送料机械手与伺服压力机协调控制的研究

发布时间：2017-12-10 19:29

  本文关键词：送料机械手与伺服压力机协调控制的研究

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【摘要】：金属钣金冲压成形广泛应用于家电、汽车和机械等制造领域,实现冲压加工的自动化是高效、高精度、安全生产的趋势。洗碗机喷臂属于细长类钣金件,可采用多工位传递模实现在宽台面冲床上进行多工序冲压,传统的送料机械手在垂直轴采用气缸驱动,机械手与冲床之间在节拍上没有重叠,其定位精度和生产效率均存在提升空间。本文在传统的送料机械手基础上,通过在驱动方式和控制方案上进行技术改造,进一步提升了洗碗机喷臂多工位传递模冲压成形加工的精度和效率,主要研究内容如下:1、对送料机械手的总体机电控制方案进行了升级设计,在总体方案方面,垂直轴通过采用交流伺服电机驱动代替气缸驱动,便于实现在垂直方向的精确位置控制,控制器采用嵌入式工业PC代替PLC,便于实现机械手与冲床之间的时间协调控制。2、对送料机械手的机械系统进行了选型设计,在升降轴和水平轴方面,对伺服电机、线性模组和联轴器进行了基本计算和型号选型,并利用Solidwords设计软件进行了升降轴和水平轴的造型设计和装配验证。3、对送料机械手的电气系统进行了综合设计,包括对人机界面HMI、基于PC的控制器、伺服驱动器以及I/O模块等电气硬件进行了选型设计;对送料机械手的操控面板、电气原理图以及机械手与冲床之间的I/O接口进行了全新设计;解决了嵌入式工业PC与第三方伺服电机的通讯与控制问题;解决了机械手与冲床基于PC控制器的通讯问题。4、开发了送料机械手与伺服冲床协调控制的实验装置,基于改造后的机械系统和电气系统,进行了冲床与送料机械手升降轴之间的协调控制实验;实验结果表明,采用协调控制后,相同工况下生产效率可提高8.2%,且在垂直方向上的定位控制更可靠。本研究在多工位传递模送料机械手的控制方面进行了一定的技术应用创新,不仅提高了生产效率,而且改进了送料精度,对改善提高冲压加工送料自动化水平具有一定的实践意义。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP241

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本文编号：1275634