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基于pcl-839的机油冷却器控制系统设计 于栋 基于PCL839机油冷却器控制系统设计 第一章 绪论 1.1 课题来源及意义 本课题为2007-2009市校合作项目。由扬州大学机械工程学院和扬州通洋机油冷却器有限公司联合承担。项目编号:YZ2007047-2。 随着现代社会的快速发展，科学技术也发生了巨大的变化，例如汽车工业，航天工业，新能源工业等等，尤其是汽车工业领域的巨大变革最为典型。这些新兴行业的迅猛发展，提高了人们的生活水平，使人们在体会到了现代科学技术带来的便捷之外，也更加注重了舒适，安全，环保等方方面面。社会需求更加安全可靠舒适的汽车，对汽车部件的要求也随之增高，特别是汽车发动机的性能，是衡量汽车好坏的重要指标。发动机的好坏主要由转速和功率决定，所以想要获得好的发动机性能，必须对润滑性能及可靠性有一定的要求，而影响润滑可靠性的一个主要因素，就是机油的温度。在快速行驶的过程中，机油温度随着升高，降低了机油的粘度和稳定性，同时机油易氧化变质，易造成烧轴瓦和曲轴、缸套拉伤等问题，也使得润滑的性能大幅度降低，各部件之间因润滑性降低可能出现转动，连接不稳定等问题。因此，控制机油的温度十分重要，一般在机油温度超过95摄氏度时，需在润滑系统中加入机油冷却装置。 用于汽车机油冷却的冷却器主要是铝质条形机油冷却器[1]，它是汽车中为了保证润滑性能的不可或缺的部件。条形机油冷却器应用广泛，制造工艺成熟，主要的制造工序有部件冲压、部件组装、表面焊接清洗、表面喷漆处理等等。冷却器表面所进行的烘焊处理时为了保证冷却器内部空间的封闭性，防止油液渗漏出来而影响到冷却的效果。所以，冷却器的生产工艺涉及到了很多行业，但总体上来看，冷却器的组装时其中最大的工序。它消耗了很大的人力财力和物力，却仍旧效率低下，而装配是零件完成前的重要工序，装配的好坏直接影响了产品的使用性能。所以综上两方面得出，冷却器组装的效率和质量决定了整个冷却器生产的效率以及它的综合性能。 考虑到机油冷却器的市场需求以及目前机油冷却器装配行业的技术落后，劳动力密集，生产效率低下等一系列特点，并广泛结合了工业机器人在自动装配领 于栋 基于PCL839机油冷却器控制系统设计 域中的应用[2]-[4]，在本课题中提出了一种尽可能满足企业大规模生产要求的自动化装配系统，既能够降低劳动强度，提高生产效率，同时也保证了装配的质量和精度。因此，本课题的实施，能够为社会喝企业带来良好的效益，具有很大的积极意义。 1.2 国内外研究现状 所谓装配，就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。装配是整个生产系统的一个主要组成部分，也是机械制造过程的最后环节。 早期的装配主要是人工装配，这种装配形式效率低，劳动强度大，装配精度不 高。这些特点限制了装配不能实现批量化大生产，不能满足现代社会对工业产品的需求。当代的装配已经迈入了自动化，这种装配形式有很多优点，例如生产率高，劳动强度小，对工人的技术要求比较低，能够实现大批量生产，同时保证了良好的精度，所以自动化装配在当代以及未来的装配产业中，将会成为主流。 1778年，现在公认的批量生产的先驱之一Eli Whitney为生产美国战争中所需的大量步枪，开发了一台能加工模板的铣床，但是仍旧需要人工修配零件。793年，Oliver Evans的不借助人力从一个位置输送材料到另一个位置的概念最终促使了自动化装配上的更进一步的发展。1849年，Elihu Root对装配方法的发展做出了卓越贡献，他将装配元件的各种操作分解成更基本的单元，应用这个―分解工作，增加产量‖的概念，装配工作简化到基本操作，以很短的工人培训周期，就能得到高的效率。20世纪初，机械设备被引入以取代手工装配，这些设备采取自动装配设备或具有零件进给机构的工作头的形式，近年来，采用有托盘的机器人。这种自动化只应用于大批量生产中，与一些特定的行业联系起来。 20世纪以后，开始出现了工业机器人技术。工业机器人的定义是:工业机器人是一种能模拟人的手、臂的部分动作，按照预定程序、轨迹及其他要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备，是最典型的机电一体化数字化装备[5]-[8]。George Devol和Jr.在1954年取得了一个可编程传送设备的专利，这被看做是现代工业机器人的基础。1959年， - 2 - 于栋 基于PCL839机油冷却器控制系统设计 Jeseph.F.Engelberger和George.G.Devol联手研制出世界上第一台工业机器人。取名―Unimate‖，意为―万能自动‖。 两人于1960年成立Unimation公司，