發(fā)布時間：2022-12-22 02:02

　　線束是電氣設(shè)備的基本元件,在各類家用電器以及自動化設(shè)備中均有廣泛的使用。由于線束種類繁多,結(jié)構(gòu)形式多種多樣。線束的包覆工序多以人工的方式進(jìn)行加工。目前國內(nèi)外使用線束膠帶包覆設(shè)備多為半自動化產(chǎn)品,在一定程度上減輕了操作工人的負(fù)擔(dān),但未能實(shí)現(xiàn)線束包覆的全自動加工。工業(yè)機(jī)器人是現(xiàn)代工業(yè)中實(shí)現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)的重要工具。本課題組設(shè)計研發(fā)了一種基于工業(yè)機(jī)器人的線束自動包覆設(shè)備,本文主要對該設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。論文首先介紹了基于工業(yè)機(jī)器人線束自動包覆設(shè)備的基本組成,然后分析總結(jié)線束包覆的技術(shù)要求以及工藝要求,結(jié)合線束自動包覆設(shè)備的特點(diǎn)對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)設(shè)計思路以及設(shè)計方案,本文對所用到的硬件進(jìn)行了選型設(shè)計。為了滿足線束包覆加工的技術(shù)要求和相關(guān)工藝要求,本文設(shè)計了機(jī)器人的末端執(zhí)行器以及布線板的控制裝置,使用PLC作為下位機(jī),對工業(yè)機(jī)器人、末端執(zhí)行器以及布線板進(jìn)行動作協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)了不同工藝要求下的線束包覆動作。本文建立了線束包覆運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型,提出基于工業(yè)機(jī)器人線束自動包覆設(shè)備控制系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu),還介紹了控制系統(tǒng)中主要的控制功能模型;使用傳統(tǒng)蟻群算法對包覆路徑進(jìn)行優(yōu)化,并使用Matlab進(jìn)... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 線束自動化包覆研究現(xiàn)狀
        1.2.1 固定式線束包覆機(jī)
        1.2.2 移動式線束包覆機(jī)
    1.3 工業(yè)機(jī)器人在線束工業(yè)中應(yīng)用
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 線束包覆的技術(shù)要求與總體方案設(shè)計
    2.1 線束包覆技術(shù)要求
    2.2 基于工業(yè)機(jī)器人的線束包覆設(shè)備
        2.2.1 設(shè)備總體構(gòu)成
        2.2.2 末端執(zhí)行器介紹
        2.2.3 布線板介紹
    2.3 控制系統(tǒng)總體設(shè)計
        2.3.1 控制系統(tǒng)的主要功能
        2.3.2 控制系統(tǒng)構(gòu)成
    2.4 本章小結(jié)
第3章 線束包覆運(yùn)動及控制模型
    3.1 線束主干包覆運(yùn)動建模
    3.2 線束固定段包覆運(yùn)動建模
    3.3 信息交互模型
    3.4 控制功能模型
        3.4.1 包覆路徑設(shè)定模塊
        3.4.2 工藝參數(shù)設(shè)定模塊
        3.4.3 視覺檢測模塊
    3.5 本章小節(jié)
第4章 系統(tǒng)硬件的選用
    4.1 工業(yè)機(jī)器人本體的選用
    4.2 核心控制器單元的選型
    4.3 驅(qū)動器和驅(qū)動電機(jī)選型
        4.3.1 線束張緊力測試
        4.3.2 驅(qū)動電機(jī)的選型
    4.4 線束分支點(diǎn)夾具氣缸選型
    4.5 傳感器的選型
    4.6 觸摸屏的選取
    4.7 本章小結(jié)
第5章 線束自動化包覆控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    5.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
        5.1.1 線束自動化包覆流程
        5.1.2 控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
    5.2 控制系統(tǒng)通信部分設(shè)計
        5.2.1 PLC與工業(yè)機(jī)器人的通信
        5.2.2 控制系統(tǒng)與視覺檢測模塊通信
    5.3 人機(jī)界面設(shè)計
        5.3.1 自動運(yùn)行界面的設(shè)計
        5.3.2 設(shè)備監(jiān)控界面的設(shè)計
        5.3.3 系統(tǒng)設(shè)置界面的設(shè)計
        5.3.4 記錄界面的設(shè)計
    5.4 PLC功能程序設(shè)計
        5.4.1 PLCI/O分配以及程序功能地址的劃分
        5.4.2 PLC程序設(shè)計
    5.5 本章小結(jié)
第6章 線束包覆路徑規(guī)劃設(shè)計
    6.1 路徑規(guī)劃方法的選用
    6.2 蟻群算法原理與步驟
        6.2.1 蟻群算法原理
        6.2.2 蟻群算法的流程
    6.3 模型的建立與分析
        6.3.1 對于模型的假設(shè)
        6.3.2 建立仿真模型
    6.4 迭代計算實(shí)驗(yàn)
    6.5基于C#的蟻群算法界面設(shè)計
    6.6 本章小結(jié)
第7章 工程實(shí)施
    7.1 控制柜設(shè)計與安裝
    7.2 現(xiàn)場調(diào)試
        7.2.1 步進(jìn)電機(jī)調(diào)試
        7.2.2 夾具的調(diào)試
        7.2.3 傳感器調(diào)試
    7.3 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 工作及結(jié)論
    8.2 展望與不足
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間所開展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    論文
    專利
    參與的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽車線束制造數(shù)字化與智能化的應(yīng)用研究[J]. 陳軍.  南方農(nóng)機(jī). 2019(24)
[2]電控冰箱軟件模塊化設(shè)計[J]. 左秋杰,汪良樹,任猛.  日用電器. 2019(12)
[3]智能輪椅中電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 盧展銘,陳亦翔,謝秀齊,何曉昀.  電子制作. 2019(23)
[4]工業(yè)4.0背景下工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)戰(zhàn)略探究[J]. 文福林,甘梓堅.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(32)
[5]模塊化設(shè)計在白龍洗煤廠的應(yīng)用[J]. 張孟飛.  山東煤炭科技. 2019(09)
[6]基于機(jī)器人視覺柔性組合的轉(zhuǎn)向架線束連接器自動插接通電測試方法[J]. 林藍(lán),龐世俊,張恒志,張彥偉,郭瑞磊.  現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2019(29)
[7]基于PLC控制步進(jìn)電動機(jī)的研究與分析[J]. 王明杰,任平英.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(15)
[8]基于蟻群四次貝塞爾曲線的無人車路徑規(guī)劃[J]. 張金煒,王文揚(yáng),郭蓬,高嵩.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(13)
[9]基于Data Transfer功能的FANUC機(jī)器人與第三方視覺通訊[J]. 熊邦鳳.  機(jī)電工程技術(shù). 2019(05)
[10]蟻群算法在無人駕駛園區(qū)參觀路線的應(yīng)用[J]. 郭蓬,張金煒,戎輝,王文揚(yáng),高嵩,何佳.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(11)

碩士論文
[1]基于DELMIA的布線機(jī)器人運(yùn)動仿真及二次開發(fā)[D]. 熊肸.長春理工大學(xué) 2018
[2]布線機(jī)器人工作臺設(shè)計與仿真分析[D]. 任貴東.長春理工大學(xué) 2017



本文編號：3723218