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当今世界制造业即将进入全盘自动化的时代,自动化制造系统的实施标志着人类进入了现代文明生产的新纪元。
在各类自动化机械的传动结构中,凸轮机构有着广泛的应用。首先,本课题结合PRN自动装配线凸轮传动机构中某一平面凸轮设计实例,对当前应用较为广泛的凸轮曲线进行了总结,给出了各自相应的正确曲线公式,并对这些凸轮曲线的特性进行了分析比较。然后介绍了设计凸轮的一般步骤,进而研究了在Pro/E中如何利用基准曲线特征通过参数方程设计凸轮轮廓曲线的方法,得出了在笛卡尔坐标系下的曲线变换规律,并在此基础上成功设计出平面凸轮,并利用Pro/E的Mechanism仿真模块对凸轮机构做了运动仿真分析。通过此种方法设计凸轮,简单易行,所设计的凸轮轮廓准确,为工程设计人员高质量的进行凸轮设计提供了一种新的思路。
其次,在对该自动化装配线研究的基础上,分析了气动控制、凸轮传动以及伺服驱动的特点,实现了自动化制造系统的动作驱动。通过分析完成了控制器的选择,设计了基于PLC控制的自动化制造系统。并对基于PLC和电子凸轮的动作控制和基于PLC位置控制单元的伺服控制进行了研究,探讨了各自相应的使用方法,成功实现了该自动装配线的自动控制。
最后,成功设计了该装配线的人机界面。设计的人机界面可以很好的对生产运行状态进行监控,方便了操作者和维修人员的使用。