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CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 開題報告 設計題目：汽車門把手傳感器裝配工位機-1、2設計 學生姓名： 　 周 宇 學院名稱： 　 長春工程學院機電工程學院 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 班級名稱： 　 機制1141班 　　 學 號： 　 1102411128 　　 指導教師： 楊 威 　 　 教師職稱: 講 師 　 　 學 歷： 碩 士 　 　　 2015年 3 月 2日 １、課題論證 1.1課題研究的目的與意義 所謂智能鑰匙或者說無鑰匙進入系統(tǒng)其實并不算什么新技術(shù)，很多車型上都有此項技術(shù)，比如日產(chǎn)天籟、豐田卡羅拉、福特致勝、本田雅閣等中級車，甚至一些A級車的選裝件上也有此項配置比如鈴木的雨燕、馬自達2等。最常見的智能鑰匙，是由發(fā)射器、遙控中央鎖控制模塊、駕駛授權(quán)系統(tǒng)控制模塊三個接收器及相關(guān)線束組成的控制系統(tǒng)組成。遙控器和發(fā)射器集成在車鑰匙上，車輛可根據(jù)智能鑰匙發(fā)來的信號，進入鎖止或不鎖止狀態(tài)，甚至可自動關(guān)閉車窗和天窗。 其原理也很簡單，這種系統(tǒng)采用RFID(無線射頻識別)技術(shù)，通常，當車主走近車輛約1米以內(nèi)時，門鎖就會自動打開并解除防盜；當離開車輛時，門鎖會自動鎖上并進入防盜狀態(tài)。當車主進入車內(nèi)時，車內(nèi)檢測系統(tǒng)會馬上識別智能卡，這時只需輕輕按動啟動按鈕(或旋鈕)，就可以正常啟動車輛，整個過程，車鑰匙無須拿出。 由于汽車門把手內(nèi)的傳感器相對較小，如果全都由人工安裝相當不便，為了提高生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，我們需要設計相應的工位機進行輔助生產(chǎn)。設計完成后可實現(xiàn)半自動化生產(chǎn)，以節(jié)省人力，提高工作舒適度。 通過該設計題目，不僅可以提高汽車無鑰匙進入傳感器裝配質(zhì)量和精度。而且可以使我在設備總體方案設計、機械結(jié)構(gòu)設計、氣液動系統(tǒng)設計、電控系統(tǒng)設計以及零件強度計算、編寫技術(shù)文件、查閱文獻和設計軟件應用能力方面受到一次綜合訓練，鞏固和綜合運用所學知識，掌握正確設計思想與方法，培養(yǎng)我們的工程應用、綜合分析、解決問題和獨立工作的能力，同時對我們的思想品德、工作態(tài)度以及作風等方面會有很大的影響。對于增強事業(yè)心和責任感，提高畢業(yè)生全面素食具有重要意義。是我們在校期間的最后學習和綜合訓練階段，是學習、研究與實踐成果的全面總結(jié)。 1.2文獻綜述（相關(guān)課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀） 1、汽車傳感器及其工位機的發(fā)展現(xiàn)狀 在汽車電子產(chǎn)品中,傳感器已成為關(guān)鍵的基礎配套產(chǎn)品。20世紀末期,為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,發(fā)達國家對汽車工業(yè)提出的新要求,促進了傳感器應用和技術(shù)的快速發(fā)展。傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)單位采用新材料和新的加工技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)新一代的傳感器及系統(tǒng),滿足汽車工業(yè)的需求。 目前,中國的汽車傳感器尚未形成獨立的產(chǎn)業(yè),仍然依附于汽車儀表企業(yè)。自20世紀80年代以來,中國汽車儀表行業(yè)引進國外的先進技術(shù)與之相配套的傳感器生產(chǎn)技術(shù),基本上滿足了國內(nèi)小批量、低水平車型的配套需求。隨著眾多轎車、輕型及部分輕型載貨車中采用新的電子產(chǎn)品,需要大批量、高水平的汽車傳感器。但由于中國現(xiàn)有最高水平的汽車傳感器產(chǎn)品比國外同類產(chǎn)品落后10多年,所以,中國每年還要進口50萬套以上的高性能汽車傳感器。 2002年中國的汽車產(chǎn)量為325萬輛,超過韓國列第五(其中轎車產(chǎn)量首次突破100萬輛)。2003年將達到380萬輛,可望超過法國列第四;預計,2005年將達到440萬輛。按每輛汽車平均需用20只傳感器計算,2005年中國將需求8800萬只傳感器。而一些簡單的感應器裝配都是由人工手動裝配，存在有一些不太方便安裝的地方。 2、汽車傳感器及其工位機的發(fā)展趨勢 未來的汽車用傳感器技術(shù),總的發(fā)展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。利用微電子機械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上,它具有體積小、價格便宜、可靠性、工作壽命可達到106h等特點,并且可以明顯提高系統(tǒng)測試準確度,已開始逐步取代傳統(tǒng)傳感器。PhilipsElectronics公司和ContinentalTreves公司在10年內(nèi)已銷售10億只用于汽車ABS系統(tǒng)的傳感器芯片。兩個公司共同開發(fā)有源磁場傳感器的前瞻性技術(shù),產(chǎn)品已應用世界上最新的轎車上。ConginentalTreves公司用這種磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器制作了輪速傳感器,用于ABS系統(tǒng),防滑系統(tǒng)等。 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和電子控制系統(tǒng)在汽車上的應用迅速增加,汽車傳感器市場需求將保持高速增長,以MEMS技術(shù)為基礎的微型化、多功能化、集成化和智能化的傳感器將逐步取代傳統(tǒng)的傳感器,成為汽車傳感器的主流。而傳感器的裝配也越來越被關(guān)注，與之相關(guān)的工位機的市場也將越來越大。 1.3課題研究的內(nèi)容、總體方案及技術(shù)路線、進度安排等 1、設計內(nèi)容： 本題目來源于長春合心機械制造有限公司，汽車無鑰匙進入傳感器安裝工位機設計是應用專業(yè)知識完成一臺專機設計。汽車無鑰匙進入傳感器安裝工位機能完成汽車無鑰匙進入傳感器安裝工作，我要設計的工位要求能夠完成傳感器內(nèi)電極板的安裝工作。 　　　 傳感器結(jié)構(gòu)圖 左圖1號位 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2、 設計要求： (1)主要開關(guān) 1. 主要開關(guān)必須停用所有帶電導體。必須用O和I標明，并且必須上鎖它必須放置在地面以上 0.6-1.7米。 2.當主開關(guān)沒有緊急停止功能的時候，必須不能是紅色-黃色。 3.所有關(guān)閉后仍然通電的插座和設備，必須貼有相應標志。至少有一個這樣的標志在開關(guān)柜上 （電氣連接必須在）。 （2）緊急停止 1.所有的緊急停止按鈕必須是在黃色的背景下紅色的蘑菇頭按鈕。 2.緊急停止按鈕使用時不能受到妨礙。 3.設備必要裝有足夠數(shù)量的緊急停止按鈕。任意一個緊急停止按鈕發(fā)生危險時能被操作。 4.緊急停止按鈕被用于緊急停止功能，他們不能被設備開關(guān)關(guān)閉而停止使用。 （3）其他防護設備 1.設備必須要有合適的防護網(wǎng)（電磁兼容性測量）。 2.設備必須有一個30毫安的漏電斷路器。 3.所有的電氣設備要有過載保護裝置（比如電機，電源開關(guān)，連線等）。 4.設備故障狀態(tài)時（如過熱，超壓，軸末端位置）要有軟件硬件保護。 3、 總體方案設計： 　　工位機主要由檢測裝置，壓裝裝置，固定裝置，控制裝置等組成。壓裝裝置不需要太大的壓力，可由人工手動壓入，采用連桿結(jié)構(gòu)。檢測裝置采用傳感器來確定工作臺起始位置和結(jié)束位置是否到位。固定裝置采用真空吸盤將外殼固定，同時需要檢測外殼是否到位。控制系統(tǒng)則采用可靠和抗干擾性能較強的ＰＬＣ可編程序控制器。 　 　　　　　　　　　　　　　連桿結(jié)構(gòu)圖 4、技術(shù)路線； （1）機械總裝配設計、零件詳細結(jié)構(gòu)設計。 機械系統(tǒng)主要由壓裝裝置、工件的定位和夾緊裝置、固定裝置等組成。 — 壓裝裝置采用連桿機構(gòu)、導向軸、壓頭等組成。 — 檢測裝置采用傳感器檢測。 — 固定裝置采用真空吸盤。 （2） 相關(guān)力的計算。 固定裝置由真空吸盤組成，需要計算所需壓力，并選擇相應的氣壓缸的缸徑和型號。壓裝裝置由連桿機構(gòu)組成，由人工手動壓裝，需計算工件所承受的壓力。 （3）控制部分的選型及設計 　　 控制部分主要就是設備的一些電源開關(guān)和定位開關(guān)。由于系統(tǒng)控制規(guī)模較小，輸入/輸出點數(shù)不多，所以系統(tǒng)采用三菱公司的FX系列可編程序控制器，它適用于各行各業(yè)、各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。 5. 進度計劃　、 時間 學生工作內(nèi)容 企業(yè)導師職責 學校教師職責 備注 第1周 3月2日-6日 校內(nèi)課程 完成機械項目管理實習報告 王利濤 王大宇 李曉冬 楊威 校內(nèi)進行 第2周 3月9日-15日 與企業(yè)導師見面； 確定畢業(yè)設計題目，了解項目的基本情況，收集查閱設計用相關(guān)資料。 企業(yè)導師提供畢業(yè)設計資料：項目任務書、項目技術(shù)要求、項目的背景資料等。 校內(nèi)老師編寫畢業(yè)設計任務書 企業(yè) 第3周 3月16日-22日 編寫開題報告； 期刊論文翻譯（英譯漢）； 企業(yè)導師為學生解析設計項目，為學生開題報告的編寫提供幫助。 指導開題報告的編寫與檢查 企業(yè) 第4周 3月23日-29日 編寫開題報告及制作PPT； 期刊論文翻譯； 開題報告公開答辯； 校內(nèi)老師組織開題報告答辯 學校 第5周 3月30日-4月3日 進入正式設計階段： 確定項目總體設計方案， 機械結(jié)構(gòu)三維設計，氣液控制設計等。 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 進度檢查 企業(yè) 4月4日-4月6日 清明節(jié)假期 第6周 4月7日-4月12日 畢業(yè)設計項目機械、氣液、電控設計 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 設計指導及進度檢查 企業(yè) 第7周 畢業(yè)設計項目機械、氣液、電控設計 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 設計指導及進度檢查 企業(yè) 第8周 畢業(yè)設計項目機械、氣液、電控設計 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 設計指導及進度檢查 企業(yè) 第9周 畢業(yè)設計項目機械、氣液、電控設計 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 設計指導及進度檢查 企業(yè) 5月1日-5月3日 五一節(jié)假期 第10周 學生整理已完成的階段性成果，準備接受畢業(yè)設計中期檢查 中期檢查 學校 第11周 完成二維工程圖設計 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 設計指導及進度檢查 企業(yè) 第12周 完成二維工程圖設計 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 設計指導及進度檢查 企業(yè) 第13周 完成二維工程圖設計 企業(yè)導師提供技術(shù)指導 設計指導及進度檢查 企業(yè) 第14周 6月1日-6月7日 畢業(yè)設計說明書編寫； 修改圖紙中的錯誤； 檢查圖紙、審核簽字 圖紙、說明書審核簽字 學校 企業(yè) 第15周 6月8日-6月14日 畢業(yè)設計說明書編寫； 說明書、譯文、圖紙等文件打印裝訂； 檢查圖紙、審核簽字 圖紙、說明書審核簽字 學校 企業(yè) 第16周 6月15日-6月19 學生公開答辯 聘請部分企業(yè)工程師參加答辯 答辯 學校 1.4 注意存在的問題　　　 （1）兩種 連接設備方式，一些是大于等于30毫安的故障電路，和一些不能被分成小于30毫安的故障電路。 （2）連接用的電源插頭要有漏電斷路器。 （3）各自的電氣元件要與隔離變壓器相連接。 （4）不帶漏電短路器的固定連接。 （5）設備必須有一個30毫安的漏電斷路器。 1.5 參考文獻　　　　 [1]蔣波. 談機械制造工藝中的圓柱過盈壓裝技術(shù).科學之友,2010(8): 3～4. [2]北方工業(yè)大學流體傳動與控制教研室，濟南華能氣動元件公司主編，氣動元件及系統(tǒng)設計，北京：機械工業(yè)出版社,1995(9):5～6. 　　[3]王華,韓永志. 可編程序控制器在運煤自動化中的應用.北京:中國電力出版社,2003 [4] 蒲良貴. 機械原理.北京：高等教育出版社.2006 [5]韓杰、王長周. 壓裝機液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計，機械設計與制造，2008,(12) [6]劉淑文.　裝配過程中過盈配合壓入力的估算，河北科技大學，1998.(04) [7]姜帆、楊振宇、何佳兵.　自動裝配設備的總體設計,機電工程技術(shù)，2011,(07) [8]聞邦春 .機械設計手冊.機械工業(yè)出版社，2010,（01） 2、答辯組論證結(jié)論 （1）方案可行，技術(shù)路線清晰 □ （2）方案可行，技術(shù)路線基本清晰 □ （3）方案基本可行，技術(shù)路線不很清晰 □ （4）方案和技術(shù)路線不很清晰 □ （5）方案和技術(shù)路線不清晰 □ 3、指導教師意見： 教研室主任意見： 指導教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： 年 月 日 年 月 日