率以及缩短汽车故障排除的时间有着极大地作用,以下主要对信息技术在故障排除中的应用、在汽车部件运行信息收集中的应用、在汽车维修检测中的应用进行分析。
2.1在故障排除中的应用
汽车维修首先要确定汽车所发生的故障,然后才能根据实际的情况采取针对性的维修 措施 ,而且,对故障位置的确定以及故障的排除等也将直接影响到汽车维修的效率[3]。以往在对汽车故障排除的过程中,所采用的 方法 老套,对故障的排除效率不高,需要维修人员根据汽车故障所发生的实际情况,对可能会存在的故障部件进行全面的检查排除,而在这个过程中,将会涉及到对很多无故障的部件检测,这样就会耽误大量的故障排除时间,从而影响到汽车维修的效率。而将信息技术应用到汽车维修故障排除的工作中,可以通过信息技术对汽车的实际故障情况进行全面的分析,并对各项数据的实际运行情况进行全面的检测,准确地对汽车故障进行定位,从而迅速排除故障,减少了汽车的维修时间,进一步提升汽车故障维修的效率。
2.2在汽车部件运行信息收集中的应用
汽车部件运行信息的收集对汽车维修具有非常重要的作用,而且,通过对各项信息的分析才能够了解汽车的运行状况,并根据汽车的实际运行状况进行检测[4]。以往对汽车的维修过于盲目,尤其是在汽车部件运行信息的收集上更是缺乏,只能根据汽车所发生的故障进行表面上的维修,而在这种情况下汽车的维修效果不高,甚至会遗漏一些汽车的故障,从而给汽车的安全运行造成极大地影响。在信息技术的应用下,能够通过电脑来对汽车的各个部件运行信息进行搜集,以进一步了解汽车的各项部件运行信息,能够对汽车运行过程中所引发故障因素的其他相关因素展开针对性的处理,保证汽车故障维修的全面性,避免经过维修后遗漏部分故障因素信息,从而确保汽车维修的全面性、可靠性。
2.3在汽车维修检测中的应用
在进行汽车维修之前,需要对其进行检测,而且,检测信息的有效性也将直接影响到汽车维修的有效性。以往对汽车维修的过程中,对汽车的检测不足,甚至缺乏相应的检测设备,从而影响到检测的效率,不利于汽车维修工作的顺利实施[5]。通过应用信息技术,在汽车维修过程中可以实现对各项设备的检测,不仅如此,在汽车维修工作完成之后,也可以对汽车的检测,确保维修的有效性,避免在维修完成后留下后遗症,进一步保证汽车运行的安全性。
3结论
综上所述,随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,汽车的使用也越来越广泛,私家汽车的数量不断地增加。而在人们使用汽车的过程中,会受到内部或外部的影响而产生汽车的运行故障,如果不能及时对故障进行维修的话,势必会影响到汽车运行的安全性,给人们的安全造成一定的威胁,而且,如果汽车故障不能得到及时的维修,甚至会产生其他的故障,可见汽车维修的重要性。以往所采用的汽车维修方式,主要是运用人工的方式来进行汽车维修,维修效率不高,而通过本文对信息技术在汽车维修中的应用分析,作者主要对信息技术在汽车维修中的作用以及应用的具体情况展开研究,希望通过本文的分析,能够进一步提升汽车维修的效率,同时,也希望能够与同行人士共同探索相关性问题,切实有效地提升信息技术在汽车维修中的应用效果。
参考文献
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摘要:在新的历史时期,中职 教育 迎来了改革发展的新机遇,但同时也面临发展的新挑战。中职汽车维修专业教学存在诸多问题,这些问题的出现,一方面是教育改革推动下的必然显现。
关键词:汽车维修专业;教学质量
1中职汽车维修专业教学存在的问题分析
1.1学生主体地位不突显,实践教学开展不深入
汽车维修专业强调理论与实践并重的教学模式。在实际的教学中,以教师为教学主体的现象比较明显,无论是在课堂理论教学,还是在实训练习之中,教师牵引学生如何学、如何做,缺乏学生主体地位下的自主学习与实践。与此同时,理论与实践并重的教学形态不平衡,出现理论与实践相脱节的问题,往往出现理论与技能训练不同步,技能训练明显滞后。这样一来,出现了“学生理论没学好,实践技能没锻炼”的教学现状,让中职汽车维修专业教学质量堪忧。
1.2教学方式单一,难以激发学生兴趣
中职汽车维修专业人才培养,以市场需求为导向,强调学生就业能力的培养。当前,中职学校在汽车维修专业的教学中,虽然广泛应用了多媒体教学,但单一的教学现状仍未改变。教师教得累、学生学得枯燥的教学尴尬比较突出。多媒体成为教师教学的万能教学工具,单向的教学输出,逐渐弱化了学生学习的兴趣,在学习中出现疲惫感与厌倦感,在学习上缺乏积极主动性。
1.3教学一体化欠缺,实际教学效果不理想
一体化教学模式是当前中职汽车维修专业教育教学改革的重要方向。当前,汽车维修专业一体化教学模式强调依托现代教育技术,实现理论与实训教学的一体化。而从实际情况来看,中职学校由于教学资源有限、办学条件限制等诸多因素的影响,在一体化教学模式的构建上比较欠缺。一方面,教师专业水平欠缺,在理论与实践教学中存在较大的不适应性;另一方面,中职教育存在短板,一体化教学模式的实现仍需时间,是一个教学改革发展的过程,需要人力、物力各方资源的积极投入。
2新时期优化汽车维修专业教学质量的策略
随着中职教育教学改革的不断深入,新时期的汽车维修专业教学,更加强调以市场需求为导向,培育综合型应用人才的重要性。当前,中职汽车维修专业教学质量欠佳,实现教学的优化与调整,关键在于人才培养模式的创新,并在此基础之上,加强教师队伍建设,以及优化课程设置与实现系统的模块训练,推动教育教学的改革发展。一方面,在汽车维修专业的教学中,一定要针对市场的需求,制定完善的教学目标、内容及方法,并不断地优化学生学习的环境;另一方面,要深化改革的力度,对于传统教学模式,要逐一击破,转而以创新的教学形态,实现教学质量的有效提升。那么,具体而言,新时期优化汽车维修专业教学质量的策略,主要在于落实以下几点工作:
2.1以市场需求为导向,创新人才培养模式
中职教育以培养应用型人才为主,以市场需求为导向的人才培养模式,更加强调实践教学的重要性。一方面,中职学校要依据市场需求、立足专业优势,确定汽车维修专业人才的培养目标,以便于教学的全面开展;另一方面,以就业为主轴,提高学生的就业竞争力。对此,中职学校要围绕市场需求的导向性和就业竞争的主导性,制定合理的人才培养计划,培育综合性应用人才。那么,首先,中职学校要强化校企合作,通过联合办学、顶岗实习的方式,确保人才培养模式“落地”,如图1所示,是基于校企合作下的人才培养升级,突出理论与实践并重、同步的教学形态;其次,中职学校要注重学生专业素养、专业能力的培养,学生不仅熟练地掌握汽车维修技能,而且具备良好的职业道德, 爱岗敬业 、勤勤恳恳,这些品质都是就业中的竞争优势。
2.2强化教师队伍建设,推动教学一体化进程
教师队伍建设,是优化中职汽车维修专业教学质量的重要基础。首先,中职学校要狠抓骨干教师培养,强化对专业教师的培养与选拔。通过安排教师继续深造或参加省级培训等方式,逐渐强化其专业水平。并且鼓励教师到企业中去,通过挂职顶岗的方式,提高实践水平。其次,落实好“双师型”教师队伍建设,从本质上推动教学一体化进程。落实好“双师型”教师队伍建设,有助于提高中职学校汽车维修专业的教学质量,推动教育教学的改革发展。再次,注重人才的引进与培养,通过聘请专业技术、专业 经验 以及专业理论过硬的人才,作为专业教师。并且切实做好专业带头人的遴选工作,依托带头人的专业素养和学术影响力,推动汽车维修专业的建设与发展。3.3优化已有课程设置,实现系统的模块训练实践性是汽车维修专业的特点,也是契合人才培养的重要基础。当前,为优化中职汽车维修专业教学质量,应注重实践教学的开展,进一步优化已有课程,为学生构建系统的模块训练。是相应实验室或实训室下,学生综合实践能力的培养。从表1可知,汽车维修专业教学强调学生综合实践能力的培养,不仅需要学生熟练操作技术,而且需要学生了解汽车结构,实现有效教学。
3结语
综上所述,在新的历史时期,中职教育迎来了改革发展的新机遇,但同时也面临发展的新挑战。中职汽车维修专业教学存在诸多问题,这些问题的出现,一方面是教育改革推动下的必然显现;另一方面,说明中职汽车维修专业教学在教学理念、 教学方法 等方面仍存在不足。对此,在中职教育教学改革发展的新时期,优化汽车维修专业教学质量,应切实做到:
(1)以市场需求为导向,创新人才培养模式;
(2)强化教师队伍建设,推动教学一体化进程;
(3)优化已有课程设置,实现系统的模块训练,从本质上推动中职汽车维修专业教学的改革发展,提升实际教学的质量。
参考文献
1、汽车维修行业的现状及对策研究张进重庆大学2008-11-01
2、3D打印技术在汽车制造与维修领域应用研究王菊霞吉林大学2014-06-01
近年来,随着我国市场经济的逐渐扩大和国民经济的顺利发展,国民经济实力和生活水平都有所提升。汽车作为人民生活水平提高的标志之一,在市场上的需求越来越大,相应地,市场对汽车维修专业人员的需求也有所提升。职业院校的教育教学目的是培养满足社会需求的专业人才,因此,必须结合市场因素立足于当前存在的制约,强化汽车维修专业学生专业技能,逐渐满足市场上不断变化的需求。
1 汽车维修教学建立市场教育理念的必要性和意义
1.1 汽车维修教学中建立市场化教育理念的必要性 市场化教育理念即在职业院校实施教学的过程中,引入市场发展作为核心内容,根据市场需求在某一阶段所发生的变化而相应调整教学内容和重点,实现学生的专业技术发展。这种一切学习和教学都以市场为导向的教育理念,对学生的全面发展有促进作用。市场经济的发展使公平竞争机制深入人心,学生通过接受以市场为核心导向因素的教学,能够提升自身在市场竞争中的实力,且市场经济在发展和建立的过程中不仅强调了内部竞争的有序性,还确立起了明确的法律意识,告诫人们在保护自身的同时更要遵守市场规律。学生在接触一系列市场化教育理念的同时,能够清楚了解市场需求的变化,为学生自身专业技能的发展提供基础。
1.2 汽车维修专业监理中市场化的意义 公民责任意识在汽车维修专业学生教育的过程中是不可缺少的教学内容,将市场发展方向作为基础,强化学生的公民责任意识能够帮助他们更好地在社会中工作、立足。当然要想从根本上提升汽车维修专业学生的工民责任意识,相关教育部门的监督是非常重要的。市场环境中,依旧存在着法制不完善的现状,要强化学生的公民责任意识就必须完善基本监督职能,抑制滥用职权的现象。
2 现阶段汽车维修教学存在的问题
2.1 重理论轻实践 理论和实践是教学过程中不可缺少的两方面,现阶段在职业院校汽车维修专业教学中,经常存在着重理论轻实践的情况,受到传统教学形式和思想的影响,学生在汽车维修技术方面的实践远远不够,这对学生专业技能的提升是有很大阻碍的。即使很多专业院校在动态性教学方面有所改进,运用多媒体技术展示汽车内部结构及零件之间的关系。但是,学生依旧还是靠死记硬背来记住这些内容,并没有真正通过维修实践来巩固理论,学生的兴趣也难以提升。
2.2 教学内容的滞后 随着科学技术的不断发展和快速普及,现阶段汽车维修行业在很多时候都大量采用电子技术作业,也存在着电子技术作业逐渐替代人工作业的趋势。而在汽车维修专业的教学过程中,教学内容大多还是停留在汽车内部结构、汽车 修理 、功能检测等层面,不得不说教学内容已经有与时代脱节的苗头。
2.3 教学形式的单一落后 针对现阶段汽车维修专业教学形式来说,存在着教学理念与实训过于单一的问题。这种单一表现在两个方面。其一,在理论教学过程中,大部分都是单纯对抽象知识的掌握和理解,和教师对专业课程枯燥无聊的讲解。这种日复一日对抽象知识的研究,不仅抽空了学生对汽车基础理论的兴趣和学习耐心,对学生深入咀嚼基础理论知识也无济于事。其二,汽车维修实训教学过于单一,虽说实践相对课堂上理论的讲解会更加有趣,但是实训的形式大多都是教师在前面统一操作,学生在下面挑出故障点。到了学生自己操作时,主要就是换换零件,专业技术无法得到提升。
3 以市场为导向推进汽车维修教学的有效措施
3.1 改革并优化汽车维修专业教学内容 首先,要改变以往重理论轻实践的错误观念和教学思想,将教学理念和实训有机结合,逐渐将理论教学的一部分转为实践教学,培养学生重实践的观念,继而在实践中提升学生的专业维修技能。在汽车维修专业的教学课程中,要保证设立相应人文学科,包括汽车维修英语、法律常规和最基本的职业道德教育。注重提升学生的 专业英语 素养,这对提升其专业性和人才素质是至关重要的。其次,要逐步提升学生计算机操控的能力,将计算机作为教学内容之一,使学生全面与时代接轨,掌握最新的汽车维修技术。
3.2 建立起科学完善的课程教学体系 首先,要根据市场需求的变化,建立起以市场要素为核心导向的汽车维修课程教学体系,逐渐强化实践性教学在汽车维修专业教学中的地位。职业院校要定期组织专业教师聚在一起,就市场需求变化、汽车行业发展趋势、教材变化等内容进行讨论研究,充分整合教学内容,优化“汽修模拟实训”“实践协作综合实训”等教材的设计。职业院校要经常开展与汽修相关企业的对外联络,为学生提供更多的实践机会。将实训课程和实践课程有机结合,重点攻破学生统一的弱项,按照标准进行分类学习。
3.3 引入互动性的教学形式 在市场需求导向基础上,互动教学形式对于汽车修理教学来说意义重大。通过互动教学的开展,不仅可以深化学生对基础教学理念的理解,还可以拉近师生之间的关系,教师能够进一步了解学生,制定更适合学生的教学方案和计划,在互动教学过程中,针对教师提出的问题,学生能够与教师共同讨论,激发学生的兴趣,形成良好的学习氛围,促进学生实践能力的提升。
随着市场经济的不断发展,汽车行业对汽车维修专业人才的需求不断变化,职业院校必须针对市场需求和学生自身发展需求制定完善的教学计划,建立科学的实践性课程教学体系,促进学生实践能力和专业技术的提升。
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焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展,自动弧焊机器人工作站, 从60年代开始用于生产以来,其技术已日益成熟,主要有以下优点:
1)稳定和提高焊接质量;
2)提高劳动生产率;
3)改善工人劳动强度,可在有害环境下工作;
4)降低了对工人操作技术的要求;
5)缩短了产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资。
因此,在各行各业已得到了广泛的应用。
[编辑本段]焊接机器人的组成
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
焊接机器人的主要结构形式及性能
世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人,绝大部分有6个轴。其中,1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此,这种机器人可倒挂在机架上工作,以节省占地面积,方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人,2、3轴为悬臂结构,降低机器人的刚度,一般适用于负载较小的机器人,用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人(平行机器人),已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部,又没有测置式机器人的刚度问题,从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人(负载100~150kg)大多选用平行四边形结构形式的机器人。
上述两种机器人各个轴都是作回转运动,故采用伺取电机通过摆线针轮(RV)减速器(1~3轴)及谐波减速器(1~6轴)驱动。在80年代中期以前,对于电驱动的机器人都是用直流伺服电机,而80年代后期以来,各国先后改用交流伺服电机。由于交流电机没有碳刷,动特性好,使新型机器人不仅事故率低,而且免维修时间大为增长,加(减)速度也快。一些负载16kg以下的新的轻型机器人其工具中心点(TCP)的最高运动速度可达3m/s以上,定位准确,振动小。同时,机器人的控制柜也改用32位的微机和新的算法,使之具有自行优化路径的功能,运行轨迹更加贴近示教的轨迹。
点焊机器人的特点
(1)点焊机器人的基本功能 点焊对所用的机器人的要求是不很高的。因为点焊只需点位控制,至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求。这也是机器人最早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力,而且在点与点之间移位时速度要快捷,动作要平稳,定位要准确,以减少移位的时间,提高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力,取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳,30~45kg负载的机器人就足够了。但是,这种焊钳一方面由于二次电缆线长,电能损耗大,也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接;另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动,电缆的损坏较快。因此,目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力,能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接,一般都选用100~150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能,微机的运算速度和算法都提出更高的要求。
(2)点焊机器人的焊接装备 点焊机器人的焊接装备,由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以变压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流,而对于容量较大的变压器,已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600~700Hz交流,使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600~700Hz交流电焊接,也可以再进行二次整流,用直流电焊接。焊接参数由定时器调节,参见图1b。新型定时器已经微机化,因此机器人控制柜可以直接控制定时器,无需另配接口。点焊机器人的焊钳,通常用气动的焊钳,气动焊钳两个电极之间的开口度一般只有两级冲程。而且电极压力一旦调定后是不能随意变化的。近年来出现一种新的电伺服点焊钳,如图4所示。焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动,码盘反馈,使这种焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置。而且电极间的压紧力也可以无级调节。这种新的电伺服点焊钳具有如下优点:
1)每个焊点的焊接周期可大幅度降低,因为焊钳的张开程度是由机器人精确控制的,机器人在点与点之间的移动过程、焊钳就可以开始闭合;而焊完一点后,焊钳一边张开,机器人就可以一边位移,不必等机器人到位后焊钳才闭会或焊钳完全张开后机器人再移动;
2)焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整,只要不发生碰撞或干涉尽可能减少张开度,以节省焊钳开度,以节省焊钳开合所占的时间。
3)焊钳闭合加压时,不仅压力大小可以调节,而且在闭合时两电极是轻轻闭合,减少撞击变形和噪声。
弧焊机器人的特点
(1)弧焊机器人的基本功能 弧焊过程比点焊过程要复杂得多,工具中心点(TCP),也就是焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。所以,弧焊用机器人除了前面所述的一般功能外,还必须具备一些适合弧焊要求的功能。
虽然从理论上讲,有5个轴的机器人就可以用于电弧焊,但是对复杂形状的焊缝,用5个轴的机器人会有困难。因此,除非焊缝比较简单,否则应尽量选用6轴机器人。
弧焊机器人除前面图2提及的在作“之”字形拐角焊或小直径圆焊缝焊接时,其轨迹应能贴近示教的轨迹之外,还应具备不同摆动样式的软件功能,供编程时选用,以便作摆动焊,而且摆动在每一周期中的停顿点处,机器人也应自动停止向前运动,以满足工艺要求。此外,还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。
(2)弧焊机器人用的焊接设备 弧焊机器人多采用气体保护焊方法(MAG、MIG、TIG),通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制,而焊接电源多为模拟控制,所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。近年来,国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备,这些焊接设备内已经播人相应的接口板、所以在图1a中的弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。应该指出,在弧焊机器人工作周期中电弧时间所占的比例较大,因此在选择焊接电源时,一般应按持续率100%来确定电源的容量。
送丝机构可以装在机器人的上臂上,也可以放在机器人之外,前者焊枪到送丝机之间的软管较短,有利于保持送丝的稳定性,而后者软管校长,当机器人把焊枪送到某些位置,使软管处于多弯曲状态,会严重影响送丝的质量。所以送丝机的安装方式一定要考虑保证送丝稳定性的问题。
焊接机器人的应用
1. 焊接机器人工作站(单元)
如果工件在整个焊接过程中无需变位,就可以用夹具把工件定位在工作台面上,这种系统既是最简单不过的了。但在实际生产中,更多的工件在焊接时需要变位,使焊缝处在较好的位置(姿态)下焊接。对于这种情况,变位机与机器人可以是分别运动,即变位机变位后机器人再焊接;也可以是同时运动,即变位机一边变位,机器人一边焊接,也就是常说的变位机与机器人协调运动。这时变位机的运动及机器人的运动复合,使焊枪相对于工件的运动既能满足焊缝轨迹又能满足焊接速度及焊枪姿态的要求。实际上这时变位机的轴已成为机器人的组成部分,这种焊接机器人系统可以多达7-20个轴,或更多。最新的机器人控制柜可以是两台机器人的组合作12个轴协调运动。其中一台是焊接机器人、另一台是搬运机器人作变位机用。
对焊接机器人工作站进一步细分,可得以下四种:
1.1 箱体焊接机器人工作站是专门针对箱柜行业中,生产量大,焊接质量及尺寸要求高的箱体焊接开发的机器人工作站专用装备。
箱体焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站适用于各式箱体类工件的焊接,在同一工作站内通过使用不停的夹具可实现多品种的箱体自动焊接,焊接的相对位置高。由于采用双工位变位机,焊接的同时,其他工位可拆装工件,极大的提高了焊接效率。由于采用了MIG脉冲过渡或CMT冷金属过渡焊接工艺方式进行焊接,使焊接过程中热输入量大大减少,保证产品焊接后不变形,通过调整焊接规范和机器人焊接姿态,保证产品焊缝质量好,焊缝美观,特别对于密封性要求高的不锈钢气室,焊接后保证气室气体不泄露。通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工作夹具,可实现多个品种箱体的自动焊接。
用不同工作范围的弧焊机器人和相应尺寸的变位机,工作站可以满足焊缝长度在2000mm左右的各类箱体的焊接要求。焊接速度3-10mm/s,根据箱体基本材料,焊接工艺采用不同类型的气体保护焊。该工作站还广泛用于电力、电气、机械、汽车等行业。
1.2 不锈钢气室机器人柔性激光焊接加工设备是针对不锈钢焊接变形量比较大,密封性要求高的箱体类工件焊接开发的的柔性机器人激光焊接加工设备。 该加工设备是由机器人、激光发生器机组、水冷却机组、激光扫描跟踪系统、柔性变位机、工装夹具、安全护栏、吸尘装置和控制系统等组成,通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工装夹具,可实现多个品种的不锈钢气室类工件的自动焊接。
1.3 轴类焊接机器人工作站是专门针对低压电器行业中万能式断路器中的转轴焊接开发的专用设备,推出了一套专用的转轴焊接机器人工作站。
轴类焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站用于以转轴为基体(上置若干悬臂)的各类工件的焊接,在同一工作站内通过使用不同的夹具可实现多品种的转轴自动焊接。焊接的现对位置精度很高。由于采用双工位变位机,焊接的同时,其他工位可拆装工件,极大的提高了效率。
技术指标:转轴直径:Ф10-50mm,长度300-900mm,焊接速度3-5mm/s,焊接工艺采用MAG混合气体保护焊,变位机回转,变位精度达0.05mm。
广泛应用于高质量、高精度的以转轴的各类工件焊接,适用于电力、电气、机械、汽车等行业。如果采用手工电弧焊进行转轴焊接,工人劳动强度极大,产品的一致性差,生产效率低,仅为2-3件/小时。采用自动焊接工作站后,产量可达到15-20件/小时,焊接质量和产品的一致性也大幅度的提高。
轴类焊接机器人工作站 低压电器转轴
1.4 机器人焊接螺柱工作站
机器人焊接螺柱工作站针对复杂零件上具有不同规格螺柱采用机器人将螺柱焊接到工件上。该工作站主要由机器人、螺柱焊接电源、自动送钉机、机器人自动螺柱焊枪、变位机、工装夹具、自动换枪装置、自动检测软件、控制系统和安全护栏等组成,通过自动送钉机将螺柱送到机器人自动焊枪里面,通过编程将机器人在工件上示教的路径,将不同规格的螺柱焊接到工件上。可以采用储能焊接或拉弧焊接将螺柱牢牢的焊接到工件上,保证焊接精度和焊接强度。焊接效率大约3-10个/分钟,螺柱规格:直径3-8mm,长度:5-40mm。
2. 焊接机器人生产线
焊接机器人生产线比较简单的是把多台工作站(单元)用工件输送线连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点,即每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件,在更改夹具及程序之前的一段时间内,这条线是不能焊其他工件的。
另一种是焊接柔性生产线(FMS-W)。柔性线也是由多个站组成,不同的是被焊工件都装卡在统一形式的托盘上,而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧。焊接机器人系统首先对托盘的编号或工件进行识别,自动调出焊接这种工件的程序进行焊接。这样每一个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。焊接柔性线一般有一个轨道子母车,子母车可以自动将点固好的工件从存放工位取出,再送到有空位的焊接机器人工作站的变位机上。也可以从工作站上把焊好的工件取下,送到成品件流出位置。整个柔性焊接生产线由一台调度计算机控制。因此,只要白天装配好足够多的工件,并放到存放工位上,夜间就可以实现无人或少人生产了。
工厂选用哪种自动化焊接生产形式,必须根据工厂的实际情况及素要而定。焊接专机适合批量大,改型慢的产品,而且工件的焊缝数量较少、较长,形状规矩(直线、圆形)的情况;焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多,每批数量又很少的情况,目前国外企业正在大力推广无(少)库存,按订单生产(JIT)的管理方式,在这种情况下采用柔性焊接线是比较合适的。
焊接机器人在汽车生产中应用
焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业,汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接,尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。丰田公司已决定将点焊作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。用这种技术可以提高焊接质量,因而甚至试图用它来代替某些弧焊作业。在短距离内的运动时间也大为缩短。该公司最近推出一种高度低的点焊机器人,用它来焊接车体下部零件。这种矮小的点焊机器人还可以与较高的机器人组装在一起,共同对车体上部进行加工,从而缩短了整个焊接生产线长度。国内生产的桑塔纳、帕萨特、别克、赛欧、波罗等后桥、副车架、摇臂、悬架、减振器等轿车底盘零件大都是以MIG焊接工艺为主的受力安全零件,主要构件采用冲压焊接,板厚平均为1.5~4mm,焊接主要以搭接、角接接头形式为主,焊接质量要求相当高,其质量的好坏直接影响到轿车的安全性能。应用机器人焊接后,大大提高了焊接件的外观和内在质量,并保证了质量的稳定性和降低劳动强度,改善了劳动环境。
搬运机械手PLC控制系统设计摘要随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大,搬运机械手的应用也逐渐普及,主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运,可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率,以降低其他搬运方式的限制和不足,满足现代经济发展的要求。本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作,两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转,从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动;其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器,通过PLC内部程序输出不同的信号,从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作,可实现机械手的精确定位;其动作过程包括:下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退;其操作方式包括:回原位、手动、单步、单周期、连续;来满足生产中的各种操作要求。关键词:搬运机械手,可编程控制器(PLC),液压,电磁阀ABSTRACTWiththepopularityofindustrialautomationanddevelopment,thedemandforyear-on-yearincreaseofcontroller,handlingtheapplicationofrobotgraduallypopularity,mainlyintheautomotive,electronic,mechanicalprocessing,food,medicineandotherareasoftheproductionlineorcargotransport,wecanbemoregoodtosaveenergyandimprovethetransportefficiencyofequipmentorproducts,toreducerestrictionsonothermodesoftransportationandinadequatetomeettherequirementsofmoderneconomicdevelopment.Themanipulatormechanicalstructureincludestwosolenoidvalvescontrolledbyhydraulicmanipulatorsteeltoachievetheincreaseddeclineinsportsandworkpiececlampingaction,thetwodifferentmotorspeedthroughthetwomotorcoilspositivecontrolinordertoachievecarofthefast-forward,slowforward,fastrewind,slowmovementbackmovement;conversionbysettingitsactioninvariousdifferentpartsofthetripswitch(SQ1---SQ9)generatedon-offsignaltransmissiontothePLCcontroller,throughthePLCinternaldifferentoutputsignal,whichdrivestheexternalcoiltocontrolthemotororsolenoidvalveshaveadifferentaction,therobotcanachieveprecisepositioning;theircourseofactioninclude:declineinclampingincreased,slowforward,fastforward,slowprogress,theextensionof,thedropin,relax,rise,slowback,rewind,slowback;itsoperation,including:Backinsitu,manual,single-step,singlecycle,continuous;tomeettheproductionrequirementsofthevariousoperationsandmaintenance.Keywords:handlingmechanicalhands,ProgrammableLogicController(PLC),hydraulic,solenoidvalve目录前言………………………………………………………………………………….1第一章机械手的概况1.1搬运机械手的应用简况…………………………………………………21.2机械手的应用意义………………………………………………………31.3机械手的发展概况………………………………………………………3第三章搬运机械手PLC控制系统设计3.1搬运机械手结构及其动作………………………………………………3.2搬运机械手系统硬件设计………………………………………………3.3搬运机械手控制程序设计………………………………………………1操作面板及动作说明……………………………………………………2I/O分配…………………………………………………………………3梯形图的设计……………………………………………………………1)梯形图的总体设计……………………………………………………2)各部分梯形图的设计…………………………………………………3)绘制搬运机械手PLC控制梯形图……………………………………结论………………………………………………………………………………谢辞………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………….附:语句表梯形图I/O接线图前言机械手:mechanicalhand,也被称为自动手,autohand能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力,改善热、累等劳动条件。机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。第一章机械手概况1.1搬运机械手的应用简况在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。在机械工业中,加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效法,程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生产自动化的重要法。但除切削加工本身外,还有大量的装卸、搬运、装配等作业,有待于进一步实现机械化。据资料介绍,美国生产的全部工业零件中,有75%是小批量生产;金属加工生产批量中有四分之三在50件以下,零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。从这里可看出,装卸、搬运等工序机械化的迫切性,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线。国内外机械工业、铁路部门中机搬运械手主要应用于以下几方面:1.热加工方面的应用热加工是高温、危险的笨重体力劳动,很久以来就要求实现自动化。为了提高工作效率,和确保工人的人身安全,尤其对于大件、少量、低速和人力所不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。2.冷加工方面的应用冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用,成为设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用,成为机床、设备上下工序联接的重要于段。3.拆修装方面拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一,促进了机械手的发展。目前国内铁路工厂、机务段等部门,已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等,减轻了劳动强度,提高了拆修装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手,可用以对客车内部进行连续喷漆,以改善劳动条件,提高喷漆的质量和效率。近些年,随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用,工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。1.2机械手的应用意义在机械工业中,机械手的应用意义可以概括如下:1.可以提高生产过程的自动化程度应用机械手,有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度,从而可以提高劳动生产率,降低生产成本,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。2.可以改善劳动条件、避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业,大大地改善了工人的劳动条件。在一些动作简单但又重复作业的操作中,以机械手代替人手进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。3.可以减少人力,便于有节奏地生产应用机械手代替人手进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续地工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床和综合加工自动生产线上,目前几乎都设有机械手,以减少人力和更准确地控制生产的节拍,便于有节奏地进行生产。综上所述,有效地应用机械手是发展机械工业的必然趋势。1.3.3机械手的发展概况与发展趋势1.3机械手的发展概况专用机械手经过几十年的发展,如今已进入以通用机械手为标志的时代。由于通用机械手的应用和发展,进而促进了智能机器人的研制。智能机器人涉及的知识内容,不仅包括一般的机械、液压、气动等基础知识,而且还应用一些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假肢工艺等,因此它是一项综合性较强的新技术。目前国内外对发展这一新技术都很重视,几十年来,这项技术的研究和发展一直比较活跃,设计在不断地修改,品种在不断地增加,应用领域也在不断地扩大。早在40年代,随着原子能工业的发展,已出现了模拟关节式的第一代机械手。50~60年代即制成了传送和装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械手。这种机械手也称第二代机械手。如尤尼曼特(Unimate)机械手即属于这种类型。60~70年代,又相继把通用机械手用于汽车车身的点焊和冲压生产自动线上,亦即是第二代机械手这一新技术进入了应用阶段。80-90年代,装配机械手处于鼎盛时期,尤其是日本。90年代机械手在特殊用途上有较大的发展,除了在工业上广泛应用外,农、林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、服务业、军事领域上有较大的应用。90年代以后,随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机械手技术也得到飞速的多元化发展。总之,目前机械手的主要经历分为三代:第一代机械手主要是靠人工进行控制,控制方式为开环式,没有识别能力;改进的方向主要是将低成本和提高精度;第二代机械手设有电子计算机控制系统,具有视觉、触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把接收到的信息反馈,使机械手具有感觉机能;第三代机械手能独立完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系,并逐步发展成为柔性系统FMS(FlexibleManufacturingSystem)和柔性制造单元FMC(FlexibleManufacturingCell)中重要一环。1.4机械手的发展趋势目前国内工业机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面,数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。因此,国内主要是逐步扩大机械手应用范围,重点发展铸锻、热处理方面的机械手,以减轻劳动强度,改善作业条件。在应用专用机械手的同时,相应地发展通用机械手,有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。将机械手各运动构件,如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构,以及适于不同类型的夹紧机构,设计成典型的通用机构,以便根据不同的作业要求,选用不用的典型部件,即可组成各种不同用途的机械手。既便于设计制造,又便于改换工作,扩大了应用的范围。同时要提高精度,减少冲击,定位精确,以更好地发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型,以及具有触觉、视觉等性能地机械手,并考虑于计算机联用,逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。在国外机械制造业中,工业机械手应用较多,发展较快。目前主要用于机床、模锻压力机的上下料,以及点焊、喷漆等作业中,它可按照事先制定的作业程序完成规定的操作,但是还不具备任何传感反馈能力,不能应付外界的变化。如发生某些偏离时,就将引起零部件甚至机械手本身的损坏。为此,国外机械手的发展趋势是大力研制具有某些智能的机械手,使其拥有一定的传感能力,能反馈外界条件的变化,做出相应的变更。如位置发生稍些偏差时,即能更正,并自行检测,重点是研究视觉功能和触觉功能。视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪(即距离传感器)以及卫星计算机。工作时,电视照相机将物体形象变成视频信号,然后传送给计算机,以便分析物体的种类、大小、颜色和方位,并发出指令控制机械手进行工作。触觉功能即在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手先伸出手指寻找工件,通过装在手指内的压力敏感元件产生触感作用,然后伸向前方,抓住工件。手的抓力大小可通过装在手指内侧的压力敏感元件来控制,达到自动调整握力的大小。总之,随着传感技术的发展,机械手的装配作业的能力将进一步提高。到1995年,全世界约有50%的汽车由机械手装配。现今机械手的发展更主要的是将机械手和柔性制造系统以及柔性制造单元相结合,从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。1.5PLC概况及在机械手中的应用1.可编程序控制器的应用和发展概况可编程序控制器(programmablecontroller),现在一般简称为PLC(programmablelogiccontroller),它是以微处理器为基础,综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通信网络技发展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用,成为了现代工业控制三大支柱之一。在可编程序控制器问世以前,工业控制领域中是继电器控制占主导地位。传统的继电器控制具有结构简单、易于掌握、价格便宜等优点,在工业生产中应用甚广。但是控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少,特别是由于它靠硬件连线构成系统,接线繁杂,当生产工艺或控制对象改变时,原有的接线刻控制盘(柜)就必须随之改变或更换,通用性和灵活性较差2.PLC的应用概况PLC的应用领域非常广,并在迅速扩大,对于而今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC,尤其近几年来PLC的性价比不断提高已被广泛应用在冶金、机械、石油、化工、轻功、电力等各行业。按PLC的控制类型,其应用大致可分为以下几个方面。1).用于逻辑控制这是PLC最基本,也是最广泛的应用方面。用PLC取代继电器控制和顺序控制器控制。例如机床的电气控制、包装机械的控制、自动电梯控制等。2).用于模拟量控制PLC通过模拟量I/O模块,可实现模拟量和数字量之间转换,并对模拟量控制。3).用于机械加工中的数字控制现代PLC具有很强的数据处理功能,它可以与机械加工中的数字控制(NC)及计算机控制(CNC)紧密结合,实现数字控制。4).用于工业机器人控制5).用于多层分布式控制系统高功能的PLC具有较强的通信联通能力,可实现PLC与PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与上位机之间的通信。从而形成多层分布式控制系统或工厂自动化网络。3.PLC的特点1).可靠性高、抗干扰能力强PLC能在恶劣的环境如电磁干扰、电源电压波动、机械振动、温度变化等中可靠地工作,PLC的平均无故障间隔时间高,日本三菱公司的F1系列PLC平均无故障时间间隔长达30万h,这是一般微机所不能比拟的。2).控制系统构成简单、通用性强由于PLC是采用软件编程来实现控制功能,对同一控制对象,当控制要求改变需改变控制系统的功能时,不必改变PLC的硬件设备,只需相应改变软件程序。3自上世纪六十年代,机械手被实现为一种产品后,对它的开发应用也在不断发展,利用机械手搬运物体、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。现在已经应用在了机械制造、冶金、化工、电力、采矿、建材、轻工、食品、环保等各行各业之中。比如:最典型的发展是生产者将此产品大量应用于卫生行业(全自动生化分析仪),从而实现了卫生检验中急需短时间、大量样品数据的要求,但在卫生领域的机械手因采用样品加单一酶试剂显色法,且采用滤光片结构设计,造成试剂价格昂贵,限制了产品市场的发展。随着技术的进步,机械手的设计已经实破了单一试剂、加热及滤光片的束缚。随着社会的快速发展,工业现场机械手的要求将越来越高,其技术也越来越成熟。机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作,如搬物、装配、切割、喷染等等,应用非常广泛。应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作,可以简化控制线路,节省成本,提高劳动生产率。图1是机械手搬运物品示意图。图1机械手搬物示意图图中机械手的任务是将传送带A上的物品搬运到传送带B。为使机械手动作准确,在机械手的极限位置安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5,对机械手分别进行抓紧、左转、右转、上升、下降动作的限位,并发出动作到位的输入信号。传送带A上装有光电开关SP,用于检测传送带A上物品是否到位。机械手的起、停由图中的起动按钮SB1、停止按钮SB2控制。传送带A、B由电动机拖动。机械手的上、下、左、右、抓紧、放松等动作由液压驱动,并分别由六个电磁阀来控制。2机械手的动作流程传送带B处于连续运行状态,故不需要用PLC控制。机械手及传送带C顺序动作的要求是:1)按下起动按钮SB1时,机械手系统工作。首先上升电磁阀通电,手臂上升,至上升限位开关动作;2)左转电磁阀通电,手臂左转,至左转限位开关动作;3)下降电磁阀通电,手臂下降,至下降限位开关动作;4)启动传送带A运行,由光电开关SP检测传送带A上有无物品送来,若检测到物品,则抓紧电磁阀通电,机械手抓紧,至抓紧限位开关动作;5)手臂再次上升,至上升限位开关再次动作;6)右转电磁阀通电,手臂右转,至右转限位开关动作;7)手臂再次下降,至下降限位开关再次动作;8)放松电磁阀通电,机械手松开手爪,经延时2秒后,完成一次搬运任务,然后重复循环以上过程。9)按下停止按钮SB2或断电时,机械手停止在现行工步上,重新起动时,机械手按停止前的动作继续工作。根据对机械手的顺序动作要求,可以画出时序图如图2所示。由时序图可作出图3所示的机械手动作流程图。图2机械手佛那故作布序图图3机械手动作流程图3PLC选型及其I/O点编号分配3.1PLC的选型由于机械手系统的输入/输出接点少,要求电气控制部分体积小,成本低,并能够用计算机对PLC进行监控和管理,故选用日本OMRON(立石)公司生产的多功能小型C20P主机。该机输入点为12,输出点为8。内部主要有:136个辅助继电器、16个特殊功能继电器、160个保持继电器、8个暂存继电器、48个定时/计数器、64个16位数据存贮器。3.2I/O点编号分配根据图3所示的机械手动作流程图,可以确定电气控制系统的I/O点分配,如表1所示。表1机械手控制I/O分配表根据图3流程图和表1的I/O分配表,可以编制出状态转移图如图4所示。图4机械手状态转移图4编程及程序运行4.1用步进指令编程根据图4状态转移图,编制的步进梯形图程序如图5所示。图5中,“全部输出禁止”部分的作用是在停止时禁止全部输出,使机械手停止在现行的工步上;重新起动时又能从停止前的工步继续动作。在状态由HR010转移至HR000的条件中,增加了保持继电器的常闭触点,其作用是:当机械手工作在某一中间工步时,若PLC断电或停止运行,机械手停止在中间工步上。PLC复电或重新投入运行后,由于保持继电器HR具有状态断电保护的功能,因此在重新起动时,中有某一个是断开的,使得HR000不能置位,机械手只能从停止前被置位的保持继电器的后续工步继续动作。4.2程序运行按下起动按钮SB1,输入点0000为ON,则作为互锁条件的辅助继电器1000为ON,互锁指令IL接通,IL与ILC之间的线圈正常工作,“全部输出禁止”解除。若(抓图1)常闭触点都为ON,保持继电器HR000接通,输出点0503使上升电磁阀得电,手臂上升。当手臂上升到位时,上升限位开关使输入点0005闭合,保持继电器HR001接通,HR000复位,输出点0501使左转电磁阀得电,手臂左转。以后每当一步动作到位,限位条件满足时,状态转移,进行下一工步动作。当状态转移到HR008为ON时,输出点0506使放松电磁阀得电,机械手放松,同时定时器TIM00计时。当计时2秒到,状态又转移到HR000,程序又重新从第一工步开始循环。停止时,按下停止按钮SB2,0001断开,辅助继电器1000为OFF,互锁指令断开,全部输出被禁止,但各保持继电器的状态是断电保护的,机械手停在现行的工步上。当重新按起动按钮时,互锁指令接通,停止前的输出被恢复,机械手继续在停止前某保持继电器为ON的工步动作。5结束语本文介绍了日本OMRON公司生产的C系列P型小型多功能PLC在机械手步进控制中的设计应用。说明了机械手的动作原理,设计要求,程序设计方法。本文介绍的程序已在实际生产中获得了成功的应用。
汽车维修毕业设计论文
汽车维修是汽车维护和修理的泛称。就是对出现故障的汽车通过技术手段排查,找出故障原因,并采取一定措施使其排除故障并恢复达到一定的性能和安全标准。下面,我为大家分享汽车维修毕业设计论文,希望对大家有所帮助!
机动车数量的增多和技术的改进,对方便出行大有帮助,随着人们生活水平的提升,机动车已走人寻常百姓家,在生活中处处可见。同时,也出现了不少间题,比如环境污染、交通事故。在行驶一段时间后,机动车难兔会出现损坏消耗,为避兔引起故障,应对机动车的性能和安全及时进行检测。这既是保证安全出行、保护环境的要求,也是贯彻汽车维修制度的需要,应予以高度重视。
一、机动车检测中的常见问题分析
1.监督力量薄弱。各部门不够重视,认为运用现代技术,故障发生率较低,从而放松懈怠,监督不力。按照国家制定的标准,机动车检测需涉及制动性能、灯光、速度、稳定性、噪声、尾气等多个指标,但因为监督不力,检测单位可能为图省事,过于注重速度,而遗漏掉某些指标。因为缺少监督,检测设备老化甚至该更换,却不能及时更换,以至于影响到正常工作。另外,检测维修后,机动车是否能够安全行驶极为重要,但很多修理厂家因为检测技术落后,或者检测仪器陈旧,不能发现隐藏的间题,致使耐久性受损。
2.检测技术滞后。因为检测方法不当,检测技术存在缺陷,常导致机动车各部件出现各种故障,影响到整体性能。比如灯光检测时,车辆摆放不正,导致车辆纵向中心平面和大灯仪的导轨无法保持垂直,检测结果必然不准。而照灯检测仪使用一段时间后,极易出现性能损耗,最终出现偏差。
3.检测模式单一。虽然动态监测系统在很多检测机构都得到应用,但实际上,应用的并不合理,未能完全发挥该系统的优势。比如检测人员不熟悉系统原理,没有按照规定进行操作,致使检测结果受损。在智能化、集成化道路上还处于初级阶段,今后还要不断完善。而部分检测机构甚至还采用陈旧的定期检测模式,未能与动态监测相结合。
4.工作人员问题检测人员的专业能力不足,不但影响检测的准确性,而且工作效率较低。加上某些检测人员工作不够认真,玩忽职守,检测结果的精确度大大下降,职业素养还有待提升。
二、如何解决机动车检测中的问题
1.加强监督,完善相关监测规范。检测是机动车出厂前后都不可忽视的重点工作,一旦疏忽,极易引发安全事故。所以,各部门、生产厂家和检测机构都应予以高度关注,加大监督力度。国家成立质量监督检测中心,认真贯彻各项制度,行业内也应建立监督部门,地方政府也应根据当地实际情况,制定更细的规章制度,确保检测工作能够高效顺利地开展。政府和交通管理部门应该联手,制定出全国统一实行的检测技术标准和操作步骤,否则如果各地的`检测标准不同,结果变化较大,极易引起行业混乱。同时,包括检测方法、评定细则等规范制度,都要有统一的说明。检测站需要通过严格考核,持有许可证方能开展检测工作,以兔出现滥竿充数的现象。而且对检测站的运行,也要予以严格而详细的规定,比如出台相关法律法规,使检测站重视检测工作:对于大型检测仪器和设备,需有详细的说明书,并且对设备规格进行限制,达不到标准则不能投人使用。
2.更新理念,合理运用高新技术。要想保证检测的准确性和完整性,必须拥有成熟的技术体系。机动车的类型和硬件不同,所采用的技术也有差异,需要根据硬件的特点和性能,选择适宜的检测技术。
同时,对于现行技术中的缺陷,应予以纠正,进一步规范检测技术,研发出合理高效的相关软件。如今高新科技更新速度极快,面对越来越高的要求,传统的检测技术很难满足现代化要求,这就需要更新观念,紧跟时代脚步,适当引进高新技术,提高安全检测的科学性。智能化是当前最重要的技术之一,也是今后机动车检测技术发展的主要方向,就我国目前状况而言,与发达国家相比,在故障智能诊断、专家系统等方面,还需不断提高。另外,光机电一体化的运用,已成为机动车检测技术的未来趋势,配合网络信息技术,使得检测工作越来越综合化,对提升检测诊断效率和质量十分有用。
3.创新模式,建立动态监测系统。在上世纪70年代,机动车的安全备受重视,性能检测极为关键,但受经验、技术等条件影响,检测工作较为被动,多采用的是定期检测。进人90年代后,单一的定期检测已经不能满足检测要求,于是出现了动态监测模式,与定期检测相结合,起到了良好的效果,可以实时掌握机动车的运行情况。即便出现故障,也能够根据征兆提前采取防范措施,降低风险发生率。比如车载诊断系统、行驶记录仪等,可监测整个行驶过程中车部件的运行状况。在今后,机动车的检测要求更高,所以主动性状态监测模式必将成为主要趋势,而现代高科技的迅速发展,使得该模式不断完善,建立起动态监测系统,设置相应的安全标准。如果汽车行驶过程中,某部件出现故障,达不到标准值,系统会提前自动发出预警,提醒驾驶员采取应对之策。该系统会越来越完善,车辆本身的监测系统,可以随时监测车辆运行状况。另外还与网络相连,具有网络传输系统,把出现的故障传至网络终端,通过远程监测诊断管理中心,可在第一时间内提供帮助。
目前,机动车主动性动态监测系统已取得很大突破,正朝着智能化方向迈进。未来则会更加规范化、集成化,形成一个统一的信息系统,实现统一管理。为保证监测数据的完整性,系统也不断调整,已基本实现了监控参数的全面化工作。在网络信息时代,未来的机动车安装有动态监测系统,会直接联网交通管理部门,结合GPS等技术,更加方便地掌握车辆行驶状况。安全参数可以设置存储,而且能够和过往数据加以对比,当行驶一段时间后,开启该功能,则可以分析车辆目前的安全参数。
4.开展培训,提高检测人员素质。随着机动车结构和设计的变化,以及检测技术的更新,对检测人员提出了新的要求。首先,检测人员需具备扎实的专业知识,并积累实践经验,熟悉工作岗位,了解常见的故障和解决方法。在发生故障后,应当准确快速地分析故障原因,并采取相应的解决措施。比如轴重仪的精确度受损,显示的数据不稳定。造成这一现象,原因可能是线路受潮,影响到检测性能,此时需要把线路吹干,并在日常维护中保护轴重仪的干燥。也可能是某部件接触不良引起,对此应该仔细查找,然后加以稳固,确保各处接触良好。传感器损坏也会导致数据不稳,这是就要逐个测量,找到损坏的传感器并予以替换。所以,检测人员需了解常见故障及其原因,才能在最短时间内解决。其次,职业素养对检测人员来说也极为重要,需要端正工作态度,增强责任意识,iii只到安全检测对车辆行驶的重要性。对于上岗的工作人员,应当接受专业培训,系统地学习相关知识和技术,掌握最基本的应对措施,不断提高解决实际间题的能力。严格遵守国家标准和行业准则,做好自身工作,提供优质服务。
三、结语
检测对机动车而言是必要之举,关系到安全驾驶、周围环境等重大间题,容不得忽视。检测应当全面客观,然而实际检测时,存在着技术、模式、监督等各方面的问题,需及时采取相应的对策予以解决,以提高机动车的安全和稳定。
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