离合器压盖冲压线搬运机械手的设计分析与控制系统研究

发布时间：2017-12-11 18:24

  本文关键词：离合器压盖冲压线搬运机械手的设计分析与控制系统研究

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【摘要】：随着现代制造技术的发展,冲压技术发展革新非常迅速。在汽车行业,冲压技术的使用非常的普遍。汽车的离合器压盖一直采用的都是冲压生产工艺,近年来随着中国汽车爆发式的增长,传统的冲压生产已经不能满足生产需求。将自动化的搬运机械手和压力机组成冲压生产线是现在常用的冲压生产方式,采用搬运机械手一方面可以有效的提高冲压线生产线效率,另一方面还可以降低人工成本。本文根据离合器压盖的冲压工艺提出了一种搬运机械手,并对其进行了设计与分析,具体的内容如下:(1)提出搬运机械手的总体方案,并对搬运机械手的机械结构进行设计。在分析了离合器压盖的冲压生产工艺的基础上,提出了机械手的设计要求,完成机械手整体设计方案,然后对机械手的工作过程和工作周期进行合理规划,实现了机械手的模块化设计,对机械手的机身、横移系统和竖直纵向系统三个主要部分进行设计与分析,并对控制机械手上下和水平左右移动的伺服电机进行选型计算。(2)对机械手的关键部件进行有限元分析,包括对机械手机身、横移支架、水平滑板和连接块的静力学分析以及机身、横移支架的模态分析。运用静力学分析机身、横移支架、水平滑板和连接块的变形和等效应力,验证了机械手的静刚度和强度要求;另外采用模态分析得到机身和横移支架的固有频率和振型,验证了机身和横移支架的动态特性符合使用要求,不会发生共振。(3)对机械手的横移系统进行了运动仿真。根据虚拟样机技术,使用Adams软件对机械手的横移系统的理论运行情况进行运动仿真,得到了机械手的横移滑板在运行时的位移、速度、加速度随时间的曲线,并与理论计算值进行对比,验证了机械手横移系统的工作过程规划合理;还分析了齿轮与齿轮、齿轮齿条、滚轮滑板之间的接触力进行分析,获得了这些接触力的变化规律,得出机械手在水平移动过程中平稳运行。(4)设计并研制了机械手的控制系统。首先依据离合器压盖的生产工艺,分析了机械手的控制系统需要具备的功能及特点,提出整体控制方案,选用PLC作为核心控制器,完成了PLC选型和I/O口的配置;进行控制系统的伺服系统和气动系统的设计,并对机械手控制中过程中的一些辅助功能进行了分析和研究,最终完成机械手样机的制造。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP241;U466

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本文编号：1279492