卷板机自动送料系统设计与研究
发布时间：2021-04-01 03:18
卷板机滚弯成形技术是使金属板材根据三点成圆原理,利用工作辊相对位置变化和旋转运动,使板材产生连续弹塑性弯曲而获得预定形状及精度的工件,已经广泛地应用于航空航天、军工兵器、汽车工业、机车车辆等行业。但是,目前多数板材卷制的场合,卷板机的上料操作主要采用人工送料的方式,存在着卷制质量差、生产效率低以及易产生安全事故等问题。卷板机自动送料技术是一种用于卷板机卷制板材时上料的技术,具有高效率、高安全性等优点,其应用有助于提高卷板机板材卷制的自动化水平和板材的卷制质量。因此,本文结合卷板机上料动作的要求,设计与研制一套可应用于卷板机进行板材卷制的自动送料系统,主要研究工作如下:（1）对卷板机进行板材卷制时上料流程进行分析,设计自动送料系统的整体方案以实现板材的搬运与推送功能,分别对搬运装置（含真空吸盘装置）和推料装置进行结构与驱动系统设计。（2）建立了搬运装置的几何参数模型,以有限元理论为依据,利用ABAQUS软件对搬运装置在拾取板材工位下进行了静力与模态分析。静力分析结果显示所设计搬运装置的结构强度与刚度满足要求,模态分析求出搬运装置前6阶固有频率,当搬运装置处于低速运行情况下,需要考虑错开外...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
缩略词
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 卷板机介绍
1.3 国内外卷板机自动送料发展现状及趋势
1.3.1 国外发展现状
1.3.2 国内发展现状
1.3.3 自动送料技术发展趋势
1.4 课题研究意义
1.5 课题的来源与本文主要研究内容
第二章 自动送料系统整机结构分析与设计
2.1 卷板机自动上料流程分析
2.2 卷板机自动送料系统整机设计
2.2.1 板料搬运装置设计
2.2.2 板料推送装置结构设计
2.3 各执行机构设计
2.3.1 板料搬运机械手机械结构设计
2.3.2 板料推送装置机械结构设计
2.4 自动送料系统的驱动系统结构设计
2.4.1 伺服电机及其运动单元设计
2.4.2 搬运机械手的真空吸盘装置气路单元设计
2.5 本章小结
第三章 搬运装置结构静力与模态分析
3.1 搬运装置几何模型建立
3.1.1 搬运装置的基本结构与参数
3.1.2 三维几何模型的建立
3.2 静力分析有限元法
3.3 ABAQUS软件介绍
3.4 有限元静力分析
3.4.1 模型简化
3.4.2 网格划分
3.4.3 施加约束与载荷
3.4.4 静力结果分析
3.5 模态分析有限元法
3.5.1 模态分析相关理论
3.5.2 ABAQUS中模态求解
3.6 模态分析
3.6.1 搬运装置激振频率
3.6.2 ABAQUS对搬运装置模态分析
3.6.3 模态结果分析
3.7 本章小结
第四章 卷板机自动送料系统的控制设计
4.1 卷板机自动送料系统工作过程分析
4.2 数控系统硬件总体设计
4.3 控制系统的硬件组成
4.3.1 PLC技术及选型
4.3.2 PLC接线与I/O端口分配
4.3.3 伺服系统
4.3.4 系统通讯
4.4 软件设计
4.4.1 驱动伺服电机控制
4.4.2 电机转速测量
4.5 本章小结
第五章 卷板机自动送料系统的搬运装置电机模糊PI控制
5.1 永磁同步电机数学原理模型与控制策略
5.1.1 数学原理模型
5.1.2 控制策略
5.2 电机模糊PI控制
5.2.1 模糊PI参数自整定原理
5.2.2 模糊PI控制器设计
5.2.3 PLC实现电机模糊PI控制
5.3 模糊PI控制在MATLAB中实现
5.3.1 MATLAB/Simulink及工具箱介绍
5.3.2 模糊PI控制仿真
5.3.3 搬运装置电机模糊PI控制仿真
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3112594
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
注释表
缩略词
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 卷板机介绍
1.3 国内外卷板机自动送料发展现状及趋势
1.3.1 国外发展现状
1.3.2 国内发展现状
1.3.3 自动送料技术发展趋势
1.4 课题研究意义
1.5 课题的来源与本文主要研究内容
第二章 自动送料系统整机结构分析与设计
2.1 卷板机自动上料流程分析
2.2 卷板机自动送料系统整机设计
2.2.1 板料搬运装置设计
2.2.2 板料推送装置结构设计
2.3 各执行机构设计
2.3.1 板料搬运机械手机械结构设计
2.3.2 板料推送装置机械结构设计
2.4 自动送料系统的驱动系统结构设计
2.4.1 伺服电机及其运动单元设计
2.4.2 搬运机械手的真空吸盘装置气路单元设计
2.5 本章小结
第三章 搬运装置结构静力与模态分析
3.1 搬运装置几何模型建立
3.1.1 搬运装置的基本结构与参数
3.1.2 三维几何模型的建立
3.2 静力分析有限元法
3.3 ABAQUS软件介绍
3.4 有限元静力分析
3.4.1 模型简化
3.4.2 网格划分
3.4.3 施加约束与载荷
3.4.4 静力结果分析
3.5 模态分析有限元法
3.5.1 模态分析相关理论
3.5.2 ABAQUS中模态求解
3.6 模态分析
3.6.1 搬运装置激振频率
3.6.2 ABAQUS对搬运装置模态分析
3.6.3 模态结果分析
3.7 本章小结
第四章 卷板机自动送料系统的控制设计
4.1 卷板机自动送料系统工作过程分析
4.2 数控系统硬件总体设计
4.3 控制系统的硬件组成
4.3.1 PLC技术及选型
4.3.2 PLC接线与I/O端口分配
4.3.3 伺服系统
4.3.4 系统通讯
4.4 软件设计
4.4.1 驱动伺服电机控制
4.4.2 电机转速测量
4.5 本章小结
第五章 卷板机自动送料系统的搬运装置电机模糊PI控制
5.1 永磁同步电机数学原理模型与控制策略
5.1.1 数学原理模型
5.1.2 控制策略
5.2 电机模糊PI控制
5.2.1 模糊PI参数自整定原理
5.2.2 模糊PI控制器设计
5.2.3 PLC实现电机模糊PI控制
5.3 模糊PI控制在MATLAB中实现
5.3.1 MATLAB/Simulink及工具箱介绍
5.3.2 模糊PI控制仿真
5.3.3 搬运装置电机模糊PI控制仿真
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
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本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3112594.html
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