1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会生产力和人力资源成本的提升以及工作环境的改变、多元化的市场竞争，原有的传统人力密集型生产模式已逐渐不适应社会的需求，各制造业企业面临着重重的人力资源压力，智能化自动生产线产业可以极大程度的缓解制造业企业招工难与人力成本高的问题。此外，智能化自动化生产线产业具有很长的产业链和很强的产业带动能力，自动化生产线产业的发展需要大量的高质量的工业机器人、伺服电机、气缸等等，极大的带动了相关产业的发展，细化了社会分工提高了社会生产力，非常符合国家产业升级的大政策。

目前，国外自动化生产线的发展现状主要表现为高度智能化和高度自动化，如西门子德马泰克是物料输送自动化供应商，主要致力于电子工业的自动化表面贴装系统和多层 pcb 激光钻孔机等。国内自动化生产线主要是针对专用的需求而设计。华昌达是汽车及工程机械行业成套自动化生产设备商，主要生产焊装车间、涂装车间等设备。江苏天奇是国内自动化生产系统整体解决方案供应商，主要产品有汽车总装、焊装、涂装，车身储存物流自动化系统，自动化立体仓库系统，机场物流自动化系统等。但总体来说，对比美德日韩，我国制造业企业智能化与自动化率处于极低水平，除少数大企业外众多中小制造业企业依然以人工加工装配为主，因此智能化自动装配生产线在我国还有巨大的市场需求和发展空间，是一个快速成长中的新兴产业。

产品装配在制造业中占有重要地位，装配工序长期以来 ,都是由人工用简单的工具来完成的，被认为是不易实现自动化的工 序，但随着经济、科技的不断进步和工业4.0的到来,各个行业现代机械化程度和自动化程度得到不断地提高。工业上机械装配的机械化和自动化程度也在不断地提高与加深。世界上第一条装配线是在年1913年由美国福特公司开始制造使用的,但是装配工序仍然是利用简单 机械由人工进行的。因此，自动化装配技术, 除美国外 ,各国一般发展较晚。在国内，早在1994年，华南理工大学的谢存、禧温、继圆、时雄、孛杞等人基于吊扇的装配项目对装配线的构成、工位安排、循环时间的设定、精度分析、机器人选型、自动送料装置与控制策略等问题做了一定的研究;在2007年，浙江大学的李永强，陶国良等人对车用abs进液阀的阀芯装配进行研究,实现阀芯装配的自动化装配并对装配过程进行了建模与仿真,对装配完毕后阀座在阀体的作用下的位移反弹情况,分析了各种因素对过盈配合装配中装配力的影响；在2018年，蔡俊英等人基于汽车产业研究了汽车制造的柔性自动化装配系统，设计了网络数据管理中心、电气控制系统、机器人、机械手及多种类机械传输系统组成一套完整的、专用的柔性装配控制系统，满足了汽车生产多品种、小批量、智能化、柔性化、高节拍、高产能、免维护的市场需求。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容：

(一) .生产要求：

1) .8小时1200套，工位节拍平衡达95%(节拍T2 90S/台,JKC100 70S/台)

2) .产线为JKC100与T2两款产品共用，设计时考虑快速换模问题；

3) .产线要充分考虑作业安全问题，满足整车长防呆防错要求；

(二) .装配要求：

JKC100型号

FCT测试插口（夹具定位）

SD卡和SIM卡卡槽外橡胶盖（插拔卡需要打开）

SD卡和SIM卡插拔方向：正面朝上

SD卡和SIM卡卡槽（采用视觉定位）

FCT测试插口（夹具定位）

T2型号

SD卡和SIM卡插拔方向：正面朝下

SD卡和SIM卡卡槽（采用视觉定位）

插入SD卡和SIM卡

功能测试的装配过程：

—

插入测试装置开始测试

测试完成拔出SIM卡，SD卡留在工件中

测试完成送入下一工序

JKC100与T2的装配不同点：

1) .两类产品的外形结构不同，因此测试插口以及SD卡和SIM卡卡槽插入位置不同；

2) .插入SD卡和SIM卡时，JKC100是卡身正面朝上但T2是卡身正面朝下

装配的难点:

.SD卡和SIM卡卡槽位置在生产时存在一定的误差，而插拔卡有要求较高的位置精度，所以传统的夹具定

1) 位方案无法满足要求；

2) .卡槽口的橡皮封条在插卡时需要打开，拔出卡后需要将橡皮封条卡入卡槽口，由于橡皮封条材质软柔性高易变性且需要在不同位置先后施加外力才能彻底卡入槽口，所以装配难度较高。

本课题的任务是是基于以上要求设计功能测试平台，主要内容包括：

1) .调研收集分析有关资料,了解自动化装配线的设计流程、注意事项等；

2) .根据装配要求和生产要求初步确定功能测试（FCT）平台的结构设计方案；

3) .进行结构设计计算和分析,并细化结构设计；

4) .对平台中所用的标准件进行选型;

5) .进行功能测试（FCT）平台的装配图和零件图的设计；

6) .整理资料，完成毕业论文的写作，准备好答辩工作；

7) .完成毕业论文的答辩工作。

2.1 拟采用的技术方案及措施：

本课题的具体技术方案为：

1) .根据调研分析,了解自动化装配线的基本组成与设计流程，确定初步设计功能测试（FCT）平台的结构图,确定基本尺寸并用solidworks软件对其进行三维建模；

.在结构设计方案中，针对JKC100与T2两种不同产品， 拟设计一种同时适用于两种产品的夹具；针对JKC100与T2两种产品SD卡和SIM卡插拔方向相反的问题设计可翻转上料盘可转换SD卡方向；并用有限元分析软

1) 件进行计算分析，对局部结构进行优化；

2) .综合考虑运动特性与成本因素,对于运动行程大、运动精度高、运动过程复杂的工件与物料的搬运过程采用伺服电机控制的直线模组机构;视觉平台宽度较宽采用直线导轨与滚珠丝杠的传动，伺服电机提供动力与控制；简单的运动处采用气缸。

3) .根据生产节拍计算测试工位数量、线性模组的移动速度、视觉系统平台移动速度等，依据以上计算结果对涉及到的伺服电机、气缸气爪、线性模组、直线导轨、滚珠丝杠等标准件选型；

4) .针对产品SD卡和SIM卡卡槽位置存在偏差的问题，拟采用机器视觉定位技术确定卡槽位置；根据精度与视场角的要求、物距确定相机焦距、分辨率等参数，依此选择工业相机；

5) .确定全部参数利用SolidWorks软件进行详细设计并绘制装配图与零件图；

2.1 研究目标：

1) .熟悉装配线的装配工艺路线，了解整条装配线各模块功能作用；

2) .掌握自己负责的功能测试工序装配要求并完成平台的结构设计，并对强度薄弱处进行应力分析；

3) .完成气缸、伺服电机、线性模组、工业相机等标准件的选型计算；

4) .完成平台的整体装配图与主要零件图。

3. 研究计划与安排

第1-3周：完成开题报告和英文翻译；

第4-8周：完成毕业设计相关内容的总体方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]. 陈永方,陈明. 浅谈自动化生产线的发展.[j]. 广西轻工业,2011,01:57-61.

[2]. 许川佩、彭圣华.基于 plc 的自动化生产线控制系统.[j]. 仪表技术与传感器,2016,11:85-89.

[3].杨斌,周如江,张明利.薛旦基于机器视觉的智能定位与检测技术研究.[j].机械工程师,2013,11:57-59.