全自动振膜上料传输机的设计及其特性仿真分析

发布时间：2017-08-18 03:25

  本文关键词：全自动振膜上料传输机的设计及其特性仿真分析

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【摘要】：目前实现电子产品的全自动化加工装配，是解决用工难和人力成本居高不下的有效途径。手机扬声器振膜组件不仅尺寸小厚度薄，具有一定的声学要求，，在全自动化上料传输有一定的难度，进而需要开发研制全自动化振膜上料传输机。 本文研究了上料传输机的类型和发展研究现状，依据客户要求并结合扬声器音圈振膜的特殊性，分析了振膜上料传输机的关键结构和其所要实现的运动功能。完成上料传输机的机械结构整体布局设计，以及振膜上料传输机构的详细分析设计。对关键零件进行了计算校核，保证了传输机构的运行稳定性。设计的专用送料机构，解决了全自动上料振膜盘和自动回收空料盘的关键技术。对设备的定位方式进行了分析和设计，采用六点定位和一面两销的定位原理，通过定位夹紧载体工作平面，保证了载体传输到等待上料位置处的精确定位。 振膜夹取机构是振膜上料传输机中的关键结构。采用直角坐标机器人夹取振膜，详细分析了振膜夹取机构的动作过程和时间分配，并分析了确定夹取振膜机械装置的类型、夹取力的大小和夹爪与振膜环的接触宽度。并采用Ansys Workbench对夹爪夹取振膜环的受力情况进行了有限元静力学分析和屈曲分析，验证了理论计算的夹取力大小范围值的合理性，以确保振膜结构的稳定性。 机械手爪在电缸起停时波动较大，影响振膜的夹取精度。综合考虑设备运行过程的稳定性，采用ADAMS机械动力学仿真和Matlab Simulink仿真的联合仿真技术，改进优化了控制系统。优化后的振膜夹取机械夹手控制系统振动大幅度减少，同时能够让客户通过动画仿真直观地了解设备的实际工况。
【关键词】：振膜上料传输机 机械手爪 有限元仿真 联合控制仿真
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题来源10
• 1.2 本课题研究的背景及意义10-12
• 1.3 国内外的发展概况与研究现状12-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-16
• 2 振膜上料传输机的功能与工艺分析16-22
• 2.1 手机扬声器音圈振膜16-18
• 2.2 振膜上料传输机整体设计方案18-21
• 2.2.1 振膜上料传输机的功能要求18-19
• 2.2.2 传输机构的工艺分析19-20
• 2.2.3 送料机构的工艺分析20
• 2.2.4 夹取机构的工艺分析20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 3 振膜上料传输机的结构设计22-35
• 3.1 传输机构的设计22-27
• 3.1.1 传输机构的结构设计23-24
• 3.1.2 传输机构的计算分析24-27
• 3.2 送料机构的设计27-30
• 3.2.1 上料盘结构设计27-29
• 3.2.2 空料盘回收结构设计29-30
• 3.3 定位装置设计30-34
• 3.3.1 取工件位置的重复定位方式30
• 3.3.2 放工件位置的重复定位方式30-34
• 3.3.3 夹取机构的重复定位方式34
• 3.4 本章小结34-35
• 4 振膜上料传输机夹取机构的设计与仿真分析35-55
• 4.1 夹取机构工作过程及工步时间分配35-37
• 4.2 夹取机构的直角坐标机器人设计37-47
• 4.2.1 底座设计37-38
• 4.2.2 直线运动单元设计38-40
• 4.2.3 机械夹手设计40-47
• 4.3 机械夹手的有限元分析与仿真47-54
• 4.3.1 有限元法的基本理论与分析软件47-48
• 4.3.2 屈曲分析48-50
• 4.3.3 机械手夹取振膜环的屈曲分析50-54
• 4.4 本章小结54-55
• 5 振膜上料传输机动态特性联合仿真55-73
• 5.1 联合仿真概述55-58
• 5.1.1 动力学仿真软件 ADAMS55-56
• 5.1.2 控制系统设计软件 Matlab/Simulink56
• 5.1.3 联合仿真的流程56-58
• 5.2 联合仿真机械系统模型的建立58-64
• 5.2.1 建立振膜上料传输机模型58
• 5.2.2 添加约束和驱动58-59
• 5.2.3 定义输入输出变量59-63
• 5.2.4 ADAMS/Control 模块导出控制参数63-64
• 5.3 联合仿真控制系统的建立64-68
• 5.3.1 联合仿真机械系统子模块64-65
• 5.3.2 联合仿真控制系统模型65-67
• 5.3.3 仿真参数设置67
• 5.3.4 联合仿真结果与分析67-68
• 5.4 基于 PID 控制系统仿真分析68-72
• 5.4.1 PID 控制原理68-70
• 5.4.2 PID 控制系统的联合仿真模型70
• 5.4.3 基于 PID 联合仿真的结果与分析70-72
• 5.5 本章小结72-73
• 6 结论与展望73-75
• 6.1 结论73-74
• 6.2 未来展望74-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果79-80
• 致谢80-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：692473