硫化机群组上下料自动化系统设计与开发

发布时间：2017-08-11 13:25

  本文关键词：硫化机群组上下料自动化系统设计与开发

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【摘要】：随着轮胎工业迅猛发展,轮胎成型工艺中的硫化设备自动化程度不断提高,然而硫化上下料作业仍处于传统手工操作模式转向自动化工作模式的过渡阶段。不同于金属成型物,橡胶轮胎质软,在外力或者环境变化下易产生形变,机器难以模仿人手实现有针对性的胎料装卸。因而对于特定品类规格的轮胎,需要设计专用的夹具和设备来实现硫化自动化上下料。本文针对某种规格的免充气空心轮胎,根据硫化工艺要求,结合工业现场的多台硫化机、传送带等设备,设计了一套自动化胎料装卸机器人系统,并通过制造安装及调试,实现了轮胎自动化上下料。机器人系统主要包括机器人执行系统和控制系统。执行系统设计主要包括机械本体和夹持机构等零部件设计,首先根据现场工况确定工作空间等结构要求和性能指标,然后进行机器人类型的选择、各轴结构设计、夹持机构设计。控制系统设计主要包括硬件平台搭建和控制软件编写,首先根据机器人功能要求确定控制系统主要功能模块,再针对各功能模块搭建硬件平台及编写软件程序。系统设计完成后,在工业现场实现了整个机器人的基本功能测试和性能测试。硫化机自动上下料设备的开发可以解决人工成本高、招工短缺等问题,同时提高轮胎生产效率、保证轮胎品质。然而由于轮胎产种类繁多,硫化机设备自动化程度不一而足等因素,硫化上下料行业在市场广大充满生机的同时也富含着巨大挑战。
【关键词】：免充气空心轮胎 硫化上下料 直角坐标机器人 控制系统
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 研究背景与研究意义7-8
• 1.2 国内外硫化生产线自动化发展现状8-10
• 1.3 国内外上下料机器人发展现状10-13
• 1.3.1 国外上下料机器人发展状况10-11
• 1.3.2 我国上下料机器人发展状况11-13
• 1.4 论文的主要内容和结构13-14
• 2 机器人系统整体方案设计14-24
• 2.1 引言14
• 2.2 研究背景及应用对象14-19
• 2.2.1 免充气空心轮胎生产工艺14-16
• 2.2.2 硫化机与传送带16-19
• 2.3 执行系统整体要求19-21
• 2.3.1 机器人本体的工作空间19-20
• 2.3.2 末端夹持机构的工作空间20-21
• 2.3.3 机器人工作时间要求21
• 2.4 控制系统整体要求21-22
• 2.5 本章小结22-24
• 3 执行系统及其驱动设计24-35
• 3.1 引言24
• 3.2 机器人本体及其驱动设计24-29
• 3.2.1 机器人本体设计24-27
• 3.2.2 机器人本体驱动设计27-29
• 3.3 夹持机构及其驱动设计29-34
• 3.3.1 夹持机构设计要求30-31
• 3.3.2 夹持机构设计31-33
• 3.3.3 夹持机构驱动设计33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 4 控制系统设计35-50
• 4.1 引言35
• 4.2 控制系统硬件部分设计35-42
• 4.2.1 硬件需求分析35-37
• 4.2.2 核心硬件元器件选型37-39
• 4.2.3 硬件平台搭建39-42
• 4.3 控制系统系统软件设计42-46
• 4.3.1 控制系统软件需求分析42-43
• 4.3.2 控制系统软件架构43-44
• 4.3.3 软件开发及调试平台44-45
• 4.3.4 基于VC++的MFC人机界面设计45-46
• 4.4 触摸屏人机交互设计46-47
• 4.5 机器人通信设计47-48
• 4.5.1 机器人与外围PLC通信设计47-48
• 4.5.2 工控机与触摸屏通信设计48
• 4.6 本章小结48-50
• 5 系统调试50-55
• 5.1 引言50
• 5.2 现场调试50-52
• 5.2.1 设备安装50
• 5.2.2 线路连接50-51
• 5.2.3 联机调试51-52
• 5.3 零点校正精度测试52-53
• 5.4 本章小结53-55
• 6 总结与展望55-57
• 6.1 总结55
• 6.2 展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-60
• 附录60
• A. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录60

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