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1、 本科毕业设计（论文）题目 基于LabVIEW的压壳Fitting装配与检测系统设计 学 院 电气与自动化工程学 年 级 2012级 专 业 测控技术与仪器 班 级 测控121 学 号 学生姓名 校内导师 职 称 副教授 校外导师 职 称 论文提交日期 2016-04-20 24常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明： 所呈交的本科毕业设计(论文)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，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
2、本人承担。本人签名：日期：常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。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，允许毕业设计(论文)被查阅和借阅；学校可以将毕业设计(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、汇编毕业设计（论文），并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。本人签名： 日期：导师签名： 日期： 基于LabVIEW的压壳Fitting装配与检测
3、系统设计摘 要随着发动机性能的不断强化和废气排放温度的升高，增压器对压壳装配技术以及各个部分的装配精度都有了更高的要求。涡轮增压器是一个高功率、低排量的装置，正被运用到越来越多的机器中，所以现在对涡轮增压器的需求量也越来越大。 针对目前的形式，提高对涡轮增压器的装配技术以及装配精度必将成为涡轮增压器装配的重要发展方向。为了提高系统对装配过程中变化的适应能力，加强装配系统的实用性，本课题将结合涡轮增压器压壳的特点，集成应用S7-300PLC、OPC、LabVIEW等相关技术，设计出对增压器压壳组件的装配与检测系统，来实现更高效的装配任务。本课题将主要研究如何有效地装配压壳的以下组件：直管（Str
4、aight pipe）、弯管（Elbow）、定位销（Orientation pin）。经实践证明，本文设计的压壳组件的装配与检测系统提高了装配效率以及质量，有效地降低了生产中的损耗，间接地提高了产业效益。该设计也在实际应用过程中满足了现实需求。关键词：压壳 S7-300PLC LabVIEW OPC The pressure shell Fitting assembly and testing system based on LabVIEW designAbstractWith the continuous strengthening of engine performance and emi
5、ssions, the rise of temperature of pressure shell assembly technology, and the fitting precision of the parts have higher requirements.Turbocharger is a high power, low emissions, being used in more and more machines, so the demand of the turbocharger is also also growing. In view of the present for
6、m, improve the assembly technology and assembly precision of the turbocharger will become an important developing direction of the turbocharger assembly.In order to improve the ability of the system to adapt to changes in the assembly process, strengthen the practicality of the assembly system, this
7、 topic will combine the characteristics of pressure shell of the turbocharger, the integrated application of S7-300 PLC, OPC, LabVIEW and other related technology, design of pressure shell components assembly and testing system, to achieve more efficient assembly task.This topic will mainly study ho
8、w to effectively assembling pressure shell of the following components:Straight pipe、Elbow、Orientation pin. Key words: Turbocharger; S7-300PLC; LabVIEW; OPC; PROFIBUS-DP; image processing目录1.1 研究背景71.绪论71.2 研究意义81.3 研究的主要内容91.4本章小结102. 系统方案设计102.1 系统设计概述102.2 系统装配组件介绍112.3 系统生产要求112.4 系统工作流程152.5 本章
9、小结183.系统硬件介绍183.1 S7-300PLC介绍193.2 JANOME压机193.2.1 单元型伺服压机193.2.2 系统构成203.3 系统硬件分析223.3.1压机系统信息收发概要223.3.2 驱动控制233.3.3 运动控制233.3.4 IO控制243.4 本章小结254 虚拟仪器技术概述254.1 虚拟仪器技术简介254.2 LabVIEW图形化编程的组成和特点264.3利用LabVIEW软件实现通信264.3.1 LabVIEW的VISA通信274.3.2LabVIEW的DataSocket通信284.3.3LabVIEW的OPC通信304.4 本章小结315.人机
10、界面与检测技术设计325.1 人机界面设计325.2 软件功能设计345.2.1系统参数设置345.2.2人员管理355.2.3数据的查询以及数据的保存365.2.3压机控制以及压机数据回读375.2.3控制打标机打印条形码385.2.3扫码枪扫描条形码396.4 本章小结396.调试结果与分析406.1自动测试程序406.1.1工位OP1装配416.1.2 工位OP2检测446.2 伺服压机示教器使用说明476.2.1 安装示教器步骤476.2.2 JOG模式以及压机复位操作使用介绍476.2.3 编辑程序486.3 伺服压机PC修改参数介绍506.4 调试结果557.总结、展望与影响597
11、.1 总结597.2 展望597.3对环境及社会可持续发展的影响597.3.1 对环境可持续发展的影响597.3.2 对社会可持续发展的影响60参考文献61附录 系统实物图62致谢63VII常熟理工学院毕业设计（论文）1.1 研究背景1.绪论涡轮增压技术的发展，书写了内燃机发展历史上的新章程。涡轮增压技术在很多方面发挥了至关重要的作用，在提高内燃机的功率、提高燃油的利用率以及节能减排等方面影响巨大。然而在涡轮增压技术出现后的一段时间里并没有应用到车用发动机上。而是随着涡轮增压器在效率方面的提升以及与涡轮增压技术相关技术的发展，涡轮增压技术逐渐开始在车用发动机方面得以应用。尤其在汽油机的涡轮增压
12、技术取得巨大飞跃时，涡轮增压凭借技术突破的势头广泛的应用到汽车领域。涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机，工作原理主要是通过压缩空气来增加进气量，利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮，涡轮同时带动同轴的叶轮来压缩新鲜空气，送入气缸。当发动机转速加快时，废气排出的速度以及涡轮的转速也就同步加快，同时就提高了空气压缩量，相应地，发动机的进气量得到增加，这样就增加发动机的输出功率。涡轮增压器在功能上起到的作用其实与机械增压器的功能相似，都是通过增加进入空气流量来提高机器运行效率的。涡轮增压器充分利用了废气的热量及其流量，实现了很大节能减排功能。近年来，在汽车发动机领域，涡轮增压技术面临着一个非常广阔
13、的应用前景，将涡轮增压技术应用到内燃机工业中将会是未来的主要发展方向。随着汽车工业的不断进步以及可持续发展思想的贯彻，市场需求在对发动机的废气利用、废气排放、节能性、经济性等方面提出了更高的要求，因此也推动了涡轮增压技术向更高的技术层面发展。为适应这些严苛的技术要求，就需要发展各种类型的增压系统。但更为重要的是研究出高效率、范围广、高效益、高利用率的涡轮增压器。随着技术的不断进步，涡轮增压技术已趋向于更加成熟，这对于涡轮增压器的生产也提出了新的挑战提高生产效率、降低生产成本。1.2 研究意义内燃增压系统自从在批量生产汽车上首次应用以来，在汽车工业中变得越来越重要，其中废气涡轮增压器占有特别重要
14、的地位。当今几乎所有的柴油机都装有废气涡轮增压器，对提高柴油机动力装置的魅力及其被用户所认可起到了决定性的作用，而废气涡轮增压器在汽油机上的应用也越来越普遍。上述可知,伴随着涡轮增压器市场需求的日益膨胀,作为涡轮增压器的主体部件涡壳铸件的需求量也随之增加。近年来涡轮增压技术被越来越多的应用到发动机上，这就加大了市场对涡轮增压器的需求。更何况涡轮增压器具有以下优点:1、发动机的高功率。有利于减小发动机的体积与质量。2、燃油的高燃烧率。减少了尾气排放，有利于环境保护。3、燃油高利用率。在相同条件下，配有涡轮增压器的发动机的燃油性能更加出众，效果更好。随着现代技术的发展，涡轮增压器应用的越来越广泛，市场对涡轮增压器的需求也越来越大，面对市场的需求，催生了对于涡轮增压器加速生产，提高产品合格率的需求。因此研究涡轮增压器压壳的装配与检测系统设计显得至关重要！1.3 研究的主要内容本课题是基于LabVIEW的压壳Fitting装配与检测系统设计，用来实现涡轮增压器用压壳组件的组装，包括工位OP10内压壳内径检测和压壳型号检测以及直管、弯管、定位销的压入组装，工位OP20内直管、弯管的扭力校准。压壳Fitting装配与检测系统本系统是通
