铝压铸件自动湿式打磨设备的设计与分析

作     者：徐蛟 

作者单位：湖北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：汪威

授予年度：2017年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：铝铸件 自动打磨 结构设计 工业机器人 

摘      要：当前,我国铝合金压铸产品人工打磨行业随着劳动力成本的急剧上升和产品质量的不稳定,导致企业经济效益下降。为提高生产效率,保证产品质量,工业机器人被应用于打磨领域,成为了行业趋势。本课题结合铝合金压铸件打磨工艺,通过对打磨工艺要求进行分析,将工业机器人和伺服技术相结合,设计一套能实现多规格压铸件自动打磨的设备,不仅对于企业的发展具有重要的现实意义,对于整个铸件打磨行业的发展也具有重要的实践意义。在查阅国内外相关产品资料的基础上,分析自动打磨设备的功能要求,针对提高生产效率和保证产品质量的设计目标,对设备的整体结构进行布局,采用工业机器人配合双回转工作台的机械结构,保证生产效率,同时分别对导轨系统和托盘回转装置进行详细设计,导轨采用滚柱丝杠结构,回转托盘采用液压驱动方式,运动平稳,结构可靠。满足打磨要求。并对冷却和除尘装置进行说明,同时对工业机器人进行选型。在整体设计的基础上,针对铸件自动打磨设备的导轨系统和回转托板系统进行有限元分析,介绍有限元分析方法的基本概念,并对静力学分析和模态分析的理论进行阐述,建立导轨和回转托板的几何模型和有限元模型,验证载荷作用下结构的合理性和安全性。在机械结构设计的前提下,对铸件自动打磨设备的控制系统进行了设计,开发了基于PLC的运动控制系统,提出了基于机器视觉和二维码的铸件自动识别系统,并对工业机器人的控制和PLC控制系统之间的协调性问题进行了说明。本课题所设计的铝压铸件自动打磨设备具有打磨效率高,换件方便,铸件适应性广等优点,可以应用在铸件的后处理阶段,可以减轻操作工人的劳动强度,提高生产效率,提高企业经济效益。