冲压线横杆式自动输送系统的研究与设计

发布时间：2017-06-03 09:08

  本文关键词：冲压线横杆式自动输送系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国经济的发展以及制造工艺的不断进步,冲压自动化技术在工业生产中得到越来越广泛的应用。在机械制造、电子等行业已经出现了许多类型各异的冲压生产线。本文以某家电工厂的冰箱门板的冲压生产线为研究对象,设计出一种用于该冲压生产线的横杆式自动输送系统,实践表明,此系统提高了生产效率、产品质量以及降低了企业用工成本。本文首先分析了冲压自动化技术以及伺服进给系统的发展现状与趋势,然后简单介绍了冲压工艺的分类,通过工艺分析以及根据客户要求,将本课题的冰箱门板冲压工序设定为五道。论文分析了自动输送系统的结构构成和工作流程,并且结合现场的实际情况,设计了横杆式自动输送系统的总体方案。论文阐述了交流伺服进给系统的数学模型,以Y轴垂直伺服进给系统为仿真对象,选择Id=0的控制方法,建立了由三环(电流环、速度环、位置环)伺服控制系统和机械传动系统组成的机电模型,本文建立了两个机电模型：第一个是通过Simulink建立了整个交流伺服进给系统模型；第二个是由Simulink和ADAMS联合建立的机电系统模型。然后分析了系统各参数变化对伺服系统性能的影响,这对系统的分析和设计有一定的参考意义。在对横杆式自动输送系统的硬件设计中,完成了对系统的控制器、伺服驱动器、伺服电机、触摸屏和接近传感器等元件的选型,设计了电气控制原理图。本系统采用以三菱Q系列PLC为控制核心,机械手的各个轴均由三菱伺服电机驱动。基于GXWorks2编程软件、GT Designer3组态软件分别对PLC顺控程序和监控操作画面进行了设计和开发,实现了工艺控制要求及其生产过程信息的监控。通过对本项目的不断调试,实现冰箱板料的自动上下料,本文研究开发的横杆式自动输送系统满足了现场生产工艺的要求,提高了生产效率和产品质量,具有较好的可靠性和实用性,达到了预期的设计目标。
【关键词】：冲压自动化 伺服进给系统 PLC 组态
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG385.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 研究背景和意义13-14
• 1.2 国内外相关技术领域的发展概况14-18
• 1.2.1 冲压自动化技术的发展概况14-16
• 1.2.2 交流伺服进给系统的发展概况16-18
• 1.3 本文的研究目的和主要内容18-20
• 1.3.1 本文的研究目的18
• 1.3.2 本文的主要内容18-20
• 第二章 横杆式自动输送系统总体方案设计20-29
• 2.1 冰箱门板冲压工艺分析20-21
• 2.1.1 冲压工艺概述20
• 2.1.2 冰箱门板的工艺分析20-21
• 2.2 冲压机的技术特点21-22
• 2.3 系统总体方案设计22-28
• 2.3.1 双积材料架23-25
• 2.3.2 横杆式送料机械手机构25-27
• 2.3.3 系统工作流程分析27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 Y轴垂直伺服进给系统的仿真分析29-52
• 3.1 引言29
• 3.2 伺服进给系统的基本构成29-30
• 3.3 机械传动系统的动力学模型30-33
• 3.3.1 机械参数的计算31
• 3.3.2 机械传动系统的传递函数31-33
• 3.4 伺服进给系统的控制策略33-35
• 3.4.1 矢量控制原理33-34
• 3.4.2 坐标变换34-35
• 3.5 基于Simulink的仿真分析35-47
• 3.5.1 坐标变换模型36
• 3.5.2 SVPWM模型36-40
• 3.5.3 机械传动系统模型40
• 3.5.4 仿真分析40-47
• 3.6 基于ADAMS和Simulink的联合仿真分析47-51
• 3.6.1 ADAMS简介48
• 3.6.2 虚拟样机的建立48-49
• 3.6.3 机电联合仿真分析49-51
• 3.7 本章小结51-52
• 第四章 控制系统的硬件设计52-65
• 4.1 控制系统方案52-53
• 4.2 硬件的选型53-58
• 4.2.1 PLC选型53-55
• 4.2.2 触摸屏及接近传感器选型55-56
• 4.2.3 伺服系统选型56-57
• 4.2.4 气路元器件选型57-58
• 4.3 硬件系统设计58-64
• 4.3.1 端拾器气路系统设计58-59
• 4.3.2 电气系统设计59-64
• 4.3.3 电气系统的抗干扰措施64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 控制系统的软件设计65-78
• 5.1 软件简介65-66
• 5.1.1 GX Works2简介65-66
• 5.1.2 GT Designers3简介66
• 5.2 控制程序的设计66-71
• 5.2.1 原点复位部分67-69
• 5.2.2 手动部分69
• 5.2.3 单步执行部分69-70
• 5.2.4 自动循环部分70-71
• 5.3 人机界面的设计71-75
• 5.3.1 界面总体结构72-73
• 5.3.2 部分界面设计73-75
• 5.4 系统的实际运行数据75-77
• 5.4.1 系统改造前后产量的变化75-76
• 5.4.2 系统改造前后次品率的变化76-77
• 5.5 本章小结77-78
• 总结与展望78-80
• 参考文献80-83
• 攻读学位期间发表论文83-85
• 致谢85

【参考文献】

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本文编号：417740