螺纹联接自动装配系统的研究

发布时间：2017-05-25 19:17

  本文关键词：螺纹联接自动装配系统的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：螺纹联接装配在工业装配制造中占有越来越重要的地位,研究并提高其装配核心技术和工艺是实现复杂的螺纹联接的主要方式之一。本文以多路阀生产装配中螺纹联接的拧紧装配为研究背景,针对螺纹联接装配系统的结构设计、拧紧控制和速度轨迹规划等问题进行了研究。本论文通过参考现有成熟的拧紧设备,结合企业需求,研究设计了应用于多路阀螺纹联接装配的平台系统。本论文主要完成了以下研究工作：(1)介绍了课题研究的背景和来源,分析了螺纹联接装配技术的发展和研究现状,指出了螺纹拧紧设备对保证多路阀螺纹装配质量和装配效率所具有重要的意义,并对课题研究的主要目标和工作内容作了认真的剖析。(2)提出基于企业实际需求的螺纹联接装配系统设计,主要由自动拧紧机构、多路阀初步装配升降平台、电控柜组成,并完成了机构的选型和工作说明。(3)针对螺纹装配拧紧过程中预紧力、拧紧转角和拧紧力矩的数学关系模型,确定了螺栓在弹性区域的拧紧转角数值,提出了扭矩转角控制的螺纹拧紧控制方法,并设计了拧紧控制的工作流程。(4)针对特定型号螺纹联接拧紧中对预紧扭矩的要求,建立了拧紧轴单元的控制模型,设计了螺纹联接拧紧过程中的期望速度轨迹,对建立的控制模型进行仿真,得出带模型补偿PI极点配置控制策略能获得更好的动态响应和稳态精度。(5)搭建dSPACE DS1103控制的伺服电机转速调节实验系统用于模拟螺纹联接拧紧控制,进行了伺服电机参数估计和速度控制算法的验证。
【关键词】：多路阀 拧紧装配 扭矩转角控制 速度控制 轨迹规划
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH131.3;TG95
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 绪论14-28
• 1.1 课题研究的背景14
• 1.2 螺纹联接装配的研究现状14-23
• 1.2.1 螺纹联接装配的研究现状14-17
• 1.2.2 国内外螺纹联接装配系统的研究现状17-20
• 1.2.3 螺纹联接的拧紧控制方法的研究现状20-23
• 1.3 课题研究意义及研究内容23-26
• 1.3.1 课题的研究意义23-25
• 1.3.2 研究内容25-26
• 1.4 本章小结26-28
• 第2章 螺纹联接装配设备的机构设计28-40
• 2.1 螺纹联接装配设备的构成及工作过程28-29
• 2.1.1 螺纹联接装配设备的构成28
• 2.1.2 螺纹装配系统的工作过程28-29
• 2.2 螺纹自动拧紧机构的原理与结构29-37
• 2.2.1 螺纹自动拧紧机的组成29-33
• 2.2.2 螺纹自动拧紧轴的结构33-37
• 2.3 多路阀初步装配升降平台的机构设计37-39
• 2.3.1 多路阀初步装配升降平台的工作原理37
• 2.3.2 多路阀初步装配升降平台的结构设计37-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第3章 螺纹联接装配的关系模型及工作流程40-48
• 3.1 螺纹联接的预紧及其预紧力40-41
• 3.1.1 螺纹联接的预紧力40
• 3.1.2 螺纹联接的最大预紧力40-41
• 3.2 螺纹联接装配中的关系模型41-44
• 3.2.1 预紧力与拧紧力矩的关系模型42
• 3.2.2 预紧力与拧紧转角的关系模型42-43
• 3.2.3 拧紧力矩与拧紧转角的关系模型43
• 3.2.4 弹性区域拧紧转角的确定43-44
• 3.3 螺纹联接的控制方法及工作流程设计44-46
• 3.3.1 螺纹联接的控制方法确定44
• 3.3.2 拧紧控制的目标转矩设计44-46
• 3.3.3 拧紧控制的工作流程研究46
• 3.4 本章小结46-48
• 第4章 螺纹联接拧紧单元的建模与控制48-60
• 4.1 螺纹联接拧紧单元的建模48-51
• 4.1.1 伺服电机的数学模型48-49
• 4.1.2 机械传动系统的结构及建模49-51
• 4.2 伺服电机的控制策略研究51-57
• 4.2.1 伺服电机转速的轨迹规划51-56
• 4.2.2 带模型补偿的PI极点配置56-57
• 4.3 仿真结果57-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第5章 螺纹联接拧紧转速调节实验60-66
• 5.1 实验平台的设计60-61
• 5.1.1 实验系统的组成及介绍60
• 5.1.2 dSPACE DS1103控制器板60-61
• 5.2 伺服电机转速调节实验系统的系统辨识61-63
• 5.2.1 时域系统辨识及结果61-63
• 5.3 实验测试结论及分析63-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第6章 总结与展望66-68
• 6.1 论文总结66
• 6.2 研究展望66-68
• 参考文献68-73

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