本文選題：自動(dòng)擺條機(jī)　切入點(diǎn)：D-H法　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著工業(yè)化的發(fā)展和人們生活水平質(zhì)量的不斷提高,如何提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率一直是企業(yè)追求的目標(biāo)。因此,盡可能的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的良好途徑。本課題以某光電技術(shù)有限公司的節(jié)能燈燈芯生產(chǎn)線上的擺條工序現(xiàn)狀為背景,設(shè)計(jì)出一款專門用于藍(lán)寶石LED條自動(dòng)搬運(yùn)并擺放的自動(dòng)擺條機(jī),該自動(dòng)擺條機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)作速度快,控制簡(jiǎn)單,可取代之前的人工擺條方式,實(shí)現(xiàn)節(jié)能燈燈芯生產(chǎn)的局部自動(dòng)化。本文首先根據(jù)自動(dòng)擺條機(jī)的送料方式和出料要求,將運(yùn)動(dòng)過程分為送料、吸附、搬運(yùn)以及放料四個(gè)主要部分,并根據(jù)四個(gè)主要部分將自動(dòng)擺條機(jī)分為送料機(jī)構(gòu)、門架型機(jī)械手以及電極焊裝板傳送機(jī)構(gòu),然后對(duì)其進(jìn)行具體的分析設(shè)計(jì),提出自動(dòng)擺條機(jī)的總體結(jié)構(gòu)。然后對(duì)D-H方法的基本理論以及機(jī)械手位姿運(yùn)動(dòng)方程的概念進(jìn)行了描述,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建了門架型擺條機(jī)械手的連桿坐標(biāo)系,并利用D-H法對(duì)擺條機(jī)械手末端操作器(吸盤)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程進(jìn)行了推導(dǎo),從而確定了機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與末端操作器空間的位置和姿態(tài)關(guān)系;并對(duì)機(jī)械手特定位置的末端位姿進(jìn)行校核,并驗(yàn)證了擺條機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程推導(dǎo)的正確性。對(duì)所占整個(gè)動(dòng)作行程比例最大的搬運(yùn)過程進(jìn)行了時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃,使機(jī)械手搬運(yùn)過程運(yùn)行時(shí)間最短,并利用Matlab軟件對(duì)其最優(yōu)軌跡進(jìn)行仿真。其次,借鑒數(shù)控加工上點(diǎn)位加工的思想,將電極焊裝板凹槽的中心看成孔群的中心,按照正交路徑算法,對(duì)藍(lán)寶石LED條的擺放順序路徑進(jìn)行了規(guī)劃,最終獲得藍(lán)寶石LED條的最佳擺放路徑。在對(duì)自動(dòng)擺條機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和時(shí)間最優(yōu)路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)之上,利用ADAMS軟件進(jìn)行自動(dòng)擺條機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬仿真,獲得了各執(zhí)行機(jī)構(gòu)及吸盤的運(yùn)動(dòng)特性曲線,并對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度等仿真結(jié)果進(jìn)行逐個(gè)分析評(píng)價(jià)。最后搭建了自動(dòng)擺條機(jī)的樣機(jī),利用TC55上位機(jī)V2.4進(jìn)行了編程與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證了研究成果的正確性和可操作性。
[Abstract]:With the development of industrialization and the continuous improvement of people's quality of life, how to improve the stability of product quality and improve the production efficiency is the goal that the enterprise pursues all the time.Therefore, as far as possible to achieve automation is a good way to improve the competitiveness of enterprises.Based on the present situation of the wobble process in the energy saving lamp wick production line of a photoelectric technology co., Ltd., this paper designs an automatic wobbling machine specially used for the automatic handling and placing of sapphire LED strip, which has a compact structure.The operation speed is fast and the control is simple. It can replace the previous manual swing and realize the local automation of the energy saving lamp wick production.In this paper, according to the feeding mode and discharge requirements of the automatic swinging machine, the moving process is divided into four main parts: feeding, adsorption, handling and discharging. According to the four main parts, the automatic swinging machine is divided into feeding mechanism.The gantry manipulator and electrode welding plate transfer mechanism are analyzed and designed, and the overall structure of automatic swing bar machine is put forward.Then, the basic theory of D-H method and the concept of kinematic equation of manipulator are described. On this basis, the linkage coordinate system of portal pendulum manipulator is established.The kinematics equation of the end manipulator (sucker) of the pendulum manipulator is deduced by using the D-H method, and the position and attitude relationship between the moving components and the terminal manipulator space of the manipulator is determined.The kinematics equation of the pendulum manipulator is proved to be correct.Time optimal trajectory planning is carried out for the handling process, which accounts for the largest proportion of the whole movement stroke, which makes the manipulator's moving process run the shortest time, and the optimal trajectory is simulated by Matlab software.Secondly, with reference to the idea of point position machining in NC machining, the center of the groove of electrode welding plate is viewed as the center of the hole group, and the sequential path of the sapphire LED strip is planned according to the orthogonal path algorithm.Finally, the best placement path of sapphire LED is obtained.Based on the kinematic analysis and time optimal path planning of the automatic swinging machine, the kinematics simulation of the automatic swinging machine is carried out by using ADAMS software, and the kinematic characteristic curves of each actuator and sucker are obtained.The simulation results of displacement, velocity and acceleration of each actuator are analyzed and evaluated one by one.Finally, the prototype of the automatic swinging machine is built, and the correctness and operability of the research results are verified by programming and experimental verification with TC55 upper computer V2.4.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM923.34

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本文編號(hào)：1724728