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揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作材料
學(xué)生姓名： 朱靈杰 學(xué)號(hào)： 100007149
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)（論文）題目： 機(jī)油冷卻器裝配線
傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師： 李 益 民
材 料 目 錄
序號(hào)
名 稱(chēng)
數(shù)量
備注
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表
1
2
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
1
3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告
1
4
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述）
1
5
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯（含原文）
1
6
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
1
2014年 2 月 17 日
揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表
學(xué) 院
機(jī)械學(xué)院
選題教師
姓名
李益民
專(zhuān) 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)
副教授
申報(bào)課題名稱(chēng)
機(jī)油冷卻器裝配線傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計(jì)
課題性質(zhì)
A
B
C
D
E
課題來(lái)源
A
B
C
D
√
√
課題簡(jiǎn)介
為改變?cè)撈髽I(yè)圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器手工裝配的狀況，提高裝配質(zhì)量與效率，為此設(shè)計(jì)圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器裝配線；本課題內(nèi)容為裝配線傳送裝置與壓力機(jī)裝備設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)（論文）
要 求
（包括應(yīng)具備的條件）
完成裝配線總體設(shè)計(jì)、壓力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓力機(jī)零件設(shè)計(jì)及動(dòng)畫(huà)仿真；機(jī)油冷卻器壓力機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)；
課題預(yù)計(jì)
工作量大小
大
適中
小
課題預(yù)計(jì)
難易程度
難
一般
易
√
√
所在專(zhuān)業(yè)審定意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日
院主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn)：
簽名： 年 月 日
說(shuō)明：1、該表作為本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專(zhuān)用，由選題教師填寫(xiě)，經(jīng)所在專(zhuān)業(yè)有關(guān)人員討論，負(fù)責(zé)人簽名后生效；
2、有關(guān)內(nèi)容的填寫(xiě)見(jiàn)背面的填表說(shuō)明，并在表中相應(yīng)欄打“”
課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔。
填 表 說(shuō) 明
1、該表的填寫(xiě)只針對(duì)1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報(bào)課題的名稱(chēng)上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計(jì)（論文）要求”一欄上加以體現(xiàn)。
2“課題性質(zhì)”一欄：
A、工程設(shè)計(jì)；
B、實(shí)驗(yàn)研究；
C、軟件工程（如CAI課題等）；
D、理論探討；
E、其它。
3、“課題來(lái)源”一欄：
A、自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題；
B、企、事業(yè)單位委托課題；
C、校、院（系）級(jí)基金課題；
D、自擬課題。
4、“課題簡(jiǎn)介”一欄：
主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、意義。
5、“設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄：
主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事課題必須具備的基本條件（如儀器設(shè)備、場(chǎng)地、文獻(xiàn)資料等）。
揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名： 朱靈杰 學(xué)號(hào)： 100007149
設(shè)計(jì)（論文）題目： 機(jī)油冷卻器裝配線
傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計(jì)
起 迄 日 期： 2014.2.17～2014.5.16
設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn)：
指 導(dǎo) 老 師： 李 益 民
專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人：
發(fā)任務(wù)書(shū)日期： 2014年 2 月 17 日
任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)老師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專(zhuān)業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、學(xué)院分管領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生；
2、任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可在本學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3、任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專(zhuān)業(yè)的教科部及學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫(xiě)；
4、任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“教科部”、“專(zhuān)業(yè)”等名稱(chēng)的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱(chēng)，不能寫(xiě)數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)，不能只寫(xiě)最后2位或1位數(shù)字；
5、任務(wù)書(shū)內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714-87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性；
6、有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：
通過(guò)該課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使學(xué)生在綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，掌握工藝裝備設(shè)計(jì)的基本原理和方法，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力（主要包括設(shè)計(jì)、計(jì)算及繪圖能力）以及獨(dú)立解決和分析問(wèn)題的能力。
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
1）查閱文獻(xiàn)資料15篇以上、翻譯不少于五千印刷符的英文資料；
2）機(jī)油冷卻器的裝配工藝分析；
3）裝配線傳送裝置設(shè)計(jì)；
4）裝配線壓力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
5）機(jī)油冷卻器工藝裝備零件設(shè)計(jì)；
6）機(jī)油冷卻器壓力機(jī)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)；
7）機(jī)油冷卻器壓力機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等）：
1）裝配線傳送裝置裝配圖； 一套
2）壓力機(jī)裝配圖； 一套
3）傳送裝置及壓力機(jī)零件圖； 一套
4）傳送裝置及壓力機(jī)使用維護(hù)手冊(cè)； 一份
5）傳送裝置及壓力機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 一份
6）翻譯不少于5000印刷符的英文資料。 一份
4．主要參考文獻(xiàn)：
《機(jī)械工程手冊(cè)》機(jī)械制造工藝及設(shè)備卷（二） 機(jī)械工業(yè)出版社 1997
《裝備自動(dòng)化》 劉德忠等主編 機(jī)械工業(yè)出版社1998年
《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社
《機(jī)械制造工藝學(xué)》 福建科技出版社
《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》 侯鎮(zhèn)冰 同濟(jì)大學(xué)出版社
《機(jī)械制造工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》張紀(jì)真 機(jī)械工業(yè)出版社
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社
《自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)》 尚久浩主編 中國(guó)輕工業(yè)出版社
《機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用》 孟憲源、姜琪編著 機(jī)械工業(yè)出版社
《UG范例教程》 黃貴東 清華大學(xué)出版社
《PRO/ENGINEER 2001機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例教程》 衛(wèi)朝富 中國(guó)鐵道出版社
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
5、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃
起止日期
工 作 內(nèi) 容
2.17～3.2
3.3～3.23
3.24～4.20
4.21～5.4
5.5～5. 7
5.8～5.16
1）資料收集、翻譯、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 2周
2）確定裝配線傳送裝置及壓力機(jī)總體設(shè)計(jì)方案 3周
3）繪制裝配線傳送裝置及壓力機(jī)裝配圖 4周
4）主要零部件設(shè)計(jì) 2周
設(shè)計(jì)各零部件具體結(jié)構(gòu)，繪零件圖。
5）檢查壓力機(jī)結(jié)構(gòu)的合理性、使用性及零件的工藝性，檢查圖面的完整性、正確性，校對(duì)工藝計(jì)算，檢查主要聯(lián)系尺寸、結(jié)構(gòu)尺寸等。 0.5周
6）整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 1.5周
所在專(zhuān)業(yè)審核意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
學(xué)院意見(jiàn)：
院長(zhǎng)：
年 月 日
揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名： 朱靈杰 學(xué)號(hào)： 100007149
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)（論文）題目： 機(jī)油冷卻器裝配線
傳送裝置及壓緊裝備設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 老 師： 李益民
2014年 月 日
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
1、開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)的教科部審核后生效；
2、開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從本學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；
3、“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）；
4、有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器的市場(chǎng)需求越來(lái)越大?？墒情L(zhǎng)期以來(lái)，其裝配過(guò)程一直靠手工操作，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。為改變圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器手工裝配的現(xiàn)狀，提高裝配質(zhì)量與效率，設(shè)計(jì)圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器自動(dòng)裝配線。
通過(guò)對(duì)該裝配線的設(shè)計(jì)，將促進(jìn)機(jī)油冷卻器制造企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，降低產(chǎn)品的制造成本，保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，提高產(chǎn)品的裝配工作效率從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，以適應(yīng)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，及時(shí)應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的訂貨需求。因此本課題的實(shí)施對(duì)企業(yè)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益都具有十分重要的意義
機(jī)油冷卻器的裝配工藝過(guò)程是其制造過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，裝配質(zhì)量的好壞直接影響機(jī)油冷卻器的密封性能?？墒?，由于機(jī)油冷卻器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制，長(zhǎng)期以來(lái)，在國(guó)內(nèi)外這一工藝過(guò)程一直靠人手工操作，效率低，工作勞動(dòng)強(qiáng)度大，且裝配質(zhì)量過(guò)多地受到人為因素的影響，致使機(jī)油冷卻器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性不高。隨著企業(yè)用戶(hù)需求量的增加，揚(yáng)州通洋機(jī)油冷卻器有限公司準(zhǔn)備建造一條針對(duì)不銹鋼圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器的自動(dòng)裝配線?；跈C(jī)油冷卻器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制，采用完全的自動(dòng)裝配是不現(xiàn)實(shí)的。因此在原來(lái)的手工裝配線，開(kāi)發(fā)一條半自動(dòng)裝配線符合該廠目前的實(shí)際情況。這既可以提高機(jī)油冷卻器的裝配質(zhì)量，又可以節(jié)約大量成本。自動(dòng)裝配線由機(jī)械系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)等部分組成。
1.機(jī)油冷卻器裝配技術(shù)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)
圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器的裝配工藝過(guò)程是其制造過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，裝配質(zhì)量的好壞直接影響機(jī)油冷卻器的密封性能。長(zhǎng)期以來(lái)，這一工藝過(guò)程一直靠人手工操作，效率較低，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，且裝配質(zhì)量過(guò)多地受到人為因素的影響，致使機(jī)油冷卻器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性不高。隨著企業(yè)用戶(hù)需求量的不斷增加，裝配工藝過(guò)程必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這樣才能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在不久的將來(lái)，自動(dòng)化裝配將逐漸替代手工裝配。
2.課題的意義
該課題的創(chuàng)新之處在于采用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)解決制約機(jī)油冷卻器產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量提高的瓶頸——裝配工藝，實(shí)現(xiàn)由人工裝配向自動(dòng)化裝配的轉(zhuǎn)變。隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，汽車(chē)工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器在汽車(chē)市場(chǎng)中的需求將越來(lái)越大，該課題正好應(yīng)對(duì)了市場(chǎng)的需求。
通過(guò)本課題的研制開(kāi)發(fā)，將促進(jìn)圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器產(chǎn)品制造企業(yè)的制造裝備的技術(shù)進(jìn)步，降低產(chǎn)品的制造成本，保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，提高產(chǎn)品的裝配工作效率從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，以適應(yīng)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，及時(shí)應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的訂貨需求。因此本項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)企業(yè)的發(fā)展。技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有十分重要的意義。
3．裝配自動(dòng)化的應(yīng)用與現(xiàn)狀
19世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)中零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性開(kāi)始用于小型武器和鐘表的生產(chǎn)，隨后又應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)。20世紀(jì)初，美國(guó)福特汽車(chē)公司首先建立了采用運(yùn)輸帶的移動(dòng)式汽車(chē)裝配線,將工序分細(xì),在各工序上實(shí)行專(zhuān)業(yè)化裝配操作，使裝配周期縮短了約90％，降低了生產(chǎn)成本?；Q性生產(chǎn)和移動(dòng)式裝配線的出現(xiàn)和發(fā)展，為大批量生產(chǎn)中采用自動(dòng)化裝配開(kāi)辟了道路。于是，陸續(xù)出現(xiàn)了料斗式自動(dòng)給料器和螺釘、螺母自動(dòng)擰緊機(jī)等簡(jiǎn)單的自動(dòng)化裝置。大批量生產(chǎn)的軸承、離合器和中小型電機(jī)等零件少、裝配工藝簡(jiǎn)單的機(jī)電產(chǎn)品,以及汽車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、儀器儀表等產(chǎn)品中的部分簡(jiǎn)單部件，有的也采用了自動(dòng)或半自動(dòng)裝配機(jī)（線）。但由于對(duì)適合自動(dòng)化裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大限制，自動(dòng)化裝配機(jī)投資多而對(duì)產(chǎn)品改型的適應(yīng)性小，機(jī)械制造中的裝配自動(dòng)化僅用于大批量生產(chǎn)。60年代,隨著數(shù)字控制技術(shù)的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了自動(dòng)化程度較高而又有較大適應(yīng)性的數(shù)字控制裝配機(jī)，從而有可能在多品種中批量生產(chǎn)中采用自動(dòng)化裝配。1982年，日本的個(gè)別工廠中已采用數(shù)字控制工業(yè)機(jī)器人來(lái)自動(dòng)裝配多種規(guī)格的直流伺服電機(jī)。
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早在20世紀(jì)就廣泛實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化，發(fā)達(dá)國(guó)家普遍實(shí)現(xiàn)制造自動(dòng)化的原因并非單純的是人工成本高，更深層的意義是制造自動(dòng)化對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高企業(yè)核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力起到了極其重要的作用。目前，世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造自動(dòng)化過(guò)程中，已將一些產(chǎn)品、部件的裝配過(guò)程逐漸擺脫了人工操作，并及早地將注意力轉(zhuǎn)向裝配自動(dòng)化系統(tǒng)研究，并取得了卓越的成果，已出現(xiàn)了柔性裝配系統(tǒng)。我國(guó)目前雖是制造業(yè)大國(guó)，但由于制造自動(dòng)化水平低，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)為附加值較低的中低檔產(chǎn)品，目前的發(fā)展主要是以資源及勞動(dòng)力為代價(jià)，不僅嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在國(guó)際高技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也導(dǎo)致資源的綜合利用率低。我國(guó)對(duì)裝配自動(dòng)化技術(shù)的研究起步較晚，近年來(lái)有一定的進(jìn)展，陸續(xù)自行設(shè)計(jì)、建立和引進(jìn)了一些半自動(dòng)、自動(dòng)裝配線及裝配工序半自動(dòng)裝置。但國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的半自動(dòng)和自動(dòng)裝配線的自動(dòng)化程度不高、裝配速度和生產(chǎn)效率較低，所以裝配自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)具有很大的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力。
要實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化，必須具備一定的前提條件，主要有如下幾方面：
生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定，且年產(chǎn)量大、批量大，零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度較高。
4.裝配自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)及途徑
今后一段時(shí)間內(nèi)，裝配自動(dòng)化技術(shù)將主要向以下兩方面發(fā)展：與近代技術(shù)技術(shù)互相結(jié)合、滲透，提高自動(dòng)裝配裝置的性能 近代基礎(chǔ)技術(shù)，特別是控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，為提高自動(dòng)裝配裝置的性能打下了良好的基礎(chǔ)。裝配裝置可以引入新型、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的控制軟件，發(fā)展新型軟件開(kāi)發(fā)工具；應(yīng)用新的設(shè)計(jì)方法，提高控制單元的性能；應(yīng)用人工智能技術(shù)，發(fā)展、研制具有各種不同結(jié)構(gòu)能力和智能的裝配機(jī)器人，并采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將機(jī)器人與自動(dòng)加工設(shè)備相連以得到最高生產(chǎn)率。
進(jìn)一步提高裝配的柔性，大力發(fā)展柔性裝配系統(tǒng)FAS 在機(jī)械制造業(yè)中，CNC、FMC、FMS的出現(xiàn)逐步取代了傳統(tǒng)的制造設(shè)備，大大提高了加工的柔性。新型的生產(chǎn)哲理CIMS使制造過(guò)程必須成為是用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)把經(jīng)營(yíng)決策、設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、裝配以及售后服務(wù)等綜合協(xié)調(diào)為一體的閉環(huán)系統(tǒng)。但如果只有加工技術(shù)的自動(dòng)化，沒(méi)有裝配技術(shù)的自動(dòng)化，F(xiàn)MS、CIMS就不能充分發(fā)揮作用。裝配機(jī)器人的研制成功、FMS的應(yīng)用以及CIMS的實(shí)施，為自動(dòng)裝配技術(shù)的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了條件；產(chǎn)品更新周期的縮短，要求自動(dòng)裝配系統(tǒng)具有柔性響應(yīng)，需要柔性裝配系統(tǒng)來(lái)使裝配過(guò)程通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控、傳感技術(shù)與裝配機(jī)器人結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。
5.裝配自動(dòng)化的意義
現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，為社會(huì)生產(chǎn)力帶來(lái)了巨大飛躍。然而，由于加工技術(shù)超前于裝配技術(shù)許多年，兩者已經(jīng)形成了明顯的反差，裝配工藝已經(jīng)成為現(xiàn)代化生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)的手工裝配工藝面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于裝配大多是人工操作的勞動(dòng)密集型過(guò)程，生產(chǎn)率在很大程度上取決于裝配過(guò)程對(duì)人的依賴(lài)性，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，制造零件勞動(dòng)量的下降速度比裝配勞動(dòng)量下降速度快得多，如果沒(méi)有新的舉措，該比值還會(huì)提高。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析，一些典型產(chǎn)品的裝配時(shí)間占總生產(chǎn)時(shí)間的53%左右，如果所有的裝配都是人工控制的，則生產(chǎn)率指數(shù)可能降到40%左右，而隨著裝配自動(dòng)化水平的提高，生產(chǎn)率可上升到85%～97%。但目前產(chǎn)品裝配的平均自動(dòng)化水平僅占10%～15%，因而裝配對(duì)產(chǎn)品的原始成本影響重大，已成為昂貴的生產(chǎn)過(guò)程。裝配自動(dòng)化在于提高生產(chǎn)效率、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量，特別是減輕或取代特殊條件下的人工裝配勞動(dòng)（如處于電子工業(yè)、宇航工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、兵器工業(yè)、核工業(yè)、海洋開(kāi)發(fā)等行業(yè)環(huán)境中的裝配作業(yè)）。
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
2．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
本課題所研制開(kāi)發(fā)的機(jī)油冷卻器自動(dòng)裝配線是針對(duì)機(jī)油冷卻器產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)油冷卻器裝配過(guò)程的自動(dòng)化。包括機(jī)油冷卻器水隔板焊片、水隔板、芯子總成、芯片焊片等零件的裝配，裝配后機(jī)油冷卻器的壓緊等。自動(dòng)裝配線由機(jī)械系統(tǒng)（包括裝配輸送線、裝配機(jī)械手、定位裝置、壓緊設(shè)備等）、氣壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)等部分組成。
本課題要解決的關(guān)鍵技術(shù)是：
利用裝配線輸送機(jī)構(gòu)、裝配機(jī)械手（包括上料機(jī)構(gòu)）、定位裝置、壓緊設(shè)備等實(shí)現(xiàn)機(jī)油冷卻器的自動(dòng)裝配， 其中要解決的主要問(wèn)題有：隨行夾具的自動(dòng)定位、裝配零件的自動(dòng)上料、主要零件的自動(dòng)裝配、裝配后零件的下落、定位元件與夾緊元件的自動(dòng)分離及裝配后冷卻器的自動(dòng)夾緊等。
主要技術(shù)指標(biāo)為：
裝配線節(jié)拍：0.6min（100件/h）；
裝配后冷卻器高度與壓緊力符合設(shè)計(jì)要求；
控制系統(tǒng)采用PLC控制方式；確保裝配線工作可靠安全。
該項(xiàng)目的應(yīng)用推廣目標(biāo)是通過(guò)對(duì)圓盤(pán)機(jī)油冷卻器的質(zhì)量指標(biāo)要求和裝配工藝過(guò)程的分析、了解基礎(chǔ)上，用自動(dòng)裝配生產(chǎn)線代替現(xiàn)有的原始手工裝配的工藝過(guò)程，進(jìn)一步提高裝配質(zhì)量和裝配工作效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善車(chē)間工作環(huán)境。該裝配線建成后，僅需操作工人數(shù)2人，可滿足日產(chǎn)量1200件的裝配需求，提高工效近2.5倍。
應(yīng)用規(guī)模：在企業(yè)所生產(chǎn)的圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器產(chǎn)品的裝配工藝過(guò)程中均采用該裝配線實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)裝配。應(yīng)用自動(dòng)裝配線后，企業(yè)的年生產(chǎn)能力將達(dá)到15萬(wàn)只，產(chǎn)值達(dá)1千5百萬(wàn)元。
產(chǎn)品研制技術(shù)路線
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)老師：
年 月 日
所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯
教 科 部：
專(zhuān) 業(yè)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
外 文 出 處：
（用外文寫(xiě)）
附 件：
指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)
簽 名：
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揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師
選題情況
課題名稱(chēng)
難易程度
偏難
適中
偏易
工 作 量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化
的要求
任務(wù)書(shū)
有
無(wú)
開(kāi)題報(bào)告
有
無(wú)
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度
出勤情況
好
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
慢
中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績(jī)?cè)u(píng)定：
所在專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人
年 月 日
摘要
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱量非常大，尤其針對(duì)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，因此，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)其潤(rùn)滑系統(tǒng)的可靠性要求比較高。而機(jī)油冷卻器可以維持發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)潤(rùn)滑系統(tǒng)的穩(wěn)定性、提高可靠性和壽命、降低發(fā)動(dòng)機(jī)自身的制造精度，對(duì)于車(chē)載發(fā)動(dòng)機(jī)是必不可少的配套裝置。隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)油冷卻器在市場(chǎng)中的需求將會(huì)隨之增加，圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器由于其結(jié)構(gòu)、性能的優(yōu)勢(shì)，需求更是加大。
機(jī)油冷卻器的裝配工藝過(guò)程是制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，裝配質(zhì)量的好壞直接影響機(jī)油冷卻器的密封性能。由于機(jī)油冷卻器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制，國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期以來(lái)一直靠人工操作，且效率低、勞動(dòng)量大，裝配質(zhì)量受到人為因素的影響，降低了機(jī)油冷卻器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。隨著企業(yè)用戶(hù)需求量的增加，基于機(jī)油冷卻器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制，完全采用自動(dòng)化裝配是不現(xiàn)實(shí)的。因此在原本的手工裝配線上，開(kāi)發(fā)一條半自動(dòng)化裝配線。這既可以提高機(jī)油冷卻器的裝配質(zhì)量，又可以降低勞動(dòng)力節(jié)約成本。自動(dòng)裝配線由機(jī)械系統(tǒng)（裝配輸送線、裝配機(jī)械手、定位裝置、壓緊設(shè)備等）、氣壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)等部分組成，無(wú)疑它將是機(jī)電一體化的產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：機(jī)油冷卻器、自動(dòng)化裝配線、傳送裝置
Abstract
Automobile engine in high-speed?operation when the?heat is very large, especially for?large power engine,?therefore,?the automobile engine?high-temperature operation?reliability of?the?lubrication system?requirements are relatively high.?And the oil cooler can?stability,?maintain the?engine?lubricating system?to improve the?reliability and service life,?reduce the manufacturing precision?of the engine itself,?for?vehicle?engine?is an essential supporting device. With the accelerated process of modernization,?the rapid development of automobile industry,?the demand?in the market?will?increase the?disk type?oil cooler,?oil cooler?due to its?structure,?performance,?demand is?increasing.
Oil cooler assembly process?is an important link in?the manufacturing process, assembly quality directly?impact on the oil cooler sealing performance.?Due to the limitation of?the oil cooler?structure characteristics,?both at home and abroad?has long been a?manual operation,?and low efficiency,?large amount of labor,?the assembly?quality is affected by?human factors,?reducing engine oil?cooler the quality stability and reliability.?With the?increasing user?demand,?limiting structure characteristics of?oil cooler?based,?fully automated?assembly is not realistic.?So?in the manual?assembly line?originally,?development of a?semi?automated assembly line.?It can not only improve the assembling?quality of oil cooler,?but also can reduce the?labor?cost savings.?The automatic assembly line?by mechanical system?(assembly line,?robot assembly,?positioning device,?clamping?device?and so on),?pressure systems,?electrical systems and?PLC control system components,?it?is the?integration of mechanical and electrical products.
Keywords:?oil cooler,?automatic assembly line,?transport device
第一章 緒論
引言
機(jī)油冷卻器就是用來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑用機(jī)油進(jìn)行冷卻的裝置，它可以保持發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)下可靠的潤(rùn)滑，降低發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的磨損，提高其工作可靠性和壽命，同時(shí)由于潤(rùn)滑性能得到保證，也就間接地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)本體的制造精度，所以機(jī)油冷卻器對(duì)車(chē)載發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是必不可少的配套裝置。目前，圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器由于其結(jié)構(gòu)緊湊、冷卻效果好得到廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)需求不斷增加。
隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，汽車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，圓盤(pán)機(jī)油冷卻器由于其結(jié)構(gòu)及性能的優(yōu)勢(shì)，在機(jī)油冷卻器市場(chǎng)中的需求越來(lái)越大。提高其工作可靠性和壽命，降低發(fā)動(dòng)機(jī)本體的制造精度，對(duì)于車(chē)載發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是必不可少的配套裝置。
通過(guò)本項(xiàng)目的研制開(kāi)發(fā)，將促進(jìn)圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器制造企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，降低產(chǎn)品的制造成本，保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，提高產(chǎn)品的裝配工作效率從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，以適應(yīng)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，滿足國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的訂貨需求。因此本項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)企業(yè)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益都具有十分重要的意義。
1.1課題的來(lái)源、意義及主要內(nèi)容
1.1.1課題的來(lái)源
本課題是揚(yáng)州通洋機(jī)油冷卻器廠委托的。該廠原本采用的是人工裝配。在芯子總成裝配中，工人僅用一面一孔定位（套筒固定散熱片中心孔），周向定位完全依靠人工調(diào)整，最后用托盤(pán)，利用散熱片的圓孔矯正定位。然后再由另外工人拿到壓力機(jī)上，加壓塊和螺母，按動(dòng)氣動(dòng)按鈕對(duì)機(jī)油冷卻器進(jìn)行預(yù)壓緊，手工旋緊螺母，最后通過(guò)按鈕松開(kāi)冷卻器。整個(gè)過(guò)程一直靠手工操作完成，不僅效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且裝配質(zhì)量過(guò)多地受到人為因素影響，致使機(jī)油冷卻器質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性不高
基于市場(chǎng)的需求，要形成規(guī)?；a(chǎn)，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)里，其裝配工藝過(guò)程必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此揚(yáng)州通洋機(jī)油冷卻廠委托李益民老師設(shè)計(jì)一套自動(dòng)裝配線，來(lái)提高生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品的制造成本，保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
1.1.2課題的意義
本課題的創(chuàng)新在于采用機(jī)電一體化的自動(dòng)化技術(shù)解決制約冷卻器產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量提高的裝配工藝瓶頸。實(shí)現(xiàn)由人工裝配向自動(dòng)化裝配的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器產(chǎn)品制造企業(yè)的制造裝備的技術(shù)進(jìn)步，降低產(chǎn)品的制造成本，保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，提高產(chǎn)品的裝配工作效率從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，以適應(yīng)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，及時(shí)應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的訂貨需求，對(duì)企業(yè)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益都具有十分重要的意義。
1.1．3課題的主要內(nèi)容
本課題所研制開(kāi)發(fā)的機(jī)油冷卻器自動(dòng)裝配線是針對(duì)機(jī)油冷卻器產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)油冷卻器裝配過(guò)程的自動(dòng)化。包括水隔板、散熱片、焊料銅片、上下蓋、上下盒等零件的裝配，裝配后機(jī)油冷卻器的壓緊等。本次設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容為機(jī)油冷卻器的傳送裝置設(shè)計(jì)和壓緊裝備設(shè)計(jì)，其它的包括上料裝置與裝配機(jī)械手和整體方案及壓力機(jī)的設(shè)計(jì)。
1.2裝配線傳送裝置的概述
在自動(dòng)裝配中，不同的裝配操作一般在獨(dú)立的工位中進(jìn)行。對(duì)于這種裝配方法，每個(gè)機(jī)器需要把半成品組件從一個(gè)工位傳送到另一個(gè)工位，當(dāng)此操作正在執(zhí)行時(shí)，必須有方法能保證組件和工作頭或者機(jī)器人之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)存在。當(dāng)組件在工位間穿過(guò)時(shí)，必須使組件保持要求的姿態(tài)。為達(dá)到這個(gè)
要求，裝配通常是在基座或工件托盤(pán)上進(jìn)行，機(jī)器設(shè)計(jì)成在工位間傳送工件托盤(pán)。裝配機(jī)通常按傳送工件托盤(pán)采用的系統(tǒng)來(lái)分類(lèi)。因而，直線式裝配機(jī)中的工件托盤(pán)是沿直滑道直線傳送；回轉(zhuǎn)式裝配機(jī)中，工件托盤(pán)在一個(gè)圓周軌跡上運(yùn)動(dòng)。所有類(lèi)型的機(jī)器中，工件托盤(pán)的傳送可以是連續(xù)或者間歇的。
1.2.1連續(xù)式傳送
對(duì)于連續(xù)式傳送，工件托盤(pán)一直以恒定速度移動(dòng)，同時(shí)工作頭保持同步。當(dāng)操作完成后，工作頭回初始位置，接著，再一次與工件托盤(pán)保持同步；或者，工作頭在工件托盤(pán)運(yùn)動(dòng)圓周軌跡的切線上移動(dòng)。無(wú)論哪一種情況，都是在工作頭與工件托盤(pán)保持同步的這段時(shí)間內(nèi)完成裝配操作。
連續(xù)式傳送裝置在自動(dòng)化裝配中的應(yīng)用有限，這是因?yàn)楣ぷ黝^和其相關(guān)聯(lián)的設(shè)備通常體積巨大，因?yàn)楸仨毐３止潭āＭ瑫r(shí)，在操作循環(huán)過(guò)程中，以為工作頭和工件托盤(pán)都是移動(dòng)的，在它們之間保持足夠的對(duì)準(zhǔn)精度也是很困難的。連續(xù)傳送機(jī)在諸如食品加工或化妝品等行業(yè)上應(yīng)用最廣泛，在這兩個(gè)行業(yè)都必須用液體把瓶子或罐子裝滿。
1.2.2間歇式傳送
間歇式傳送是更為常用的適于自動(dòng)裝配的傳送系統(tǒng)。工件托盤(pán)是間歇性傳送，工作頭保持固定。通常，所有工件托盤(pán)的傳送是同時(shí)進(jìn)行的，然后托盤(pán)保持固定一定時(shí)間以保證完成裝配操作。這些機(jī)器可以稱(chēng)為分度機(jī)，典型分度機(jī)的類(lèi)型是回轉(zhuǎn)式和直線式。對(duì)于回轉(zhuǎn)式分度機(jī)，分度工作臺(tái)依次把工件托盤(pán)停在不同的工作頭下面，在工作頭旋轉(zhuǎn)一圈的過(guò)程中完成產(chǎn)品的裝配。因而，在適當(dāng)?shù)墓の簧希善吩诿總€(gè)分度轉(zhuǎn)位后可以從機(jī)器上移送拿走。直線型機(jī)器以相似的工作原理，但的，在這種情況下，成品是在每個(gè)分度轉(zhuǎn)位后從傳送線末端移送拿走。對(duì)于直線式機(jī)器，必須能保證空的工件托盤(pán)能返回到傳送線的起始處。關(guān)于直線式裝配機(jī)的傳送機(jī)構(gòu)一般是這兩種類(lèi)型中的一個(gè)：換向工件托盤(pán)或帶式驅(qū)動(dòng)工件托盤(pán)。
1.3裝備自動(dòng)化簡(jiǎn)介
1.3.1裝配自動(dòng)化的簡(jiǎn)史
19世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)中零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性開(kāi)始用于小型武器和鐘表的生產(chǎn)，隨后又應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)。20世紀(jì)初，美國(guó)福特汽車(chē)公司首先建立了采用運(yùn)輸帶的移動(dòng)式汽車(chē)裝配線,將工序分細(xì),在各工序上實(shí)行專(zhuān)業(yè)化裝配操作，使裝配周期縮短了約90%，降低了生產(chǎn)成本。互換性生產(chǎn)和移動(dòng)式裝配線的出現(xiàn)和發(fā)展，為大批量生產(chǎn)中采用自動(dòng)化裝配開(kāi)辟了道路。于是，陸續(xù)出現(xiàn)了料斗式自動(dòng)給料器和螺釘、螺母自動(dòng)擰緊機(jī)等簡(jiǎn)單的自動(dòng)化裝置。大批量生產(chǎn)的軸承、離合器和中小型電機(jī)等零件少、裝配工藝簡(jiǎn)單的機(jī)電產(chǎn)品,以及汽車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、儀器儀表等產(chǎn)品中的部分簡(jiǎn)單部件，有的也采用了自動(dòng)或半自動(dòng)裝配機(jī)（線）。但由于對(duì)適合自動(dòng)化裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大限制，自動(dòng)化裝配機(jī)投資多而對(duì)產(chǎn)品改型的適應(yīng)性小，機(jī)械制造中的裝配自動(dòng)化僅用于大批量生產(chǎn)。60年代,隨著數(shù)字控制技術(shù)的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了自動(dòng)化程度較高而又有較大適應(yīng)性的數(shù)字控制裝配機(jī)，從而有可能在多品種中批量生產(chǎn)中采用自動(dòng)化裝配。1982年，日本的個(gè)別工廠中已采用數(shù)字控制工業(yè)機(jī)器人來(lái)自動(dòng)裝配多種規(guī)格的直流伺服電機(jī)。
1.3.2裝備自動(dòng)化在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
在國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r：各發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視重視裝配技術(shù)以及裝配組織管理的研究。為了保證裝配質(zhì)量，許多著名生產(chǎn)廠家都建立了一套嚴(yán)格有效的技術(shù)、管理措施。自動(dòng)化裝配技術(shù)的研究在發(fā)達(dá)國(guó)家是受到十分重視并取得了巨大成就。自動(dòng)化技術(shù)裝配技術(shù)已獲得廣泛的應(yīng)用，裝配自動(dòng)化水平也有了很大提高。隨著科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國(guó)外在發(fā)展自動(dòng)化方面也進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，出現(xiàn)了許多新的工具和軟件。自動(dòng)化裝配開(kāi)始向柔性化發(fā)展，進(jìn)入中小批量生產(chǎn)領(lǐng)域。
在國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r：我國(guó)目前雖然是制造大國(guó)，但是在裝配技術(shù)水平上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距。一方面表現(xiàn)在裝配工作的機(jī)械化、自動(dòng)化的程度與水平上；另一方面表現(xiàn)在裝配工作的組織管理、質(zhì)量保證以及裝配工藝性等基礎(chǔ)研究方面。目前各種機(jī)械產(chǎn)品的裝配工作幾乎都是人工完成的。像汽車(chē)、拖拉機(jī)這樣一些大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，裝配都在移動(dòng)流產(chǎn)線上進(jìn)行，只是部分裝配工作實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。還有國(guó)內(nèi)從事裝配理論和裝配技術(shù)研究的人員較少，裝配自動(dòng)化方面的理論文章和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果也不多見(jiàn)。另外我國(guó)對(duì)裝配自動(dòng)化技術(shù)的研究較晚，雖有所進(jìn)展，陸續(xù)自行設(shè)計(jì)、建立和引進(jìn)一些半自動(dòng)、自動(dòng)裝配線以及裝配工序半自動(dòng)裝置。但是設(shè)計(jì)的半自動(dòng)和自動(dòng)裝配線的自動(dòng)化程度不高、裝配速度和生產(chǎn)效率較低，所以裝配自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)具有很大的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力。
1.3.3裝配自動(dòng)化的目的與要求
裝配自動(dòng)化的目的主要在于：提高生產(chǎn)效率、降低成本，保證機(jī)械產(chǎn)品的裝配質(zhì)量和穩(wěn)定性，并急求避免過(guò)程中受到認(rèn)為因素的影響而造成質(zhì)量缺陷，減輕或取代特殊條件下人工裝配勞動(dòng)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證操作安全。
裝配自動(dòng)化的基本要求：
（1）生產(chǎn)綱領(lǐng)穩(wěn)定，且年產(chǎn)量大、批量大，零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度較高；
（2）產(chǎn)品具有較好的自動(dòng)裝配工藝；
（3）實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化以后，經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)成本降低。
1.3.4裝配自動(dòng)化的發(fā)展方向
一、與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合
與現(xiàn)代化機(jī)械裝配自動(dòng)化相關(guān)的原理在于裝配機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用，因此，機(jī)械裝配自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)始終以技術(shù)、生產(chǎn)的發(fā)展需要為具體導(dǎo)向，并堅(jiān)持為產(chǎn)品選用能夠與之相對(duì)應(yīng)的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)方式，從而在產(chǎn)品裝配環(huán)節(jié)中，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中取得良好的社會(huì)、技術(shù)等方面的經(jīng)濟(jì)效益。此
外，我國(guó)在發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械裝備自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)以工業(yè)實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀為前提，注重機(jī)械裝配自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用性，從而提高我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益提供基礎(chǔ)。
二、發(fā)展見(jiàn)效快、投資少的現(xiàn)代技術(shù)
成本較低的自動(dòng)化機(jī)械裝配技術(shù)，具有見(jiàn)效快、投資省、前景廣、潛力大等特點(diǎn)，有助于在加大機(jī)械裝配自動(dòng)化程度的基礎(chǔ)上，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果，這與我國(guó)現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展需求相吻合。此外，由于我國(guó)工業(yè)機(jī)械裝配企業(yè)之間擁有部分通用設(shè)備，因此，在發(fā)展現(xiàn)代化機(jī)械裝配自動(dòng)化技術(shù)同時(shí)，堅(jiān)持以原有的機(jī)械設(shè)備為主，并合理的調(diào)整機(jī)床機(jī)構(gòu)，引用CAMM/CAD技術(shù)，增加少量數(shù)控實(shí)施，便可充分發(fā)揮工作人員的創(chuàng)造性與軟件管理的自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)槲覈?guó)現(xiàn)代化機(jī)械裝配的發(fā)展提供扎實(shí)的基礎(chǔ)。
三、發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化配套技術(shù)
現(xiàn)代化機(jī)械裝配自動(dòng)化技術(shù)是指，以機(jī)械控制理論為指導(dǎo)，綜合研究與生產(chǎn)相關(guān)的人物與物流的作用，并涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制體系、微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等。這就表明，發(fā)張現(xiàn)代化機(jī)械裝配自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)關(guān)注機(jī)床裝料、零件檢測(cè)、電子學(xué)等方面的自動(dòng)化發(fā)展，并在廣泛選用數(shù)控成型機(jī)床的基礎(chǔ)上，研制出可靠、高效的自動(dòng)化機(jī)械裝配線、自動(dòng)化監(jiān)視系統(tǒng)與信息系統(tǒng)。
1.3.5裝配自動(dòng)化的意義
先進(jìn)制造技術(shù)的快速發(fā)展，使社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)生了巨大飛躍，在各種工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)零件的毛坯加工、機(jī)械加工等工序早已實(shí)施了自動(dòng)化，但對(duì)產(chǎn)品的裝配自動(dòng)化技術(shù)卻大大落后于加工自動(dòng)化技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)裝配大多數(shù)是人工操作的勞動(dòng)密集型過(guò)程，生產(chǎn)率在很大程度上取決于裝配過(guò)程對(duì)人的依賴(lài)性，它是人工執(zhí)行某一具體操作所花時(shí)間的函數(shù)，其勞動(dòng)量在產(chǎn)品制造總勞動(dòng)量中占有相當(dāng)高的比例。同時(shí)，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，制造零件勞動(dòng)量的下降速度比裝配勞動(dòng)量下降速度快得多，如果沒(méi)有新的舉措，該比值還會(huì)提高，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家某些部門(mén)從事裝配的工人人數(shù)也要占工人總數(shù)的50%~60%。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)
計(jì)分析，一些典型產(chǎn)品的裝配時(shí)間占總生產(chǎn)時(shí)間的53%左右，如果所有的裝配都是人工控制的，這生產(chǎn)率指數(shù)可能降低到40%左右，而隨著裝配自動(dòng)化水平都提高，生產(chǎn)效率可上升到85%~97%。但目前產(chǎn)品裝配的平均自動(dòng)化水平僅占10%~15%，因而裝配對(duì)產(chǎn)品的原始成本影響重大，已經(jīng)成為昂貴的生產(chǎn)過(guò)程。因此要形成規(guī)模化生產(chǎn)，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，其裝配工藝過(guò)程必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化, 這樣才能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
第二章 裝配線總體方案設(shè)計(jì)
2.1圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器自動(dòng)裝配線的設(shè)計(jì)要求
根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和正常需求，裝配線要完成一個(gè)工作日（以8小時(shí)計(jì)量）內(nèi)產(chǎn)1200件以上；
裝配線占地面積要小，注意節(jié)約生產(chǎn)成本；
提高裝配質(zhì)量和裝配工作效率，改善車(chē)間工作環(huán)境；
降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
因此單件裝配平均耗時(shí)：t≤8*60*60/1200=24 （s）。 這就要求設(shè)計(jì)有緊湊的結(jié)構(gòu)和較高的裝配效率，減少外部因素的影響，滿足較高的裝配質(zhì)量、效率和成本。
2.2裝配方案設(shè)計(jì)
裝配工藝分析與確定
本課題的難點(diǎn)在于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件繁瑣（圖2-1 機(jī)油冷卻器爆炸圖）,很難實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化裝配。冷卻器由11片散熱片、12片水隔板24片銅片、上下蓋、上下盒組成。由圖可以裝配過(guò)程中的重復(fù)操作主要集中在水隔板、銅片、散熱片的交替裝配上，為保證配置的精確、提高裝配效率，故此工位可以通過(guò)機(jī)械手交替自動(dòng)化裝配。上下蓋、上下盒只有一片裝配量很少，不利于機(jī)械手的抓取裝配，故采用人工裝配。在完成主要零件的裝配后，需要對(duì)機(jī)油冷卻器進(jìn)行壓緊，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、節(jié)約裝配時(shí)間、保證裝配的穩(wěn)定性能，可以通過(guò)壓力機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
因此，可以設(shè)計(jì)一條半自動(dòng)化的裝配線來(lái)適應(yīng)目前該企業(yè)的生產(chǎn)水平，該裝配線包括機(jī)械手工位、人工工位及壓緊工位。
圖2-1 機(jī)油冷卻器爆炸示意圖
2.2．1機(jī)械手工藝分析與確定
為實(shí)現(xiàn)銅片、水隔板、散熱片的自動(dòng)化交替裝配，要設(shè)計(jì)合適的機(jī)械手。因?yàn)殂~片面積小、平面多孔，無(wú)法采用真空吸盤(pán)抓取；銅片很薄、質(zhì)量輕，不易于磁吸盤(pán)分料抓取。因此對(duì)水隔板進(jìn)行適應(yīng)性改造，取消水隔板與散熱片之間的24片銅片，采用復(fù)合材料（水隔板兩面鍍銅）,或事先由另外一個(gè)工序?qū)⑺舭搴蛢擅驺~片焊合的水隔片總成取而代之，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料或者水隔片的機(jī)械手自動(dòng)裝配。此外，考慮單位平均耗時(shí)不超過(guò)24秒，而裝配零件又比較多，故設(shè)計(jì)兩個(gè)機(jī)械手工步，減少工做時(shí)間。
水隔片總成和散熱片都為薄片形狀，通過(guò)機(jī)械手動(dòng)作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配。水隔片總成零件表面積不大，可采用磁盤(pán)式機(jī)械手裝配；散熱片零件表面積較大，可采用吸盤(pán)式機(jī)械手裝配。這兩個(gè)零件的裝配順序可以通過(guò)可編程控制器來(lái)控制。同時(shí)為減少裝配時(shí)間，在機(jī)械手工位的上料裝置上設(shè)計(jì)舉升機(jī)構(gòu)，在機(jī)械手抓取零件時(shí)，利用舉升機(jī)構(gòu)將零件送上去一段距離，減少了機(jī)械手的位移，又節(jié)約了工作時(shí)間。
2.2.2工位工藝分析與確定
裝配之前，先人工將下蓋、銅片、下盒以此放到工作臺(tái)上，將機(jī)油冷卻器中心孔套在一個(gè)中間插有加工螺紋長(zhǎng)銷(xiāo)的底座上。在機(jī)械手工位自動(dòng)化裝配完成之后，再由另一位工人加上盒、銅片、上蓋，同時(shí)加一個(gè)壓塊，通過(guò)長(zhǎng)銷(xiāo)的螺紋對(duì)機(jī)油冷卻器進(jìn)行自動(dòng)定位。
2.2.3壓緊工位工藝分析與確定
當(dāng)機(jī)油冷卻器完成所有零件的裝配后，需要對(duì)其進(jìn)行壓緊，完成最后的整體裝配，為了有利于實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化，節(jié)約裝配時(shí)間以及保證裝配的可靠性和穩(wěn)定性，可以通過(guò)在裝配線中接入壓力機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)油冷卻器的自動(dòng)壓力夾緊。
2.3裝配線傳送方案比較與確定
按照自動(dòng)裝配的要求，裝配線的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可分為圓盤(pán)回轉(zhuǎn)式、直進(jìn)式和矩形環(huán)轉(zhuǎn)式。
方案1：圓盤(pán)回轉(zhuǎn)式裝配線，此結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，定位精度容易得到保證，裝配工位少，適用于裝配零件數(shù)量少的中小型部件和產(chǎn)品，基礎(chǔ)件可連續(xù)傳送或間歇傳送。但考慮到在本裝配線中，有兩個(gè)手工工位，它不宜與手動(dòng)裝配一起組合裝配；且占地面積較大，不可駐料工作，工時(shí)較長(zhǎng)，可行性差。
方案2：直進(jìn)式裝配線，直進(jìn)式包括非同步直進(jìn)式和同步直進(jìn)式。非同步直進(jìn)式裝配工位數(shù)不受限制，調(diào)整較靈活，基礎(chǔ)件間歇傳送。適用于自由節(jié)拍、裝配工序復(fù)雜、手工裝配與自動(dòng)裝配相組合的裝配線上；而同步直進(jìn)式的每個(gè)工位的生產(chǎn)節(jié)拍是同步的，相對(duì)自由性較小。本裝配線上要用隨行夾具定位，并且還要解決隨行夾具的返回裝置，可行性比較好。
方案3：矩形環(huán)轉(zhuǎn)式裝配線，擁有直進(jìn)式的優(yōu)點(diǎn)，占地面積大，可以?xún)山M裝配線同時(shí)工作，節(jié)省工時(shí)。并且無(wú)需設(shè)計(jì)隨行夾具的返回裝置，只要一個(gè)換向裝置。但占地面積受到很大限制，操作性不高。
綜上所述，采用同步直進(jìn)式裝配線，比較符合廠家要求，且操作性比較高。
2.3總體方案的確定
綜合以上對(duì)機(jī)油冷卻器裝配工藝的分析，擬定圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器自動(dòng)裝配線的裝配方案為：
第一工位：在隨行夾具到位后人工放上底座、長(zhǎng)銷(xiāo)、托盤(pán)、下蓋、銅焊片以及下盒，有條件可以在底座和下蓋之間放一張石棉紙，防止入爐焊接時(shí)下蓋表面被高溫?fù)p傷。
第二工位：采用兩個(gè)機(jī)械手吸盤(pán)式和電磁式，分別對(duì)散熱片和水隔片總成進(jìn)行自動(dòng)化裝配。兩者交替動(dòng)作，進(jìn)行芯子總成的裝配。
第三工位：手工裝配上殼、上蓋以及焊片，并放上石棉紙和壓塊。
第四工位：壓力機(jī)自動(dòng)壓緊、夾緊裝配好的工件。最后壓頭復(fù)位,工件由工人取下。將隨行夾具抽下，以再次利用。如下圖2-2所示。
2-2機(jī)油冷卻器裝配的總體方案
第三章 壓緊工位裝備設(shè)計(jì)
3.1機(jī)油冷卻器定位方案的分析與確定
圖3-1 散熱片
圖3-2水隔板 圖3-3隨行夾具
在第二工序機(jī)械手進(jìn)行自動(dòng)化裝配時(shí)，如果不對(duì)機(jī)油冷卻器進(jìn)行定位，隨著芯子數(shù)量的增加，可能導(dǎo)致零件卡住或者裝配變形等弊端。因此對(duì)其自動(dòng)裝配定位設(shè)定了了以下兩種方案：
方案1：圓盤(pán)式機(jī)油冷卻器散熱片如圖3-1所示，可以看出散熱片的空心部分由兩根上下串通的圓孔和方孔相連，因此考慮設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)圓形銷(xiāo)或者方形
銷(xiāo)，利用中心孔和銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確定位。但這兩個(gè)孔分別作為進(jìn)、出口油通道，阻礙了機(jī)油的冷卻，反而起反作用因此不可行。
方案2：采用兩個(gè)小孔定位（在散熱片加工過(guò)程中產(chǎn)生）,上下貫通，不影響產(chǎn)品的任何性能，但由于孔過(guò)細(xì)，可能導(dǎo)致長(zhǎng)銷(xiāo)強(qiáng)度和剛度不夠強(qiáng)，因此可以適當(dāng)拓寬孔寬，這樣改進(jìn)后用其進(jìn)行定位的可行性大大提高。
經(jīng)過(guò)對(duì)冷卻器裝配工藝反復(fù)討論后，決定用這兩個(gè)圓柱銷(xiāo)所在位置的兩個(gè)小孔定位。為保證定位的可靠性，將小孔直徑由原來(lái)的３mm擴(kuò)大到５mm，這樣改進(jìn)后用其定位的可行性大大提高。與之對(duì)應(yīng)的兩個(gè)定位銷(xiāo)直接裝配在隨行夾具上，這樣就實(shí)現(xiàn)了裝配線的自動(dòng)定位。水隔板如圖3-2所示，隨行夾具如圖3-3所示。
3.2機(jī)油冷卻器夾緊方案的分析與確定
普遍的手工裝置中，常采用六角螺母和螺栓夾緊，利用氣缸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行壓緊，壓力機(jī)壓緊機(jī)油冷卻器殼體之后，在擰緊六角螺母夾緊之前需要用鉗子將套筒和長(zhǎng)銷(xiāo)拔出，以保證手工擰緊螺栓時(shí)的空間，但是操作上費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，在自動(dòng)化裝配過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)。為了有利于自動(dòng)裝配線上實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化，節(jié)約裝配時(shí)間，保證裝配的可靠性和穩(wěn)定性，需要對(duì)3-1中的定位及夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
普通的螺栓式夾緊由于在定位方案中取消了套筒，只要在第三手工工位裝配時(shí)加上壓塊和螺母。問(wèn)題在于螺母的自動(dòng)旋緊難度很大，需要配有自動(dòng)扳手才能實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化，可行性比較差。
因此，小組討論研究并針對(duì)以上缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了螺旋槽夾緊。在夾緊桿上面設(shè)計(jì)一道矩形的L型螺旋槽，首段是直槽，到末端設(shè)計(jì)5度左右的螺旋槽。在壓塊（如圖3-2）的下端面設(shè)計(jì)一個(gè)卡齒，壓塊夾緊時(shí)先沿著螺旋槽向下直線運(yùn)動(dòng)，位移到末端時(shí)再旋轉(zhuǎn)卡住螺旋槽，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化夾緊。該壓塊可以通過(guò)鑄造成型，同時(shí)應(yīng)該在壓塊上面開(kāi)對(duì)稱(chēng)孔，孔內(nèi)安裝銷(xiāo)，這樣既解決了鑄造壓塊時(shí)的工藝性問(wèn)題，又起到了卡齒的作用，可行性比較好。
圖3-4壓塊
圖3-5螺旋槽夾緊
螺旋槽的設(shè)計(jì)如圖3-2所示，在夾緊桿上面巧妙的設(shè)計(jì)了一道矩形螺旋槽，其一段是直槽，螺旋角取5度，螺距4mm。同時(shí)在壓塊上面安裝了一根銷(xiāo)，直徑為6mm，在壓力機(jī)工位的前一工位，由工人裝配上蓋等零件的同時(shí)把壓塊放上去，是的銷(xiāo)正好放在直槽內(nèi)，這時(shí)銷(xiāo)與螺旋槽起點(diǎn)還有一定距離。當(dāng)壓力機(jī)壓頭把機(jī)油冷卻器上蓋壓下去時(shí)，銷(xiāo)隨壓塊在重力的作用下自動(dòng)落到螺旋槽的起點(diǎn)處，這時(shí)利用一個(gè)擺動(dòng)氣缸將壓塊轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，銷(xiāo)帶動(dòng)壓塊隨螺旋槽下移，從而實(shí)現(xiàn)
機(jī)油冷卻器自動(dòng)夾緊。這種方法取消了套筒，只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的壓塊就實(shí)現(xiàn)了冷卻器的完全自動(dòng)夾緊，可行性和經(jīng)濟(jì)性都非常好。
3.3隨行夾具與裝配體的分離
當(dāng)工件完全裝配好后，就要考慮工件與隨行夾具的分離問(wèn)題。經(jīng)過(guò)小組的討論和指導(dǎo)老師的意見(jiàn)，將分離放在壓緊工位，我采用T形槽結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖3-6）及從隨行夾具的一端開(kāi)個(gè)T形槽（不通，在另一端留有10mm的厚度，并且開(kāi)口端與裝配線的流線方向一致。）；相對(duì)T形槽的形狀設(shè)計(jì)一個(gè)抽頭；同時(shí)在冷卻器壓緊工位處的導(dǎo)軌為了讓隨行夾具從下抽出，導(dǎo)軌在寬度上要向外闊出，大于隨行夾具的寬度。
圖3-6隨行夾具局部示意圖
抽頭設(shè)置在T形槽同一高度，隨著工件輸送到位，隨行夾具已經(jīng)套入抽頭，然后氣缸驅(qū)動(dòng)將銷(xiāo)隨隨行夾具一起拔出。如圖3-7所示。
圖3-7隨行夾具分離示意圖
3-4氣缸的設(shè)計(jì)與選用
氣缸是氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)合理的氣缸來(lái)滿足整個(gè)自動(dòng)化裝配過(guò)程的能量轉(zhuǎn)換。
3.4.1氣缸的概述
氣缸是一種將壓縮空氣的壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種氣動(dòng)執(zhí)行元件。按運(yùn)動(dòng)和功能分單作用式氣缸、雙作用式氣缸和擺動(dòng)氣缸。
單作用式氣缸：壓縮空氣只從一腔進(jìn)入氣缸推動(dòng)活塞或柱塞向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，而活塞的返回是靠彈簧、膜片張力等。
雙作用式氣缸：氣缸活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)均由壓縮空氣來(lái)完成。
擺動(dòng)氣缸：用壓縮空氣作動(dòng)力源產(chǎn)生<范圍擺動(dòng)，輸出力矩。
3.4.2氣缸的組成
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成。
缸筒：缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做
平穩(wěn)的往復(fù)滑動(dòng)，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8μm。
端蓋：端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套，以提高氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量，延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過(guò)去常用可鍛鑄鐵，為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的。
活塞：活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設(shè)有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹(shù)脂等材料?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒?dòng)部分長(zhǎng)度來(lái)決定?；瑒?dòng)部分太短，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的。
活塞桿：活塞桿是氣缸中最重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕，并提高密封圈的耐磨性。
密封件：回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱(chēng)為動(dòng)密封，靜止件部分的密封稱(chēng)為靜密封。
3.4.1氣缸的選擇
首先應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)氣缸，其次才考慮自行選擇。一般按如下因素考慮：
1）類(lèi)型：根據(jù)工作要求和條件正確選擇氣缸類(lèi)型。高溫環(huán)境下選用耐熱氣缸。再有腐蝕環(huán)境下，需要選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需在活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無(wú)污染時(shí)需選用無(wú)給油或無(wú)油潤(rùn)滑氣缸等。
2）安裝形式：根據(jù)安裝位置、使用目的的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車(chē)床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在要求活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，這選用軸銷(xiāo)式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的特種氣缸。
3）作用力的大?。焊鶕?jù)負(fù)載力大小來(lái)確定氣缸的推力和拉力。一般按外載荷理論平衡條件所需氣缸的作用力，缸徑過(guò)小，輸出力不夠，但缸徑過(guò)大，使設(shè)備笨重，成本提高，又增加氣耗量。，浪費(fèi)能源。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用擴(kuò)大機(jī)構(gòu)，以減小氣缸的外形尺寸。
4）活塞行程：與使用的場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)的行程有關(guān)，但一般不選用滿行程，防止活塞和缸蓋相碰，應(yīng)增加10~20mm的余量。
5）活塞的運(yùn)動(dòng)速度：主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進(jìn)排氣口大小及導(dǎo)管內(nèi)徑的大小。要求高速運(yùn)動(dòng)應(yīng)取大值。氣缸運(yùn)動(dòng)速度一般為50~700mm/s。對(duì)高速速度的氣缸，應(yīng)選擇大內(nèi)徑的進(jìn)氣管道；對(duì)于負(fù)載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)速度，可選用帶節(jié)流裝置或氣-液阻尼缸，則較易實(shí)現(xiàn)速度控制。選用節(jié)流閥控制氣缸速度需注意：水平安裝的氣缸推動(dòng)負(fù)載時(shí)，推薦用排氣節(jié)流調(diào)速；垂直安裝的氣缸舉升負(fù)載時(shí)，推薦用進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速；要求行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)避免沖擊時(shí)，應(yīng)選用帶緩沖裝置的氣缸。
在本次設(shè)計(jì)中，選用氣缸來(lái)推動(dòng)推桿的來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于所受載荷很小，所以根據(jù)其行程來(lái)選擇氣缸。由于要推動(dòng)700~800范圍的行程，所以選用QGBZS2-800-50氣缸。選用T型（單耳連接）。選用小行程的氣缸來(lái)推動(dòng)
定位銷(xiāo)，由于銷(xiāo)的質(zhì)量小，所以氣缸所受的載荷很小，因此根據(jù)行程來(lái)選擇氣缸。其行程為20mm左右，所以選用10Y-1LB8N40S-Y氣缸。選用Y型（雙耳連接）。
3.3.2氣缸的安裝形式
根據(jù)安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車(chē)床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。在要求活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，則選用軸銷(xiāo)式氣缸。有特殊要求時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的特殊氣缸。
3.5導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)與選用
3.5．1導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求
導(dǎo)軌是機(jī)油冷卻器自動(dòng)裝配線的關(guān)鍵部件之一，其性能的好壞，將直接影響工件的傳送精度、裝配精度以及裝配線的承載能力和使用壽命。導(dǎo)軌設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：精度高、承載能力大、剛度好、摩擦阻力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、精度保持性好、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、便于加工、裝配、調(diào)整和維修、成本低等。
3.5.2導(dǎo)軌設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容
1.根據(jù)裝配線的工作條件、性能特點(diǎn)，選擇滑道的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、截面形狀和結(jié)構(gòu)尺寸。
2.計(jì)算滑道面的平均壓強(qiáng)和最大壓強(qiáng)，選擇滑道材料、表面精加工和熱處理方法，以及摩擦表面的硬度匹配。
3.設(shè)計(jì)滑道間隙調(diào)整裝置。
4.設(shè)計(jì)滑道的潤(rùn)滑系統(tǒng)及防護(hù)裝置。
5.確定滑道的精度和技術(shù)要求。
3.5.3導(dǎo)軌的類(lèi)型
導(dǎo)軌按運(yùn)動(dòng)軌跡可分為直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌；按工作性質(zhì)可分為主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和調(diào)整導(dǎo)軌；按受力情況可分為開(kāi)式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌；按導(dǎo)軌接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。
一、滑動(dòng)貼塑導(dǎo)軌：數(shù)控機(jī)床常用的直線運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀的組合形式主要有三角形一矩形、矩形-矩形兩種。這兩種導(dǎo)軌都具有剛度高，承載能力強(qiáng)，加工、檢驗(yàn)和維修方便的特點(diǎn)。同時(shí)在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌上都貼有塑料帶，以減少“爬行”，提高低速性能和導(dǎo)軌的壽命。
貼塑導(dǎo)軌是在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的滑動(dòng)面上貼上一層由化學(xué)材料組成的抗磨塑料薄膜軟帶，構(gòu)成金屬對(duì)塑料的摩擦形式，來(lái)提高導(dǎo)軌的耐磨性，降低摩擦
系數(shù)。與之相配的支承導(dǎo)軌滑動(dòng)面是經(jīng)洋火鋼和磨削加工的，其優(yōu)點(diǎn)是：摩擦系數(shù)低，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)接近，不易產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象。
耐磨性高，化學(xué)穩(wěn)定性好；可加工性能好，工藝簡(jiǎn)單，成本低等。
貼塑導(dǎo)軌副的塑料軟帶一般粘貼在短的動(dòng)導(dǎo)軌上。圓形導(dǎo)軌應(yīng)粘貼在下導(dǎo)軌面上，各種組合形式的滑動(dòng)導(dǎo)軌均可粘貼。
貼塑導(dǎo)軌有逐漸取代滾動(dòng)導(dǎo)軌的趨勢(shì)，不僅適用于數(shù)控機(jī)床，而且可用作其他各種類(lèi)型的機(jī)床導(dǎo)軌，它在舊機(jī)床修理和數(shù)控化改造中可以減少對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)的修改，因而更加擴(kuò)大了貼塑導(dǎo)軌的應(yīng)用領(lǐng)域。
二、滾動(dòng)導(dǎo)軌：滾動(dòng)導(dǎo)軌液是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、液柱或液針等滾動(dòng)體，導(dǎo)軌面之間為滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)導(dǎo)軌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比，其優(yōu)點(diǎn)是:靈敏度高，摩擦系數(shù)小，且其動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差很小，因而運(yùn)動(dòng)均勻，尤其是在低速移動(dòng)時(shí)，不易出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象；定位精度高，重復(fù)定位精度可達(dá)0.2um牽引力小，移動(dòng)輕便;磨損小，精度保持性好，使用壽命長(zhǎng)。但攘動(dòng)導(dǎo)軌的抗振性差，對(duì)防護(hù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高。
為了提高數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度，目前廣泛采用滾動(dòng)導(dǎo)軌。
三、靜壓導(dǎo)軌：靜壓導(dǎo)軌是將有一定壓力的油液，通過(guò)節(jié)流器輸送到導(dǎo)軌面上的油腔中，形成壓力油膜，將相互接觸的導(dǎo)軌表面隔開(kāi)，使導(dǎo)軌工作表面處于純液體摩擦。這種導(dǎo)軌的機(jī)械效率高，摩擦因數(shù)小(一般為0.001-0.001)，從而使驅(qū)動(dòng)功率大大降低，能長(zhǎng)期保持導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度。承載油膜有良好的吸振性，低速運(yùn)動(dòng)時(shí)不易產(chǎn)生“爬行”，所以在機(jī)床上得到日益廣泛的應(yīng)用。這種導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要備置一套專(zhuān)門(mén)的供油系統(tǒng)，油的清潔度要求較高。靜壓導(dǎo)軌可分為開(kāi)式和閉式兩大類(lèi)。
根據(jù)以上分析，本次課程設(shè)計(jì)采用雙矩形的組合形式更加合理，主要用來(lái)承受與主支撐面垂直的作用力，剛性好，承載能力大，加工維修容易。導(dǎo)軌之間的距離根據(jù)隨行夾具的寬度設(shè)計(jì)，如下圖3-6所示。
圖3-8導(dǎo)軌
3.6輸送桿設(shè)計(jì)
輸送桿位于導(dǎo)軌內(nèi)部，采用兩塊長(zhǎng)方形板相對(duì)放置的形式，且在輸送桿上放置一個(gè)棘爪，用棘爪來(lái)推動(dòng)隨行夾具。還有輸送桿和棘爪之間是通過(guò)穿過(guò)它們之間的銷(xiāo)軸連接，銷(xiāo)軸則通過(guò)開(kāi)口銷(xiāo)鎖緊。輸送桿的來(lái)回運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)棘爪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使隨行夾具的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。便于輸送桿的運(yùn)動(dòng)和支撐在輸送桿的下方放置一些穿過(guò)支架的圓柱滾子。
3.7棘爪的設(shè)計(jì)和確定
這個(gè)棘爪在這次設(shè)計(jì)中起到推動(dòng)隨行夾具的作用
圖3-9棘爪
3.8彈簧的設(shè)計(jì)與選用
3.8.1彈簧的分類(lèi)
本設(shè)計(jì)中需要利用彈簧來(lái)維持配置的回轉(zhuǎn)，以達(dá)到重復(fù)運(yùn)動(dòng)、裝配自動(dòng)化的目的。彈簧可以分為壓縮彈簧和拉伸彈簧兩類(lèi)。
一、壓縮彈簧：壓縮彈簧簡(jiǎn)稱(chēng)壓簧，是承受向壓力的螺旋彈簧，它所用的材料截面多為圓形，也有用矩形和多股鋼縈卷制的，彈簧一般為等節(jié)距的，壓縮彈簧的形狀有：圓柱形、圓錐形、中凸形和中凹形以及少量的非圓形等，壓縮彈簧的圈與圈之間有一定的間隙，當(dāng)受到外載荷時(shí)彈簧收縮變形，儲(chǔ)存形變能。壓縮彈簧對(duì)外載壓力提供反抗力量。壓縮彈簧一般是金屬絲等節(jié)距盤(pán)繞和有固定的線徑。壓縮彈簧利用多個(gè)開(kāi)放線圈對(duì)外載壓力（如重力壓下車(chē)輪，或者身體壓在床褥上）供給抵抗力量。也就是，他們回推以反抗外部壓力。壓縮彈簧一般是金屬絲等節(jié)距盤(pán)繞和有固定的線徑。此外，也有圓錐形的壓縮彈簧，或者圓錐和直線
型組合的彈簧。根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，壓縮彈簧可用于抵抗壓力和（或）存儲(chǔ)能量。圓形金屬絲是壓縮彈簧最常用的，但也有正方形、長(zhǎng)方形和特殊形狀的金屬絲制造出的壓縮彈簧。
二、拉伸彈簧：拉伸彈簧簡(jiǎn)稱(chēng)拉簧是承受軸向拉力的螺旋彈簧，拉伸彈簧一般都用圓截面材料制造。在不承受負(fù)荷時(shí)，拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是并緊的沒(méi)有間隙。許多不同的終端裝置或者“鉤”是用來(lái)保證拉伸彈簧的拉力來(lái)源。拉伸彈簧與壓縮彈簧的工作原理相反。壓縮彈簧在壓緊的時(shí)候反向作用，拉伸彈簧則在伸展或拉開(kāi)的時(shí)候反向作用。當(dāng)拉伸彈簧兩端拉開(kāi)時(shí)，彈簧則會(huì)試圖將他們拉回在一起。像壓縮彈簧，拉伸彈簧也是吸收與儲(chǔ)存能量。但不像壓縮彈簧的是，大多數(shù)的拉伸彈簧通常在一定程度的張力下，即使是在沒(méi)有任何的負(fù)載的情況下。這種初始的張力決定了在沒(méi)有任何負(fù)載的情況下，拉伸彈簧盤(pán)繞的緊密程度。
3.8.2彈簧的選取
壓縮彈簧的鋼絲彈簧用于一切從家電到機(jī)動(dòng)設(shè)備，電機(jī)等的類(lèi)型，因?yàn)樗撬桀?lèi)型的彈簧。由負(fù)載作用于它們或它們的端部被壓縮，壓縮彈簧被壓縮導(dǎo)線的設(shè)計(jì)試圖返回彈簧返回到原來(lái)的形狀，從而負(fù)載推回。
主要應(yīng)用方向:醫(yī)療呼吸設(shè)備、醫(yī)療移動(dòng)設(shè)備、手工工具、家庭護(hù)理設(shè)備、減震、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)彈簧。
拉伸彈簧廣泛用于醫(yī)療呼吸設(shè)備、運(yùn)動(dòng)控制、醫(yī)療移動(dòng)設(shè)備、手工工具、家庭護(hù)理設(shè)備、減震、泵彈簧、機(jī)械與電子的防護(hù)硬件、流體控制閥、機(jī)械航天部件、促動(dòng)器、開(kāi)關(guān)設(shè)備。
拉伸彈簧一般為等節(jié)距，截面多為圓形，它們可以用于許多場(chǎng)合，如生產(chǎn)裝配、實(shí)驗(yàn)、研發(fā)、維修等。拉簧在全球市場(chǎng)上占有重要地位，廣泛地應(yīng)用于國(guó)防、海洋、計(jì)算機(jī)、電子、汽車(chē)、模具、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、航天、鐵路、核電、風(fēng)電、火電、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、建筑機(jī)械、電梯等領(lǐng)域。
本設(shè)計(jì)需要的尺寸寬度比較大，而壓簧在尺寸較小的空間內(nèi)容易超過(guò)疲勞強(qiáng)度失去穩(wěn)定性，綜合考慮選取拉簧。
3.9滑動(dòng)絲杠螺母副的設(shè)計(jì)、計(jì)算以及確定
滑動(dòng)絲杠摩擦力較大，傳動(dòng)效率較低，一般為30%～40%；磨損快；低速和微調(diào)傳動(dòng)容易出現(xiàn)爬行；容易自鎖；定位精度和軸向剛度較差。但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便。
1）滑動(dòng)螺旋的傳動(dòng)計(jì)算：
取，，
，
，
由于是梯形螺紋，查看GB/T5796.1-1986得
－牙頂間隙 －基本牙型高度
－外螺紋牙高 －內(nèi)螺紋牙高
－牙頂高 －外螺紋中徑
－內(nèi)螺紋中徑 －外螺紋小徑
－內(nèi)螺紋小徑 －內(nèi)螺紋大徑
－牙根部寬度
2）螺母的設(shè)計(jì)
螺母高度：，由為整體式螺母，所以
，滿足條件。
3）材料的選擇
動(dòng)螺旋傳動(dòng)的主要零件是螺桿和螺母。螺桿的材料應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，以及良好的工藝性。不重要的螺桿可以不經(jīng)過(guò)淬硬處理，材料一般用Q－275、45、50、Y40和Y40Mn等。由于此處的螺桿要求不高，所承受的力也很小，故選用45鋼。而此處的螺母為低速輕載，故選用耐磨鑄鐵即可。
4）絲桿的長(zhǎng)度確定
根據(jù)螺桿的穩(wěn)定性來(lái)確定：
當(dāng)時(shí)，螺桿穩(wěn)定，其中，（一端固定，一端自由）
由上式可以得出在之間，所以。
3.10軸承及其端蓋、密封件和套杯的選擇
3.10.1概述
根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可以把軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承和滾動(dòng)摩擦軸承兩大類(lèi)。滾動(dòng)軸承由于摩擦系數(shù)小，起動(dòng)阻力小，而且它已標(biāo)準(zhǔn)化，選用、潤(rùn)滑、維護(hù)都很方便。但滑動(dòng)軸承本身具有的一些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使得它在某些不能、不便或使用滾動(dòng)軸承沒(méi)有優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)合起到作用。所以在這次設(shè)計(jì)中用的是滾動(dòng)軸承。
3.10.2滾動(dòng)軸承的類(lèi)型與特點(diǎn)
（1）角接觸球軸承：角接觸球軸承的極限轉(zhuǎn)速較高。它可以同時(shí)承受徑向和一個(gè)方向的軸向載荷，接觸角有等多種，接觸角越大，可承受的進(jìn)給力越大。
（2）雙列短圓柱滾子軸承：內(nèi)圈有1︰12的錐孔，與主軸的錐形軸徑相匹配，軸向移動(dòng)內(nèi)圈，可以把內(nèi)圈脹大，用來(lái)調(diào)整軸承的徑向間隙和預(yù)緊；軸承的滾動(dòng)體為滾子，能承受較大的徑向載荷和較高的轉(zhuǎn)速；軸承有雙列滾子交叉排列，數(shù)量較多，因此剛度較高；不能承受軸向載荷。
（3）圓錐滾子軸承：圓錐滾子軸承主要用于承受以徑向載荷為主的徑向與軸向聯(lián)合載荷。與角接觸球軸承相比、承載能力大，極限轉(zhuǎn)速低。圓錐滾子軸承能夠承受一個(gè)方向的軸向載荷，能夠限制軸或外殼一個(gè)方向的軸向位移。
（4）推力軸承：推力軸承是用來(lái)專(zhuān)門(mén)承受軸向力的專(zhuān)用軸承,就是軸平行的方向的力的軸承.
（5）雙向推理角接觸球軸承：用來(lái)承受雙向軸向載荷。
本次設(shè)計(jì)采用圓錐滾子軸承。
3.10.3圓錐滾子軸承的選取
由螺紋部分的公稱(chēng)直徑，查《簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15-24單列圓錐滾子軸承，型號(hào)30204，。由于此處所受軸向力很小，由經(jīng)驗(yàn)可知，所選軸承必能滿足受力。它采用脂潤(rùn)滑。
3.10.4端蓋、密封件和套杯的選擇
端蓋、密封件和套杯的計(jì)算：
端蓋：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-1得出螺釘直徑，數(shù)目為4個(gè)，軸承外徑D為47mm。
；
；
；
；
；
；；
;
.
由密封件尺寸確定。
密封件在表9-9 氈圈油封及槽軸徑為20mm。
套杯：
3.11電機(jī)的選擇
功率、轉(zhuǎn)矩的計(jì)算：絲桿上的螺母現(xiàn)將工件快速上升到使定位銷(xiāo)露出3mm的頭的位置，絲桿在機(jī)械手放零件時(shí)緩慢下降，下降三次。此時(shí)絲桿的運(yùn)動(dòng)緩慢且間斷性工作的，此時(shí)轉(zhuǎn)速很低，只有
－絲杠每次上升的高度
－螺距
在機(jī)械手放下第三對(duì)（散熱片和水隔板）后快速下降到原來(lái)的位置。在放散熱片與水隔板的時(shí)候，要轉(zhuǎn)6個(gè)，
工作臺(tái)轉(zhuǎn)的用時(shí)：；
絲桿快速下降用時(shí)為1s
此處采用單頭螺紋：
選用彈性聯(lián)軸器
電動(dòng)機(jī)是根據(jù)選擇，電動(dòng)機(jī)是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，根據(jù)《實(shí)用機(jī)械電氣技術(shù)手冊(cè)》選取機(jī)型為36BF003.
3.12聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與確定
3.12.1聯(lián)軸器的概述
聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。聯(lián)軸器種類(lèi)繁多，按照被連接兩軸的相對(duì)位置和位置的變動(dòng)情況，可以分為：①固定式聯(lián)軸器。主要用于兩軸要求嚴(yán)格對(duì)中并在工作中不發(fā)生相對(duì)位移的地方，結(jié)構(gòu)一般較簡(jiǎn)單，容易制造，且兩軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速相同，主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。②可移式聯(lián)軸器。
3.12.2聯(lián)軸器的分類(lèi)
凸緣式聯(lián)軸器
特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低，可傳遞較大轉(zhuǎn)矩。不允許兩軸有相對(duì)位移，無(wú)緩沖。
用途：在轉(zhuǎn)速低，無(wú)沖擊，軸的剛性大，對(duì)中性較好的場(chǎng)合應(yīng)用較廣。
?滑塊聯(lián)軸器
半聯(lián)軸器1.3上的凹槽與中間滑塊的凸榫→移動(dòng)副→可補(bǔ)償兩軸偏移
特點(diǎn)、應(yīng)用：
無(wú)緩沖，移動(dòng)副應(yīng)加潤(rùn)滑→用于低速傳動(dòng)
?彈性聯(lián)軸器
特點(diǎn)：緩沖吸振，可補(bǔ)償較大的軸向位移，微量的
徑向位移和角位移。
應(yīng)用：正反向變化多，啟動(dòng)頻繁的高速軸。
安全聯(lián)軸器
在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是，存在一個(gè)保險(xiǎn)環(huán)節(jié)(如銷(xiāo)釘可動(dòng)聯(lián)接等)，其只能承受限定載荷。當(dāng)實(shí)際載荷超過(guò)事前限定的載荷時(shí)，保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和
動(dòng)力的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護(hù)作用。 起動(dòng)安全聯(lián)軸器：除了具有過(guò)載保護(hù)作用外，還有將機(jī)器電動(dòng)機(jī)的帶載起動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動(dòng)的作用。
剛性聯(lián)軸器
剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，也不具有緩沖減震性能;但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)能保證被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移極小的情況下，才可選用剛性聯(lián)軸器。
?撓性聯(lián)軸器定
具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，最大量隨型號(hào)不同而異。
無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器：承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時(shí)，有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場(chǎng)合。
非金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器 在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時(shí)有很好的緩沖減震性能;但由于非金屬(橡膠、尼龍等)彈性元件強(qiáng)度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫，故適用于高速、輕載和常溫的場(chǎng)合 。
金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器：除了具有較好的緩沖減震性能外，承載能力較大，適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場(chǎng)合。
膜片聯(lián)軸器
高剛性、高轉(zhuǎn)矩、低慣性；采用環(huán)形或方形彈性不銹剛片變形；大扭矩承載，高扭矩剛性和卓越的靈敏度；零回轉(zhuǎn)間隙、順時(shí)針和逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性相同；免維護(hù)、超強(qiáng)抗油和耐腐蝕性；雙不銹鋼膜片可補(bǔ)償徑向、角向、軸向偏差，單膜片則不能補(bǔ)償徑向偏差。
所以本次設(shè)計(jì)選取膜片聯(lián)軸器，其大小根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和絲杠的直徑來(lái)選取。
3.13定位支撐板的設(shè)計(jì)與確定
在機(jī)械手工作時(shí)，采用一面兩銷(xiāo)定位來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手定位，即在隨行夾具的一面采用定位支撐板定位，另一面采用定位銷(xiāo)來(lái)定位。還有在支承板前端（首先與隨行夾具（工件）相接觸那一端）設(shè)計(jì)有一定距離的傾斜面，起到引導(dǎo)隨行夾具（工件），避免其卡住從而影響其直線運(yùn)動(dòng)的作用。
圖3-10定位支撐板
3.14定位銷(xiāo)的設(shè)計(jì)以確定
這個(gè)定位銷(xiāo)是用小氣缸來(lái)驅(qū)動(dòng)，為了便于氣缸在隨行夾具上的定位孔進(jìn)出，將定位銷(xiāo)削去一部分。因?yàn)樗怯蓺飧昨?qū)動(dòng)，所以在它底部削去一部分，便于與氣缸的Y型連接件連接。
圖3-11定位銷(xiāo)
第四章 壓力機(jī)的設(shè)計(jì)
4.1方案設(shè)計(jì)
前面闡述了機(jī)油冷卻器在器在整條線上的定位問(wèn)題，以 及最后壓力機(jī)工位的夾緊方案，在此基礎(chǔ)上，我們才得到了壓力機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案壓力氣缸驅(qū)動(dòng)懸臂壓桿先將裝配完所有零件的機(jī)油冷卻器壓緊，隨 后另一氣缸驅(qū)動(dòng)抽桿將定位銷(xiāo)隨隨行夾具拔除，然后一個(gè)擺動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)一個(gè)裝了撥銷(xiāo)的轉(zhuǎn)塊，撥銷(xiāo)帶動(dòng)壓塊旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，將工件夾緊。最后懸臂壓桿臺(tái)回?cái)[動(dòng)氣缸轉(zhuǎn)回。如圖4-1所示。
圖4-1壓緊方案示意圖
4.2氣缸的設(shè)計(jì)和選擇
4.2.1壓緊氣缸的設(shè)計(jì)與選擇
1、壓緊氣缸的布置方式有兩種：一種是正對(duì)懸掛式，另一種是旁邊落地式。
兩種方式的比較：
（1）正對(duì)式：氣缸的活塞桿不受徑向力，對(duì)導(dǎo)向裝置的要?求比較低；但是活塞桿受壓力，輸出力比較大時(shí)需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算；氣缸采用?腳架式安裝，需要制造很高的支架。
（2）旁落式：氣缸安裝位置很低，低于導(dǎo)軌面。由于不需要很高的支架；活塞桿受拉，不存在穩(wěn)定性問(wèn)題；這個(gè)采用后法蘭式安裝方式，這就不要制造很高的支架，節(jié)約成本。
經(jīng)過(guò)比較我選擇旁落式。
2、缸徑的確定
根據(jù)工作機(jī)構(gòu)所需力的大小，考慮氣缸載荷率確定活塞桿上的推力和拉力，?從而確定氣缸內(nèi)徑。
氣缸由于其工作壓力較?。ㄒ话阍?.4~0.6MPa），根據(jù)資料上的內(nèi)容，我選擇氣缸在壓緊時(shí)需要的力為1t左右，其工作壓力我選擇0.5 MPa。由公式
，得到，所以缸徑為160mm。
3、行程的確定
氣缸（活塞）行程與其使用場(chǎng)合及工作機(jī)構(gòu)的行程比有關(guān)。多數(shù)情況下不應(yīng)?使用滿行程，以免活塞與缸蓋相碰撞，尤其用來(lái)夾緊的機(jī)構(gòu)，為保證夾緊效果，?必須按計(jì)算行程多加10～20mm的行程余量。由于本次設(shè)計(jì)中壓緊氣缸的行程不需要太大，只要保證撥銷(xiāo)能夠進(jìn)入壓塊和離開(kāi)壓塊。所以我選擇的行程為60mm。
4、安裝形式的確定
安裝形式由安裝位置、使用目的等因素決定。在一般場(chǎng)合下，多用固定式?安裝方式：軸向支座（MS1式）前法蘭（MF1?式）、后法蘭（MF2式）等。由于我選擇的是旁落式的氣缸安裝方式，所以壓緊氣缸的安裝方式為后法蘭。
所以壓緊氣缸的選擇為QGBZMF2 60 160。
4.2.2抽頭氣缸的選擇與確定
這個(gè)氣缸主要克服的定位銷(xiāo)與冷卻器定位孔之間的摩擦力，這個(gè)力不會(huì)很大，所以首先確定一下它的缸徑在80mm以?xún)?nèi)，這個(gè)缸徑主要是通過(guò)行程來(lái)確定。隨行夾具高度為145mm，考慮到抽到下限時(shí)，定位銷(xiāo)的頂端離支架底面還有一定的距離，整個(gè)氣缸的有效行程為175mm，標(biāo)定行程200mm，氣缸工作的時(shí)候可以缸徑小，行程長(zhǎng)，所以我選擇的缸徑為50mm。還有它的安裝方式為后法蘭式。所以氣缸的型號(hào)為QGBZMF2 200 50。
4.2.3擺動(dòng)氣缸的選擇與確定
擺動(dòng)氣缸是一種在小于360°角度范作往復(fù)擺動(dòng)的氣缸，它是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，輸出力矩使機(jī)構(gòu)往復(fù)擺動(dòng)。常用的擺動(dòng)氣缸的最大擺角分別為99°、180°、270°三種規(guī)格。擺動(dòng)氣缸輸出軸承受扭矩，對(duì)沖擊的耐力小，因此，如氣缸速度過(guò)快或受到驅(qū)動(dòng)物體時(shí)的沖擊作用，將容易損壞，故需要采用緩沖機(jī)構(gòu)或安裝制動(dòng)器。擺動(dòng)氣缸有葉片式和活塞式這兩種類(lèi)型。
圖 擺動(dòng)氣缸
根據(jù)資料我們算出轉(zhuǎn)矩，所以我選擇未來(lái)自動(dòng)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的