全数字化织物枪刺植绒机器人控制系统研究

发布时间：2017-04-20 19:22

  本文关键词：全数字化织物枪刺植绒机器人控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人民生活水平的提高和技术的发展，地毯广泛应用于住宅、宾馆、体育馆、展览厅、车辆、船舶、飞机等场所，其不仅有御寒保温，防湿舒适的作用，还有减少噪声、隔热和装饰效果。素有“软黄金”之称的手工地毯不仅结构紧密、图案灵活多样，还能将几十种颜色和谐的糅合在一起，具有强烈的立体感。但由于劳动强度大、生产效率低、生产周期长等原因使其制作成本高，市场占有率低，仅占世界地毯消费总量的1%。 针对以上情况，本课题应用计算机技术和全数字化控制技术，研制了全数字化织物枪刺植绒机器人，对预先设计的植绒图案进行解析处理并生成数字控制代码，并自动控制植绒机器人动作以代替传统的人工作业。 本论文重点研究了全数字化织物枪刺植绒机器人控制系统，主要研究内容和成果包括： （1）通过分析传统手工地毯生产时电动织枪植绒的工作原理，设计了全数字化织物枪刺植绒机器人机电和软件控制系统架构。 （2）针对织物枪刺植绒生产工艺要求，研制了以工业计算机+运动控制卡为核心的织物枪刺植绒专用数控系统，研究了四轴联动的运动控制方法，实现了植绒枪头的定位、速度等精确控制，满足了针距、行距等关键工艺要求。 （3）针对可能发生的断电、驱动器故障、纱线断线等异常情况，研究并实现了系统运行状态的实时监测与故障处理方法，以提高系统运行的可靠性。 （4）以企业实际需求为应用实例，，进行了全数字化织物枪刺植绒机器人工程验证，与传统手工生产相比，枪刺植绒机加工的地毯密度更加均匀，表面质量更高，显著提高了生产效率。
【关键词】：手工地毯 枪刺植绒 运动控制 断线检测
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS103.7;TP242
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景及意义10-12
• 1.1.1 课题背景10-11
• 1.1.2 课题意义11-12
• 1.2 地毯织造装备及关键技术国内外研究现状12-15
• 1.2.1 地毯织造装备国外研究现状12
• 1.2.2 地毯织造装备国内研究现状12-13
• 1.2.3 关键技术研究现状13-15
• 1.3 主要研究内容及结构安排15-18
• 第2章 全数字化枪刺植绒机系统架构18-28
• 2.1 全数字化枪刺植绒机机械结构18-22
• 2.1.1 织枪18-19
• 2.1.2 枪刺植绒机整体机械结构19-22
• 2.2 全数字化枪刺植绒机电气控制结构22-26
• 2.2.1 电气控制总结构22-23
• 2.2.2 运动控制模块23-26
• 2.3 全数字化织物植绒机器人软件架构26
• 2.4 本章小结26-28
• 第3章 枪刺植绒控制软件开发28-46
• 3.1 Galil 运动控制卡简介28
• 3.2 Galil 卡与计算机控制核心通讯28-30
• 3.2.1 GalilTools 工具软件28-29
• 3.2.2 Galil 卡与计算机通讯方式29-30
• 3.3 连续轨迹拆分30-32
• 3.3.1 轨迹拆分流程31-32
• 3.3.2 数控加工代码32
• 3.4 枪刺植绒运动控制方案32-41
• 3.4.1 控制方案需求分析32-33
• 3.4.2 全数字化枪刺植绒机坐标系33-34
• 3.4.3 Galil 运动控制卡矢量插补方法34-36
• 3.4.4 四轴联动运动控制方案36-41
• 3.5 速度自适应控制41-44
• 3.5.1 初始速度与最大速度设定41-42
• 3.5.2 拐点速度处理42-44
• 3.6 本章小结44-46
• 第4章 系统状态监控方法研究46-54
• 4.1 系统可靠性与故障46-47
• 4.1.1 系统可靠性46
• 4.1.2 系统故障诊段的重要性46-47
• 4.2 断电监测与处理方法47-48
• 4.2.1 断电监测需求分析47
• 4.2.2 断电检测47-48
• 4.3 驱动器过载保护48-51
• 4.3.1 过载保护的必要性48
• 4.3.2 过载保护方法48-51
• 4.4 纱线状态监控51-53
• 4.4.1 功能需求分析51-52
• 4.4.2 常见断线检测原理52
• 4.4.3 纱线监控整体方案设计52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 工程验证54-62
• 5.1 枪刺植绒图案解析仿真软件54-55
• 5.2 枪刺植绒控制系统软件55-58
• 5.3 加工实验58-60
• 5.4 枪刺地毯自动植绒 CAM 系统的应用分析60-62
• 第6章 总结与展望62-64
• 6.1 工作总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘欢胜;簇绒地毯技术的发展现状[J];北京纺织;2002年03期

2 黄志荣,戴惠良;浅谈现代数控编程技术[J];东华大学学报(自然科学版);2004年06期

3 李琳;;浅谈现代地毯的应用与发展[J];轻纺工业与技术;2011年02期

4 彭芳瑜,何莹,罗忠诚,李斌;NURBS曲线机床动力学特性自适应直接插补[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年07期

5 汪霖;曹建福;;高速装备前瞻自适应速度优化算法[J];计算机集成制造系统;2010年05期

6 李丹;;高速加工程序段间转接速度算法的研究[J];制造业自动化;2011年09期

7 傅桂龙,程筱胜;基于PC的开放式数控系统实现方法[J];机械设计与制造工程;2000年01期

8 陈晨;;手工柞蚕丝枪刺胶背地毯设计与制造[J];辽宁丝绸;2012年01期

9 杨爱俊;;数控系统智能化探究[J];信息技术与信息化;2014年04期

10 卢杰元;;浅谈数控加工技术[J];数字技术与应用;2012年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 魏延栋;基于速度前瞻的数控系统连续轨迹控制算法设计及实现[D];电子科技大学;2013年

2 王铭铭;基于图像处理的纺纱断线监测嵌入式系统设计[D];华侨大学;2013年

  本文关键词：全数字化织物枪刺植绒机器人控制系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：319393