面向复合型海绵床垫的精密纠偏覆合执行系统研究
发布时间：2021-09-03 04:34
复合型海绵床垫生产用绵主要通过天然乳胶或者聚氨酯等材料进行发泡制成。发泡而成的海绵形如食品行业里的吐司面包,经过去壳切割、分片切割后,制成了待喷胶粘合的半成品。在这些组合垫的生产的过程中,需要将各个层逐层进行叠加覆合。由于其材质柔软几乎没有刚性,加上本身的切割误差和搬运变形,以及慢回弹等特性,在叠加覆合过程中需要保证叠层的位置、角度以及大小极其准确。本研究讨论了这一行业难题,并在利用工业机器人和机器视觉等智能制造设备的基础之上,对面向复合型的海绵床垫智能制造生产行业的工业机器人末端执行工具进行了深入研究与设计。通过对海绵材质和变形形态进行分析,确定纠偏覆合方案。划分了纠偏区域,确定了纠偏自由度,使其具有高兼容性,适用于多规格并线生产。依据纠偏需求对末端执行机构进行一系列的设计,包括纠偏模块的设计,刺绵器的设计,强度仿真校核等。引入了步进电机作为纠偏运动执行单元的概念,阐述了纠偏速度和位置精度控制的重要意义,研究了纠偏步进电机的原理和性能。分析步进电机升降速脉冲曲线优劣,得出了升降速线性叠加正弦函数,提升了步进电机性能,减小了失步及过冲现象发生几率。以传统的步进电机所使用的控制方法和相应...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合型的海绵床垫结构
浙江省硕士学位论文4的智能制造设备进行一定的改善优化，对产业升级进行相关补充。1.3国内外研究现状1.3.1床垫智能制造设备国内外研究现状纵观我国制造业的发展历程，目前正处于飞速发展中，其生产方式必然要历经一系列变革。整个制造业将会从简单的生产到自动化升级，从人工操作到智能化演变。提高质量，减少成本开支，及时反应成为在社会主义市场自由经济体制下生存的重要方式。在西方工业发展较为前列的国家，工业机器人历经几十年的飞速发展，技术趋向成熟稳定。工业机器人现如今在加工制作、机械生产、电子电路以及信息物流等各行各业得到了非常广泛的使用。工业机器人已经成为如此诸多行业无法取代的关键智能设备，已经变成国家智能制造技术水准的关键指标[12]。2008年全世界工业机器人的销售量达到11.3万台，在2009年由于经济因素影响缓慢增长，紧随其后步入黄金发展时期[13]。2009~2017这十年不到时间内，全球范围内的工业机器人增长速率逾9%，2018总体销量达360,000余台，如图1.2所示[14]。图1.2全球工业机器人2008~2018销量走势复合型海绵床垫的生产设备也如雨后春笋般出现。在乳胶绵和记忆绵等海绵发泡技术成熟后，市场上出现了适用于海绵床垫行业的大型海绵立体仓库、数控异形海绵切割机和自适应海绵滚胶机等智能设备[15]。但是，应用于复合型海绵床垫纠偏覆合生产的工业机器人屈指可数，适用于海绵床垫生产的机器人末端执行工具处于起步状态。目前国内以及国外面向复合型海绵床垫纠偏覆合生产的机器人末端执行工
步进电机主要通过转化脉冲的方式，将脉冲转化为磁常从而获得离散旋转转动，数控性能良好，应用领域广泛。有关于步进电机控制的相关研究非常之多。在复合型海绵床垫纠偏运动中，必须严格把控好纠偏速度和位置精度。电机开始起步升速时，假若脉冲切换过快。电机的转子因自身惯性和负载惯性难以追上脉冲的变换。脉冲如此快速变化经常会造成失步。在电机开始降速至转速为零后，同理可能存在过冲情况。因此，需要进行步进电机速度控制。步进电机有两种控制方式。一种是采取开环控制系统；另一种是采用闭环控制系统。开环控制（图1.3）为最为简单的控制方法。在开环控制工作模式下，脉冲输入时无需关注转子的位置，直接发出特定的脉冲信号，具有易操作和成本低等独特优势。开环控制在升降速过程中需要按照指定规律实现启停。电机在运转后的位置不对控制电路进行反馈，在负载或速度突变频繁的情况下，容易造成失步或堵转问题。图1.3开环控制过程原理
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能制造:全球趋势与中国战略[J]. 吕铁,韩娜. 人民论坛·学术前沿. 2015(11)
[2]自动化立体仓库的优化调度研究[J]. 刘婧峥. 科技创新与应用. 2013(33)
[3]SolidWorks发布SolidWorks2013旨在简化3D设计[J]. 杜莹. 中国制造业信息化. 2012(20)
[4]我国工业机器人发展现状与面临的挑战[J]. 赵杰. 航空制造技术. 2012(12)
[5]海绵橡胶有机发泡剂研究进展[J]. 田万辉. 橡塑资源利用. 2009(03)
[6]单片机控制的开环NC加、减速方法的实现[J]. 游达章,张道德. 湖北工业大学学报. 2009(02)
[7]基于FPGA频率连续可调脉冲合成电路实现研究[J]. 袁亮,蔡川. 科技信息. 2008(35)
[8]一种基于PLC控制的步进电机防失步运行策略[J]. 李移伦. 自动化技术与应用. 2008(09)
[9]螺纹插补自动加减速控制算法的研究[J]. 许爱芬,王太勇,王涛,赵丽. 计算机工程与应用. 2008(13)
[10]基于复合材料的新型纤维床垫设计与力学分析[J]. 戴正烈. 科技创新导报. 2008(12)
博士论文
[1]工业机器人标定技术研究[D]. 王东署.东北大学 2006
硕士论文
[1]不规则轮廓的机器视觉检测算法研究[D]. 孙坤.华南理工大学 2018
[2]我国装备制造业智能化管理设计及应用研究[D]. 张琪.华东理工大学 2016
[3]数控系统加减速算法及定位技术研究[D]. 张振华.大连理工大学 2007
[4]步进电机的细分驱动及动态性能仿真[D]. 王盈.大连交通大学 2007
[5]基于ANSYS Workbench的精冲模有限元分析与优化[D]. 孙常峰.华中科技大学 2007
[6]基于SolidWorks的机构运动仿真研究[D]. 韩锐.西安理工大学 2004
[7]步进电机驱动控制的应用研究[D]. 毕绍新.天津大学 2003
本文编号：3380416
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合型的海绵床垫结构
浙江省硕士学位论文4的智能制造设备进行一定的改善优化，对产业升级进行相关补充。1.3国内外研究现状1.3.1床垫智能制造设备国内外研究现状纵观我国制造业的发展历程，目前正处于飞速发展中，其生产方式必然要历经一系列变革。整个制造业将会从简单的生产到自动化升级，从人工操作到智能化演变。提高质量，减少成本开支，及时反应成为在社会主义市场自由经济体制下生存的重要方式。在西方工业发展较为前列的国家，工业机器人历经几十年的飞速发展，技术趋向成熟稳定。工业机器人现如今在加工制作、机械生产、电子电路以及信息物流等各行各业得到了非常广泛的使用。工业机器人已经成为如此诸多行业无法取代的关键智能设备，已经变成国家智能制造技术水准的关键指标[12]。2008年全世界工业机器人的销售量达到11.3万台，在2009年由于经济因素影响缓慢增长，紧随其后步入黄金发展时期[13]。2009~2017这十年不到时间内，全球范围内的工业机器人增长速率逾9%，2018总体销量达360,000余台，如图1.2所示[14]。图1.2全球工业机器人2008~2018销量走势复合型海绵床垫的生产设备也如雨后春笋般出现。在乳胶绵和记忆绵等海绵发泡技术成熟后，市场上出现了适用于海绵床垫行业的大型海绵立体仓库、数控异形海绵切割机和自适应海绵滚胶机等智能设备[15]。但是，应用于复合型海绵床垫纠偏覆合生产的工业机器人屈指可数，适用于海绵床垫生产的机器人末端执行工具处于起步状态。目前国内以及国外面向复合型海绵床垫纠偏覆合生产的机器人末端执行工
步进电机主要通过转化脉冲的方式，将脉冲转化为磁常从而获得离散旋转转动，数控性能良好，应用领域广泛。有关于步进电机控制的相关研究非常之多。在复合型海绵床垫纠偏运动中，必须严格把控好纠偏速度和位置精度。电机开始起步升速时，假若脉冲切换过快。电机的转子因自身惯性和负载惯性难以追上脉冲的变换。脉冲如此快速变化经常会造成失步。在电机开始降速至转速为零后，同理可能存在过冲情况。因此，需要进行步进电机速度控制。步进电机有两种控制方式。一种是采取开环控制系统；另一种是采用闭环控制系统。开环控制（图1.3）为最为简单的控制方法。在开环控制工作模式下，脉冲输入时无需关注转子的位置，直接发出特定的脉冲信号，具有易操作和成本低等独特优势。开环控制在升降速过程中需要按照指定规律实现启停。电机在运转后的位置不对控制电路进行反馈，在负载或速度突变频繁的情况下，容易造成失步或堵转问题。图1.3开环控制过程原理
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能制造:全球趋势与中国战略[J]. 吕铁,韩娜. 人民论坛·学术前沿. 2015(11)
[2]自动化立体仓库的优化调度研究[J]. 刘婧峥. 科技创新与应用. 2013(33)
[3]SolidWorks发布SolidWorks2013旨在简化3D设计[J]. 杜莹. 中国制造业信息化. 2012(20)
[4]我国工业机器人发展现状与面临的挑战[J]. 赵杰. 航空制造技术. 2012(12)
[5]海绵橡胶有机发泡剂研究进展[J]. 田万辉. 橡塑资源利用. 2009(03)
[6]单片机控制的开环NC加、减速方法的实现[J]. 游达章,张道德. 湖北工业大学学报. 2009(02)
[7]基于FPGA频率连续可调脉冲合成电路实现研究[J]. 袁亮,蔡川. 科技信息. 2008(35)
[8]一种基于PLC控制的步进电机防失步运行策略[J]. 李移伦. 自动化技术与应用. 2008(09)
[9]螺纹插补自动加减速控制算法的研究[J]. 许爱芬,王太勇,王涛,赵丽. 计算机工程与应用. 2008(13)
[10]基于复合材料的新型纤维床垫设计与力学分析[J]. 戴正烈. 科技创新导报. 2008(12)
博士论文
[1]工业机器人标定技术研究[D]. 王东署.东北大学 2006
硕士论文
[1]不规则轮廓的机器视觉检测算法研究[D]. 孙坤.华南理工大学 2018
[2]我国装备制造业智能化管理设计及应用研究[D]. 张琪.华东理工大学 2016
[3]数控系统加减速算法及定位技术研究[D]. 张振华.大连理工大学 2007
[4]步进电机的细分驱动及动态性能仿真[D]. 王盈.大连交通大学 2007
[5]基于ANSYS Workbench的精冲模有限元分析与优化[D]. 孙常峰.华中科技大学 2007
[6]基于SolidWorks的机构运动仿真研究[D]. 韩锐.西安理工大学 2004
[7]步进电机驱动控制的应用研究[D]. 毕绍新.天津大学 2003
本文编号：3380416
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