全自动汽车仪表指针安装机研制
发布时间：2021-06-22 00:24
汽车电子仪表以最直观的形式反映汽车所有关键性状态和数据信息。对于汽车仪表指针显示出的关键控制量的准确性和及时性更是有着极高要求,直接影响到驾驶员驾驶的舒适性甚至安全性。所以,我国汽车仪表行业对于指针安装技术有更多的关注和研发力度。提升国产汽车仪表科技含量和工艺水平的同时,也作为产品可靠地质量保障。首先针对原材料成本降低,导致的指针和电机在安装时所遇到关键性结构配合问题,提出了实际可行的解决办法。确定了表针去除连接内柱外部最低面高过表盘背光板,并低于电机对指针惯性牵引扭矩能带动的最低深度为指针安装深度的合理选取标准。为满足安装深度精确定位的需求,采用PLC伺服精确定位系统作为行程控制的基础,提出了将负反馈自动定位纠偏算法应用于行程控制的设计方案,以保证仪表指针安装深度要求。通过分析实际必要生产环节,提出汽车仪表指针安装的最佳装配方式。其次,为满足自动判断安装过程是否成功,将人为判定的失误率降到最低,提出了仪表指针压力自主判定方法的设计思路。针对仪表电机因接触力过大而出现绕组受损或接触力过小引起的指针带动缺陷问题,研发了指针安装压力监控平台,对指针和电机在实际安装中的接触力进行精确控制和监...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
关键技术问题解决方案
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-13-2.1.2具体方案设计根据功能需求，设计安装机整体框架如图2-2所示。图2-2安装机原理示意图系统大体分为三个主要控制设计部分，PLC控制部分、上位机控制部分、信号源检测部分。首先，作为设备动力主体，需优先开发PLC控制部分，主要设计目的是为系统提供准确的安装深度，同时也作为上位机的基础数据采集来源和信号源的流程控制器。该部分相当于系统的中枢，控制伺服电机带动机械结构，将仪表指针安装到电机主轴的合适深度范围内。但是结构积累误差一定会存在，为了减少结构误差对安装结果深度的影响，增加位置控制精度，外置编码器作为校准位置措施是必须的。在此基础上开发安装深度自学习算法，使PLC能通过编码器反馈数据自主调节和校准安装深度[17]。安装过程中压力传感器自身模拟信号的变化直接映射出仪表指针安装过程中力的变化，将模拟信号传递给PLC扩展AD模块，获取仪表指针安装过程原始数据值并且通过串口上传给上位机进行处理[18]。由于PLC控制安装全流程，在安装指针之前，控制继电器对半成品仪表产品经行多次上电和断电，使仪表电机主轴紧密贴合单方向边缘，以便取得标准电器零点。在安装过程完成后，给上位机反馈结束信号，上位机给全功能信号源发送检测开始报文，检测完成后，再接收上位机检测结束信号，PLC进行收尾动作控制，将仪表接触固定，送出安装监控区域。操作者取下半成品仪表产品进行下一步加工。上位机控制部分作为数据汇总、分析、储存中心和操作窗口，需开发综合
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-度高等特点被广泛应用在工业控制领域；除了上述突出优势外其高速的逻辑运算能力、指令种类多、系统扩展空间大、价格低廉等特色也受到使用者的青睐，而且可编程器本身兼容5种主流通信协议，使控制部件真正意义上联动一体[20]。伺服电机和伺服驱动器选取ECMA系列和ASD-A2系列：台达ASDA交流伺服系统以掌握核心的电子技术为基础，全系列产品之控制回路均采用高速数字信号处理器(DSP)，依赖自主增量调节、运动平顺调节的设计理念配和自主研发软件，无压力完成高速到位、精确定位等行动要求。光学编码器选取AH5系列：台达AH5系列产品的运作原理是通过读取旋转360度的光电码，进行格雷码（Graycode）通信。相较于其他类型的编码器，其优点是由光电码盘的机械位置决定，无需寻找参考点便可知绝对位置。2.2.2伺服定位系统构成伺服电机主轴安装联轴器，带动滚珠丝杠转动，丝杠牵引结构钢架，结构架上固定SUNDOO压力传感器，构成整套动力传动机构[21]。经理论计算，电动机主轴旋转一周，传动机构使压力传感器动作0.5cm。整个负载对电动机主轴产生极限扭矩为2.1(N·M),选取台达伺服电动机额定扭矩3.18(N·M)，最大扭矩8.78(N·M)，满足动力需求。整体控制框架图如图2-3所示。图2-3运动整体控制框架图PLC伺服精确定位系统想达到的理想控制目的是对位置、速度、转矩、同步的精确控制。PLC作为主要的工业控制器被应用于自动化、信息化领域[22]。
本文编号：3241731
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
关键技术问题解决方案
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-13-2.1.2具体方案设计根据功能需求，设计安装机整体框架如图2-2所示。图2-2安装机原理示意图系统大体分为三个主要控制设计部分，PLC控制部分、上位机控制部分、信号源检测部分。首先，作为设备动力主体，需优先开发PLC控制部分，主要设计目的是为系统提供准确的安装深度，同时也作为上位机的基础数据采集来源和信号源的流程控制器。该部分相当于系统的中枢，控制伺服电机带动机械结构，将仪表指针安装到电机主轴的合适深度范围内。但是结构积累误差一定会存在，为了减少结构误差对安装结果深度的影响，增加位置控制精度，外置编码器作为校准位置措施是必须的。在此基础上开发安装深度自学习算法，使PLC能通过编码器反馈数据自主调节和校准安装深度[17]。安装过程中压力传感器自身模拟信号的变化直接映射出仪表指针安装过程中力的变化，将模拟信号传递给PLC扩展AD模块，获取仪表指针安装过程原始数据值并且通过串口上传给上位机进行处理[18]。由于PLC控制安装全流程，在安装指针之前，控制继电器对半成品仪表产品经行多次上电和断电，使仪表电机主轴紧密贴合单方向边缘，以便取得标准电器零点。在安装过程完成后，给上位机反馈结束信号，上位机给全功能信号源发送检测开始报文，检测完成后，再接收上位机检测结束信号，PLC进行收尾动作控制，将仪表接触固定，送出安装监控区域。操作者取下半成品仪表产品进行下一步加工。上位机控制部分作为数据汇总、分析、储存中心和操作窗口，需开发综合
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-度高等特点被广泛应用在工业控制领域；除了上述突出优势外其高速的逻辑运算能力、指令种类多、系统扩展空间大、价格低廉等特色也受到使用者的青睐，而且可编程器本身兼容5种主流通信协议，使控制部件真正意义上联动一体[20]。伺服电机和伺服驱动器选取ECMA系列和ASD-A2系列：台达ASDA交流伺服系统以掌握核心的电子技术为基础，全系列产品之控制回路均采用高速数字信号处理器(DSP)，依赖自主增量调节、运动平顺调节的设计理念配和自主研发软件，无压力完成高速到位、精确定位等行动要求。光学编码器选取AH5系列：台达AH5系列产品的运作原理是通过读取旋转360度的光电码，进行格雷码（Graycode）通信。相较于其他类型的编码器，其优点是由光电码盘的机械位置决定，无需寻找参考点便可知绝对位置。2.2.2伺服定位系统构成伺服电机主轴安装联轴器，带动滚珠丝杠转动，丝杠牵引结构钢架，结构架上固定SUNDOO压力传感器，构成整套动力传动机构[21]。经理论计算，电动机主轴旋转一周，传动机构使压力传感器动作0.5cm。整个负载对电动机主轴产生极限扭矩为2.1(N·M),选取台达伺服电动机额定扭矩3.18(N·M)，最大扭矩8.78(N·M)，满足动力需求。整体控制框架图如图2-3所示。图2-3运动整体控制框架图PLC伺服精确定位系统想达到的理想控制目的是对位置、速度、转矩、同步的精确控制。PLC作为主要的工业控制器被应用于自动化、信息化领域[22]。
本文编号：3241731
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