柔性托辊自动装配线控制系统研究与实现（上）

整条装配线的协调控制及信息系统设计与实现。结合目前广泛采用的工业现场总线技术,设计了整套分层控制及信息系统。整套系统分为三层,在顶层设计有监控系统,该系统通过以太网与下层的单台机床控制器进行信息互换。通过OPC技术将底层控制器采集到的现场信息在上位机上以友好的图文界面显示出来,供操作人员监控。同时还将每台机床的相关信息及以往报警历史按时问进行归档,形成现场装配过程信息备份,供上层的分析与决策系统使用。现场每台机床采用独立的现场控制器进行控制。因为整条装配线被设计定位为柔性装配线,所以在机床控制上采用了伺服控制技术,以实现针对不同装配产品型号对托辊的支撑及夹具进行准确定位。控制器采用集逻辑、工艺、伺服控制于一体的西门子SIMOTION控制器。该控制器完成整个机床的动作及工艺控制,同时在现场每台机床控制器都配备一个触摸屏作为现场级人机界面,供机床现场调试和人机交互之用。该项目开发的托辊装配线控制及信息系统旨在实现托辊安全、快速地自动化装配。并以单台机床单元控制器为主体通过现场总线技术为上层信息管理系统提供信息接口,为整条线的管理功能智能化扩展提供一个良好的平台。     

面向防错的混合装配线物流监控

从装配过程的物流控制角度出发,提出了混合装配线主物流和辅助物流的控制策略和方法,给出了详细的数学模型。设计实现了基于装配过程物流控制的防错方法,提供了提高装配质量的手工混合装配线防错控制系统。结合某企业的变速器装配线,给出了系统的应用说明。     

基于LabVIEW的圆锥滚子轴承装配高在线自动检测系统

文中介绍了研制的一种圆锥滚子轴承装配高在线自动检测系统,该系统由机械装置和控制系统等组成。机械装置依据装配高测量原理,自动完成被测工件的粗定位和精定位;控制系统由PLC完成工作过程控制,由工控机实现装配高检测和数据处理,工控机软件是基于LabVIEW虚拟仪器软件开发系统完成。实验结果表明,该系统测量精度为文中,测量效率为16 s/套。该装配高测量系统精度高、测量速度快、实现了无人在线检测,满足圆锥滚子轴承自动装配线中装配高自动检测的要求。     

锂电池柔性总成装配线的系统设计

设计开发了一种操作简单、改动智能方便的锂电池柔性总成装配线。根据新能源企业生产实际需求，给出了总体设计方案，完成了锂电池总成装配线装置的结构设计，搭建了电气控制线路，设计了总成装配线的控制程序系统，同时设计了触摸屏组态界面。集成了新能源锂电池生产装配工序可选、运行参数可控、手自动切换、每日生产结果图表化等控制功能。该设计可根据生产产品的特点，灵活选择需要的工位配置，具有柔性生产的特点，可有效改善传统人工在锂电池箱体搬运、转换、装配等步骤中出现的箱体磨损和效率低下等问题，改进了锂电池装配的工艺。系统已完成调试，应用于实际生产，大大提高了新能源产业的生产效率。     

船用柴油机气缸盖自动装配生产线设计与研究

船用柴油机气缸盖是组成船用柴油机的核心部件之一,对船用柴油机气缸盖自动化装配线的研究,弥补了船用柴油机气缸盖传统手工装配的不足,推动了船舶制造业的向着智能化方向的发展。通过对传统手工装配工艺流程以及船用柴油机气缸盖各零件外形尺寸特点研究分析,提出了一种基于PLC控制的船用柴油机气缸盖自动装配生产线。在装配线的关键工位机械结构设计过程中注重柔性化创新设计,完成了控制系统设计和气动系统的设计。     

汽车安全气囊智能螺母拧紧设备研制

设计了一种新型的自动拧紧螺母生产设备—汽车安全气囊智能拧紧机。阐述了该设备的工作原理、结构设计及控制系统。该设备能自动高效地完成汽车安全气囊装配螺母拧紧工作,改变了目前汽车安全气囊生产行业成品装配工序手工操作伺服拧紧扳手的生产现状,降低了工人的劳动强度,提高了生产率,保证了产品质量。     

基于装配关系复杂性的装配线动态平衡问题

在制造系统复杂性分类研究的基础上,将装配系统的结构复杂性区分为装配关系复杂性、装配工艺复杂性和系统配置复杂性,并基于信息熵给出了装配关系复杂性的度量方法.通过分析各类结构复杂性与影响系统的动态性因素之间的关系,将装配关系复杂性应用于装配线动态平衡问题的研究中,给出了最小装配关系复杂性差异度这一动态优化目标,并结合静态目标装配线平衡损失进行求解.优化结果表明,该指标能降低动态性因素对装配线平衡的影响,为系统所必须具备的柔性程度提供具体的量化指标.同时,通过对装配错误发生率的仿真验证研究表明,该方法能有效降低各工位的错误发生率和总完工时间,实现装配线的动态平衡.     

基于扩展Petri网的飞机装配线建模及平衡方法

针对飞机装配过程复杂、装配线平衡分析困难的问题,提出一种面向对象分层赋时Petri网模型用于飞机装配线建模,并在该模型的基础上提出一种最小化装配线站位数目的启发式方法;结合飞机实际装配的特点论述了该模型的定义规则和构建方法,应用该模型中信息关系传递网的关联矩阵和系统标识的运行规则,论述了飞机装配中将大纲任务到各装配站位最优化分配的启发式方法的具体实现。以某型飞机平尾装配数据为例,应用所提建模理论建立了相应的装配模型,采用基于该模型的启发式方法求解后得到了该平尾装配线站位分配的最优解。实例分析结果证明,所提模型和站位优化平衡方法对指导飞机装配线构建具有较大的应用价值。     

基于任务请求的简单柔性装配系统设计和实现

针对小批量、多品种产品的装配特点,使用紊流输送技术,提出并实现了一种基于任务请求的简单柔性装配系统的设计方法.该简单柔性装配系统由柔性装配线、控制系统、监控和调度系统3部分组成,为小批量、多品种产品装配线的建设提供了一个柔性化的解决方案.     

基于SolidWorks周转轮系装配与运动仿真

通过对周转轮系装配条件的分析,提出了对齐装配线和对其装配点自动旋转来使行星轮均布无干涉的装配方法,运用该方法可以完成周转轮系的快速装配。并以某驱动装置中行星轮系为例在完成建模、装配的基础上进行了Motion分析。     

安全气囊ECU支架的频响分析及模态优化

安全气囊ECU是当车辆发生碰撞时,用于检测加速度信号,控制气囊起爆时间的部件。车辆研发过程中要求安全气囊ECU安装支架必须满足一定的固有频率的设计要求,以防止引发共振而产生误爆。对Nastran软件和频率响应分析做了介绍,应用Hypermesh和Nastran软件,对某款车型的安全气囊ECU支架进行频响分析和模态分析,并且对ECU的安装形式和支架的结构进行初步分析和结构优化,优化结果使ECU支架的固有频率达到设计要求,为设计部门的详细设计和后续方案提供依据。     

气囊式火星着陆器稳健性优化设计

气囊式火星着陆器结构复杂,关键参数多,工况极端,不确定因素多且可靠性要求高。针对气囊式火星着陆器优化设计中的计算效率问题,采用基于超级计算平台并行分布式计算技术与稳健性优化设计理论的多目标稳健性优化方法对复杂气囊系统进行了稳健性优化设计。结果表明：超级计算平台的应用使稳健性优化的计算效率得到了显著提升;稳健优化设计后的气囊式火星着陆系统的可靠性有明显改善。     

基于偏差校正的汽车安全气囊系统自动校准方法

为了提高汽车安全性能,强化安全气囊对乘员保护作用,提出一种基于偏差校正的汽车安全气囊系统自动校准方法。以安全警示灯出现闪烁次数为依据,读取故障代码,诊断汽车安全气囊系统状态,根据诊断结果进行外部故障校准,调整前束尺寸,获取线路校准有效距离;在此基础上,将汽车碰撞安全性作为头部损伤评价指标,衡量出不同时间段内,汽车加速度与乘员头部位移距离,确定汽车安全气囊系统的具体点火时刻,设定移动窗式积分法与 ARMA 模型预报法校准不同环境下安全气囊系统的点火时刻,完成内部校准,通过系统外部和内部校准实现汽车安全气囊系统自动校准。实验证明,该自动校准方法能够精确得出汽车的加速度与乘员头部位移,校准结果有效。     

基于PLC的自动装配机控制系统的设计与实现

针对所速自动装配机的结构和功能要求,设计了一种基于PLC的自动装配机控制系统,详细介绍了系统的硬件结构和PLC地址分配情况,重点阐述了控制软件的开发过程及部分控制程序设计要点与内容,最后对自动装配机远程监控功能的实现,作了简要介绍.该自动装配机控制系统结构简单,可靠性高,显著提高了生产效率和产品品质,具有较高的实用价值.     

基于PCI-208卡的SCARA机器人控制系统的研究

随着SCARA机器人在工业装配线的应用越来越广泛,工业环境对其控制系统的要求也越来越高,所以开放式机器人控制系统的设计迫在眉睫。本文就是在这种要求的前提下,针对SCARA机器人进行了控制系统的设计与研究。首先是选择开放性的硬件平台,这种平台可以根据需要更换不同的硬件设备。其次是在控制系统的应用软件的开发。这个部分我们对其进行了系统架构与功能模块的开发。该软件体系有相当的柔性,使其可以在不同软硬件平台上移植,而且可以根据需要进行扩展。最后探讨了本控制系统方案的优点以及需要改进的地方。     

悬挂式流水装配线自动化控制系统设计

流水线的自动化为企业生产成本的缩减、劳动强度的降低、工作效率的提高和工作质量的提升作出重大贡献。针对悬挂式流水装配线生产效率低、运行不稳定的特点，提出了一种基于PLC的悬挂式流水装配线自动化控制系统的设计方案。该系统以三菱Q系列PLC为控制器，结合CC-Link总线技术，完成对悬挂式流水装配线的自动化控制。当自动化控制系统设计完成后，运用FluidSIM-P气动回路分析软件，对自动化控制系统流程进行仿真分析，验证了自动化控制系统设计的正确性。     

可重构装配线管理系统研究

可重构装配线的设计与管理作为可重构制造系统级研究的关键内容,是引导可重构制造系统深入研究和广泛应用的重要途径,为了满足对可重构装配线管理的要求,提出了基于CORBA分布式对象技术和多Agent技术的可重构装配线管理系统的体系结构,并设计了系统的功能模块。最后给出了基于CORBA的可重构线管理系统集成框架及系统的具体实现。该系统为企业实现装配线的重构、平衡、调度及评价提供一个很好的控制与管理平台,增强企业的灵活性和适应性,提高企业的竞争能力。     

新型客车安全气囊匹配设计与折叠方法

设计出一种新型环形安全气囊,并给出该环形气囊的折叠方法。以某客车为参照,建立了包括新型环形安全气囊的客车驾驶员侧约束系统。对未匹配气囊、匹配传统气囊以及匹配新型气囊工况下的驾驶员损伤数据进行对比分析,并对新型气囊的参数进行了优化设计。结果表明,采用新型气囊工况后,驾驶员头部和胸部的损伤值均至少减小36%,能够有效减轻客车正面碰撞事故中驾驶员头部和胸部的损伤。     

A process-oriented approach to modeling the conceptual design of aircraft assembly lines

The need to develop methods and software applications to support the design of assembly lines is academically and industrially acknowledged. This paper focuses on the conceptual design of aeronautical assembly lines. A model is proposed to represent the process to design an aerostructure assembly line at the conceptual design phase and the knowledge requirements to support such process. The conceptual design process is documented in an Integrated Definition for Function Modeling model and the knowledge model is documented in Unified Modeling Language. The model provides a starting point in the formalization of the assembly line conceptual design. The objective is to use such model for the development of a knowledge-based application prototype in an industrially used software system.     

DSI总线安全气囊控制系统的验证系统的设计

介绍一种DSI总线安全气囊控制系统的验证系统的设计。通过LabVIEW对系统进行控制和数据分析;通过USB接口进行通信;高速DA芯片TLC7524进行0.1m s的定时DA转换;DA转换后通过DSI总线传送信号;通过MCU片内捕捉器捕捉点火信号。实验表明：验证系统能有效地对安全气囊控制系统进行分析。