基于动态反馈的小长径比螺丝锁付系统设计

发布时间：2023-04-06 23:35

　　小长径比螺丝被广泛用于电子设备装配环节中,但是目前市面上的小长径比自动锁螺丝机大多依靠机械式结构设置扭矩值来进行锁付,缺少锁付质量检测模块,因此容易产生歪锁、浮锁、滑牙、锁付工具工件粘连等异常锁付现象。目前电子设备朝着精密化、微小化的方向发展,因此对小长径比螺丝提出了高质量锁付的要求。本文研究工作基于以上所提出的实际问题,以锁付电视机背板灯条为工程背景,针对小长径比螺丝的锁付质量展开研究。首先,针对小长径比螺丝锁付过程中的偏心问题和初始旋合点随机出现的问题,提出理论修正模型;接着,在已有设备的基础上进行动态反馈的升级改造;然后,在结合机器视觉二次定位的基础上展开锁付实验;最后,根据锁付曲线设置适当的锁付策略,提高了小长径比螺丝的锁付质量。论文主要研究内容如下:(1)在原有龙门式三轴锁螺丝机的基础上,设计开发了一套基于实时采集的扭矩反馈锁付系统,以工控机为上位机,通过运动控制卡控制伺服拧紧机构,利用数据采集卡采集高精度扭矩传感器实时锁付扭矩值,完成动态反馈实时锁付。并且设计一套适用于动态反馈的螺丝机控制程序,实现了寸动、点到点、跟随、插补等运动功能。(2)采用磁吸替代原有气吸方式吸取螺丝...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题的目的与意义
    1.2 自动螺丝机类型简介
    1.3 自动螺丝机锁付质量研究现状
        1.3.1 国外螺丝机锁付质量研究现状
        1.3.2 国内螺丝机锁付质量研究现状
    1.4 螺丝拧紧策略研究现状
        1.4.1 扭矩法
        1.4.2 扭矩转角法
        1.4.3 伸长量法
        1.4.4 扭矩时间比控制法
        1.4.5 其他拧紧控制策略
    1.5 本章小结
第二章 小长径比螺丝锁付系统设计
    2.1 小长径比螺纹拧紧理论计算与模型修正
        2.1.1 预紧力的计算
        2.1.2 螺纹副旋合过程
        2.1.3 小长径比螺丝锁付数学模型修正
    2.2 小长径比螺丝锁付系统硬件设计
        2.2.1 小长径比螺丝锁付电批设计
        2.2.2 伺服锁付系统整体设计
        2.2.3 扭矩传感器选型与标定
        2.2.4 数据传输动态反馈设计
    2.3 小长径比螺丝锁付系统软件设计
    2.4 视觉反馈纠偏系统设计
    2.5 本章小结
第三章 锁付策略改进及预紧力精度验证
    3.1 批头磁力设计与螺丝扶正实验
    3.2 深度监测策略分析
    3.3 扭矩深度反馈策略分析
    3.4 扭矩转角反馈策略分析
    3.5 预紧力精度分析
    3.6 本章小结
第四章 小长径比螺丝锁付质量研究
    4.1 峰值扭矩对残余扭矩的影响
    4.2 螺丝锁付偏心距离对峰值扭矩的影响
    4.3 螺纹磨损程度对峰值扭矩的影响
    4.4 浮锁滑牙分析
    4.5 本章总结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间主要研究成果
附录



本文编号：3784633