發(fā)布時間：2017-09-15 04:19

  本文關(guān)鍵詞：基于Spiralift及雙剪叉機構(gòu)的電動升降平臺研制

  更多相關(guān)文章： 升降平臺 剪叉機構(gòu) Spiralift SIMOTION 伺服驅(qū)動

【摘要】：剪叉式升降平臺是升降裝置的一種主要型式。因其具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、升降平穩(wěn)可靠、易安裝維護(hù)等特點,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代物流、載人模擬、測量測試及設(shè)備制造或維護(hù)等工業(yè)領(lǐng)域中。傳統(tǒng)剪叉式升降機構(gòu)是通過機械結(jié)構(gòu)將驅(qū)動裝置的小位移轉(zhuǎn)換成垂直方向的較大行程而實現(xiàn)平臺的上下運動,但此種結(jié)構(gòu)存在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復(fù)雜,需要合理布置驅(qū)動裝置的位置,計算繁瑣且難以保證勻速升降等問題。本文通過分析剪叉機構(gòu)和自組式螺旋電動升降裝置的特點,提出了一種基于Spiralift及雙剪叉機構(gòu)的電動升降平臺方案,對中小型升降平臺的設(shè)計提供了新思路。首先,通過查找相關(guān)文獻(xiàn),分析國內(nèi)外升降機構(gòu)的研究現(xiàn)狀,并對剪叉機構(gòu)和自組式螺旋電動升降裝置的工作原理及特性進(jìn)行了分析研究。根據(jù)平臺的設(shè)計參數(shù),提出了平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計,闡述了剪叉臂、鎖緊機構(gòu)及傳動部件等主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計,并利用SolidWorks軟件對平臺進(jìn)行了三維建模及仿真分析,結(jié)合建模與分析結(jié)果對平臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的優(yōu)化處理。其次,結(jié)合平臺工作原理及工藝要求,提出了3種控制方案,通過分析各種方案的優(yōu)缺點,最終選定了以SIMOTION為控制器,S120為伺服驅(qū)動的控制方案。結(jié)合西門子相關(guān)硬件選型手冊,對控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件選型并設(shè)計了電氣系統(tǒng)原理圖,利用SIMOTION SCOUT TIA編程環(huán)境,設(shè)計了一套完整的軟件系統(tǒng)。最后,在完成機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工、裝配及電控系統(tǒng)調(diào)試后,對系統(tǒng)進(jìn)行了實驗研究。實驗結(jié)果表明,鎖緊機構(gòu)同步效果良好,平臺運行平穩(wěn)可靠,全行程運行時間小于25s,不存在因再生電能停機現(xiàn)象,平臺重復(fù)定位精度優(yōu)于1mm。由實驗結(jié)果知,該升降平臺各參數(shù)均滿足設(shè)計指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：升降平臺 剪叉機構(gòu) Spiralift SIMOTION 伺服驅(qū)動
【學(xué)位授予單位】：中國計量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH211.6
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 1 緒論15-25
• 1.1 課題來源及研究目的與意義15-17
• 1.2 升降機構(gòu)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.3 剪叉機構(gòu)的工作原理19-21
• 1.4 自組式螺旋電動升降裝置21-24
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容24
• 1.6 本章小結(jié)24-25
• 2 升降平臺的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計25-35
• 2.1 升降平臺機械結(jié)構(gòu)方案的提出25-26
• 2.2 升降平臺主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析26-31
• 2.2.1 剪叉臂設(shè)計與校核26-29
• 2.2.2 鎖緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計29-30
• 2.2.3 傳動部件的設(shè)計30-31
• 2.3 升降平臺整體結(jié)構(gòu)的靜態(tài)校核31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 升降平臺控制系統(tǒng)硬件設(shè)計35-51
• 3.1 升降平臺控制方案的提出35-36
• 3.2 升降平臺控制方案的設(shè)計36-39
• 3.2.1 幾種控制方案的概述36-38
• 3.2.2 控制方案設(shè)計38-39
• 3.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計選型39-47
• 3.3.1 SIMOTION D控制器選型39-42
• 3.3.2 S120伺服驅(qū)動選型42-44
• 3.3.3 電源模塊選型44-46
• 3.3.4 人機交互HMI的選型46
• 3.3.5 拉繩式位移傳感器選型46-47
• 3.4 硬件電路設(shè)計47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 4 升降平臺控制系統(tǒng)軟件設(shè)計51-66
• 4.1 開發(fā)環(huán)境及編程語言概述51-53
• 4.1.1 SIMOTION SCOUT TIA開發(fā)環(huán)境介紹51-52
• 4.1.2 SIMOTION SCOUT TIA編程語言概述52
• 4.1.3 SIMOTION SCOUT TIA集成環(huán)境項目開發(fā)步驟52-53
• 4.2 SIMOTION多軸同步控制53-58
• 4.2.1 軸同步的基本概念53-57
• 4.2.2 同步運行過程57
• 4.2.3 同步關(guān)系的建立57-58
• 4.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計58-64
• 4.3.1 軟件系統(tǒng)概述58-59
• 4.3.2 電子凸輪同步設(shè)計59-60
• 4.3.3 升降平臺找零運動設(shè)計60-62
• 4.3.4 平臺升降停止設(shè)計62-64
• 4.3.5 升降平臺安全保護(hù)設(shè)計64
• 4.4 人機交互HMI界面設(shè)計64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 5 系統(tǒng)測試與分析66-77
• 5.1 實驗?zāi)康?/span>66
• 5.2 實驗概況66-67
• 5.3 實驗結(jié)果及分析67-76
• 5.3.1 凸輪位置同步效果測試67-69
• 5.3.2 平臺升降過程中反電動勢測試69-70
• 5.3.3 升降平臺全程運行時間測試70-71
• 5.3.4 升降平臺位置精度測試71-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 6 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 課題研究總結(jié)77-78
• 6.2 本文創(chuàng)新點78
• 6.3 課題存在的不足及展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 附錄A 硬件電路圖82-85
• 附錄B 升降平臺實物圖85-86
• 作者簡介86

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：854270