江海职业技术学院毕业设计
第一章 绪论
引言
随着我国现代化进程的加快，汽车工业的迅猛发展，对圆盘式机油冷却器的市场需求越来越大。可是长期以来，其装配过程一直靠手工操作，效率低，劳动强度大。为改变圆盘式机油冷却器手工装配的现状，提高装配质量与效率，扬州通洋机油冷却器厂委托我们为其设计圆盘式机油冷却器自动装配线。
通过对该装配线的设计，将促进机油冷却器制造企业的技术进步，降低产品的制造成本，保证产品的装配质量，提高产品的装配工作效率从而提高产品的质量和生产率，以适应企业扩大生产规模，及时应对国内外客户的订货需求。因此本课题的实施对企业的发展、技术进步及创造良好的经济效益与社会效益都具有十分重要的意义。
1.1 圆盘式机油冷却器装配技术的现状及趋势
1.1.1 圆盘式机油冷却器简介
扬州通洋机油冷却器厂给出的圆盘式机油冷却器如图1-1所示。
图1-1 机油冷却器
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在高速情况下，机油温度升高，机油高温下油气产生的压力也高，从而影响到机油的物理稳定性，造成润滑不良，增加机车内部零件的磨损，所以需要在机车上加上机油冷却器对机油进行有效的降温冷却。圆盘式机油冷却器带有独立水套，结构紧凑，传热系数高，安装使用极为方便。
冷却器中有一个芯子集成，它由多层空心圆盘状散热片组成，各层之间有一层水隔板，他们交替堆叠起来并通过铜片焊接在一起。芯子总成与冷却器下壳之间也是以铜片实现连接于密封的。各层散热片的空心部分由两根上下串通的孔道相连，一个圆孔，一个方孔，分别作为进、出油孔，机油通过这两根管道在薪资内部流动而水在芯子与冷却器外壳之间的空腹循环。二者是完全隔开的，这样就实现了机油和水的热交换。
1.1.2 机油冷却器装配技术的现状及趋势
圆盘式机油冷却器的装配工艺过程是其制造过程中非常重要的环节，装配质量的好坏直接影响机油冷却器的密封性能。长期以来，这一工艺过程一直靠人手工操作，效率较低，工人的劳动强度大，且装配质量过多地受到人为因素的影响，致使机油冷却器质量的稳定性和可靠性不高。随着企业用户需求量的不断增加，装配工艺过程必须实现自动化，这样才能提高生产率，降低生产成本，保证产品质量，在不久的将来，自动化装配将逐渐替代手工装配。
1.2 课题的来源、意义及主要内容
1.2.1 课题的来源
本课题是扬州通洋机油冷却器厂的委托项目。该厂现有采用的是人工装配。在芯子总成装配中，工人仅用一面一孔定位（套筒固定散热片中心孔），周向定位完全是靠人工调整，最后用带有长销的托盘，利用散热片的圆孔矫正定位。然后再由另外一名工人拿到压力机上，加压块和螺母（长销的另一端加工有螺纹，垫入一块压块后，旋入螺母），按动气动按钮对机油冷却器进行压紧，手工旋紧螺母，最后通过按钮松开冷却器。可以看出整个装配过程显得很复杂，而且对人的基本技能要求较高，存在很大的不确定性，容易对生产效率产生影响。
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基于市场的需求，必定要扩大生产规模，因此扬州通洋机油冷却器厂要制造一套自动装配线，来提高生产率，降低生产成本，保证产品质量，减轻工人的劳动强度。
1.2.2 课题的意义
该课题的创新之处在于采用自动化技术来解决制约机油冷却器产品质量和产量提高的瓶颈——装配工艺，实现由人工装配向自动化装配的转变。随着我国现代化进程的加快，汽车工业得到了迅猛的发展，圆盘式机油冷却器在汽车市场中的需求将越来越大，该课题正好应对了市场的需求。
通过本课题的研制开发，将促进圆盘式机油冷却器产品制造企业的制造装备的技术进步，降低产品的制造成本，保证产品的装配质量，提高产品的装配工作效率从而提高产品的质量和生产率，以适应企业扩大生产规模，及时应对国内外客户的订货需求。因此本项目的实施对企业的发展。技术进步及创造良好的经济效益和社会效益具有十分重要的意义。
1.2.3 课题的内容
本课题的内容为机油冷却器装配自动化。机油冷却器包括水隔板、散热片、焊料铜片、上下盖、上下盒等零件的装配，装配后机油冷却器的压紧等。我在本次毕业设计中的主要内容为机油冷却器的传送装置设计，其他的包括上料装置与装配机械手和整体方案及压力机的设计由几个同学共同完成。
1.3 装配自动化简介
1.3.1 装配自动化的应用与现状
19世纪机械制造业中零部件的标准化和互换性开始用于小型武器和钟表的生产，随后又应用于汽车工业。20世纪初，美国福特汽车公司首先建立了采用运输带的移动式汽车装配线,将工序分细,在各工序上实行专业化装配操作，使装配周期缩短了约90％，降低了生产成本。互换性生产和移动式装配线的出现和发展，为大批量生产中采用自动化装配开辟了道路。于是，陆续出现了料斗式自
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动给料器和螺钉、螺母自动拧紧机等简单的自动化装置。大批量生产的轴承、离合器和中小型电机等零件少、装配工艺简单的机电产品,以及汽车、农业机械、仪器仪表等产品中的部分简单部件，有的也采用了自动或半自动装配机（线）。但由于对适合自动化装配的产品结构有很大限制，自动化装配机投资多而对产品改型的适应性小，机械制造中的装配自动化仅用于大批量生产。60年代,随着数字控制技术的迅速发展,出现了自动化程度较高而又有较大适应性的数字控制装配机，从而有可能在多品种中批量生产中采用自动化装配。1982年，日本的个别工厂中已采用数字控制工业机器人来自动装配多种规格的直流伺服电机。
工业发达国家早在20世纪就广泛实现了制造自动化，发达国家普遍实现制造自动化的原因并非单纯的是人工成本高，更深层的意义是制造自动化对于提高产品质量、降低成本、提高企业核心技术竞争力起到了极其重要的作用。目前，世界上工业发达国家的机械制造自动化过程中，已将一些产品、部件的装配过程逐渐摆脱了人工操作，并及早地将注意力转向装配自动化系统研究，并取得了卓越的成果，已出现了柔性装配系统。我国目前虽是制造业大国，但由于制造自动化水平低，国内生产的产品大多数为附加值较低的中低档产品，目前的发展主要是以资源及劳动力为代价，不仅严重制约了国内产品在国际高技术产品市场的竞争力，同时也导致资源的综合利用率低。我国对装配自动化技术的研究起步较晚，近年来有一定的进展，陆续自行设计、建立和引进了一些半自动、自动装配线及装配工序半自动装置。但国内设计的半自动和自动装配线的自动化程度不高、装配速度和生产效率较低，所以装配自动化技术在我国具有很大的开发和应用潜力。
1.3.2 装配自动化的目的与条件
装配自动化的目的主要在于：保证产品质量及其稳定性、提高劳动生产率、降低生产成本、力求避免装配过程中受到人为因素的影响而造成质量缺陷、降低劳动强度、改善劳动条件、保证操作安全。
装配自动线一般由 4个部分组成:
(1)零部件运输装置：它可以是输送带，也可以是有轨或无轨传输小车。 (2)装配机械手或装配机器人。
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(3)检验装置：用以检验已装配好的部件或整机的质量。 (4)控制系统：用以控制整条装配自动线，使其协调工作。
要实现装配自动化，必须具备一定的前提条件，主要有如下几方面： 1.生产纲领稳定，且年产量大、批量大，零部件的标准化、通用化程度较高。 2.产品具有较好的自动装配工艺性。
3.实现装配自动化以后，经济上合理、生产成本降低。
1.3.3 装配自动化的发展趋势及途径
今后一段时间内，装配自动化技术将主要向以下两方面发展：
1.与近代技术技术互相结合、渗透，提高自动装配装置的性能 近代基础技术，特别是控制技术和网络通信技术的迅速发展，为提高自动装配装置的性能打下了良好的基础。装配装置可以引入新型、模块化、标准化的控制软件，发展新型软件开发工具；应用新的设计方法，提高控制单元的性能；应用人工智能技术，发展、研制具有各种不同结构能力和智能的装配机器人，并采用网络通信技术将机器人与自动加工设备相连以得到最高生产率。
2.进一步提高装配的柔性，大力发展柔性装配系统FAS 在机械制造业中，CNC、FMC、FMS的出现逐步取代了传统的制造设备，大大提高了加工的柔性。新型的生产哲理CIMS使制造过程必须成为是用计算机和信息技术把经营决策、设计、制造、检测、装配以及售后服务等综合协调为一体的闭环系统。但如果只有加工技术的自动化，没有装配技术的自动化，FMS、CIMS就不能充分发挥作用。装配机器人的研制成功、FMS的应用以及CIMS的实施，为自动装配技术的开发创造了条件；产品更新周期的缩短，要求自动装配系统具有柔性响应，需要柔性装配系统来使装配过程通过自动监控、传感技术与装配机器人结合，实现无人操作。
1.3.4 装配自动化的意义
现代制造技术的不断发展，为社会生产力带来了巨大飞跃。然而，由于加工技术超前于装配技术许多年，两者已经形成了明显的反差，装配工艺已经成为现代化生产的薄弱环节，现代制造技术的发展使传统的手工装配工艺面临着严峻的
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