拉铆钉在线检测机电系统的研究与实现

发布时间：2017-07-29 18:31

  本文关键词：拉铆钉在线检测机电系统的研究与实现

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【摘要】：本文以一种拉铆钉为检测对象,对工业零件的在线检测机电系统进行深入研究,综述了现有在线检测机电系统的基本架构,并综合考虑在线检测速度、精度和经济性,设计并实现了一套拉铆钉多参数在线检测机电系统。首先,结合国内外在线检测技术的研究现状和拉铆钉在线检测指标需求,分析了拉铆钉在线检测机电系统的基本功能,概述了各功能模块的实现方案,设计了系统总体方案。其次,对系统的整体机械结构进行了设计。采用模块化设计的思想,将系统按功能划分为多个模块,对各模块的机械结构进行了详细的设计和工作原理分析,包括自动供料模块、定位模块、检测校准模块和分选模块,通过Pro/e软件建立了系统整体结构的三维模型。为实现机械结构参数的最优化,对拉铆钉供料过程进行了运动分析,并通过ADAMS虚拟样机软件对输送装置进行运动仿真,得到不同轨道倾角和轨道间距对拉铆钉输送效率和稳定性的影响,通过运动仿真模拟零件的真实运动情况,优化结构设计参数。最后,对系统的电气控制部分进行了研究设计,分析了系统工作逻辑流程,完成了机电控制系统的硬件集成。基于PLC可靠性高、实用性强、系统设计维护方便等优点,采用西门子PLC-200作为逻辑控制器,通过V4.0 STEP7 Micro WIN SP9软件对系统工作流程的内部程序进行了编制。研制系统样机,进行实际测试,测试结果显示系统能顺利实现拉铆钉的自动供料和定位,并根据检测结果自动分选,达到了预期设计的要求。
【关键词】：在线检测 自动供料 精确定位 PLC-200 运动分析
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274;TH131.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究背景及研究意义9-10
• 1.3 国内外研究现状10-14
• 1.3.1 在线检测国内外研究现状10-13
• 1.3.2 拉铆钉在线检测现状分析13-14
• 1.4 本文的研究内容14-16
• 2 系统总体方案设计16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 拉铆钉在线检测性能要求及技术指标16-17
• 2.3 拉铆钉在线检测机电系统的功能分析17-21
• 2.3.1 自动给料功能分析与实现方案18-19
• 2.3.2 零件输送功能分析与实现方案19
• 2.3.3 定位功能分析与实现方案19
• 2.3.4 检测校准功能分析与实现方案19-20
• 2.3.5 劣质品剔除功能分析与实现方案20
• 2.3.6 系统控制功能分析与实现方案20-21
• 2.4 总体方案设计21-22
• 2.5 本章小结22-24
• 3 系统整体机械结构的设计24-37
• 3.1 自动供料系统的设计24-31
• 3.1.1 自动给料装置的研究25-29
• 3.1.2 拉铆钉输送装置的设计29-31
• 3.2 拉铆钉定位机构的设计31-32
• 3.2.1 定位机构整体设计31
• 3.2.2 吸盘电磁铁的选用31-32
• 3.3 检测校准装置的研究与设计32-34
• 3.4 分选机构的设计34-35
• 3.5 系统整体结构的三维建模35-36
• 3.6 本章小结36-37
• 4 影响拉铆钉供料的关键部件分析与仿真优化37-47
• 4.1 拉铆钉在振动盘内的运动分析37-39
• 4.1.1 振动盘送料的基本运动形式37
• 4.1.2 拉铆钉在振动盘内的运动原理37-39
• 4.2 拉铆钉沿刚性轨道输送的运动分析39-41
• 4.3 拉铆钉输送装置的运动仿真及优化设计41-46
• 4.3.1 虚拟样机技术41-43
• 4.3.2 虚拟样机建模43
• 4.3.3 运动仿真分析与优化设计43-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 系统电气控制部分的设计47-60
• 5.1 引言47
• 5.2 系统控制逻辑分析47-50
• 5.3 控制系统硬件集成50-53
• 5.4 PLC控制程序的编制53-59
• 5.4.1 系统上电复位程序设计55-56
• 5.4.2 系统启动及停止程序设计56
• 5.4.3 振动盘状态检测程序设计56-57
• 5.4.4 零件分离动作程序设计57-58
• 5.4.5 定位动作程序设计58
• 5.4.6 图像采集动作程序设计58-59
• 5.4.7 分选动作程序设计59
• 5.5 本章小结59-60
• 总结与展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果66

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本文编号：590551