磁电机定子自动插线生产线控制系统的开发研究-机械制造及自动化专业论文.docx

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 保密□ ，在 年解密后适用本授权书。 不保密□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华中科技 大学硕士学位论 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 磁电机为汽油机点火系统中的点火电源，是各类汽车与机车的重要组成部分， 其质量和产量对汽车与机车工业也有着很重要的影响。目前我国磁电机生产几乎全 部为人工生产，由于人工操作的局限性，产品产量与性能与国外相比具有很大差距， 因此生产线迫切需要自动化。 本课题为了解决人工进行磁电机定子生产的现状，开发了一套自动插线生产线， 包括上料、滴胶、插线、干燥、运输五大功能，用于提高磁电机定子的生产效率、 质量稳定性，减少劳动量，降低生产成本。由于磁电机定子的种类比较繁多，本课 题采用其中比较常见且改造难度较大的 89-02 型磁电机定子产品作为研究对象，通过 该自动化生产线，代替人工劳动实现插线功能。 为了实现从上料到滴胶整个过程动作，控制系统需要能够将所有内部组件进行 整合控制。系统采用 PLC 作为控制核心，单片机为辅助控制器，维纶通触摸屏为人 机交互界面。触摸屏与 PLC 通过 RS485 通信协议进行通信，使得操作人员能够对该 系统进行控制。为了解决 PLC 与单片机数据传输的问题，论文提出了时间转换的算 法，PLC 将数据值转换为时间量，然后单片机通过读取端口变化，再将时间量转换 为数字值。经过多次调试系统参数，提高了流水线插线的稳定性。 课题所开发生产线经过长时间连续试验表明，该设备能够满足所有功能需求， 进行上料、滴胶、剪线、插线和烘干功能。每个流程所需时间为 21.1 秒，仅为原来 人工操作的三分之一，生产效率大大提高。在所试验的 350 个产品中，有 344 个产 品合格，产品合格率达到 98.3%，达到既定目标。导线长度、剥头长度也与设定值相 差不大，满足要求。滴胶量合适，无溢出或缺乏现象，干燥后的磁电机定子成品与 高压线之间能够承受 8 公斤的拉力，满足要求。由于设计时采用的是改造难度较大 的 89-02 型磁电机定子产品，通过更换料仓模具及插线模具，该生产线能够适应现有 的绝大部分磁电机定子，适用面较广。综上所述，该生产线满足厂方要求指标，具 有很广阔的应用前景。 关键词：磁电机定子；PLC；单片机；触摸屏；控制系统；自动化生产线 II II Abstract As the power supply of ignition system for petrol engine, magneto plays an important role in all kinds of automobile and motorcycle. Thus magneto’s quality and production has a very important influence to automobile and motorcycle industry. There is big difference compared with foreign countries due to the limitation of manual work in the output and quality. There is in need of automation for the production line. In order to improve this present situation of magneto stator’s production by manual work, this topic developed a set of automation line for wire plugging, including feeding, glue, wire plugging, drying and transportation. The auto