【摘要】：本課題來源于深圳市智優(yōu)公司,旨在設(shè)計一條動力鋰電池組的裝配生產(chǎn)線,提高動力鋰電池組的生產(chǎn)效率,促進動力鋰電池組在電動汽車、電動大巴等領(lǐng)域的應(yīng)用。該生產(chǎn)線要求裝配機械手能夠快速準確抓取提升機構(gòu)上的工件,然后在傳送帶上對整個動力電池組進行裝配。本文首先對國內(nèi)外裝配機械手的發(fā)展現(xiàn)狀進行了簡要介紹,然后分析了生產(chǎn)線的工藝流程和功能需求,搭建了裝配機械手控制系統(tǒng)的硬件平臺,提出了裝配機械手精確重復(fù)定位的方法,設(shè)計了上下位機的CAN通信協(xié)議,設(shè)計了基于ARM+運動控制芯片模式的四軸運動控制器,編寫了機械手的運動控制程序,最后對裝配機械手進行了單工位調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。具體的研究內(nèi)容如下:1.首先,根據(jù)整條生產(chǎn)線的工藝流程和功能需求,搭建了裝配機械手控制系統(tǒng)的硬件平臺,對控制系統(tǒng)的傳感器進行了選型,并確定了運動控制器的系統(tǒng)架構(gòu)。2.其次,采用S升降速曲線以及基于模糊PID控制的位置伺服控制、激光傳感器搜索提高了機械手的重復(fù)定位精度,完成了機械手對零部件的精確定位。3.參考CAN通信的報文幀格式,設(shè)計了上下位機的CAN通信協(xié)議,并且對上下位機之間的數(shù)據(jù)信息進行了定義,實現(xiàn)了上位機對整條生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)管理和生產(chǎn)節(jié)拍管理。4.然后采用ARM+運動控制芯片的模式,設(shè)計LM3S9B96+PCL6045b的四軸運動控制器,編寫了機械手的運動控制應(yīng)用程序,實現(xiàn)了對單個工位機械手的工作流程的控制。5.最后對生產(chǎn)線裝配機械手進行了單個工位的調(diào)試以及聯(lián)機調(diào)試,測試了機械手的重復(fù)定位精度,并對調(diào)試過程中出現(xiàn)的異常情況提出了解決方法。目前,整條生產(chǎn)線裝配機械手的裝配、系統(tǒng)的硬件調(diào)試以及單工位機械手的裝配運動控制調(diào)試已經(jīng)完成,10個工位的裝配機械手能夠滿足生產(chǎn)線的需求。整條生產(chǎn)線的聯(lián)機調(diào)試正在進行當中。
【圖文】：

圖 1-1 裝配機械手各組成之間的關(guān)系行機構(gòu)構(gòu)是機械手實現(xiàn)上下、升降、旋轉(zhuǎn)等運動的機械部件，構(gòu)成。爪：安裝在手臂的末端，，它是根據(jù)目標物體的形狀大小和吸附式。臂：機械手的主要執(zhí)行部件，其作用是支撐手爪，并改械手的手臂一般具有多個自由度，即伸縮、回轉(zhuǎn)、升降等身：安裝手臂、動力驅(qū)動裝置的支架。動機構(gòu)配機械手實現(xiàn)各種運動的動力裝置，它一般由動力系統(tǒng)置構(gòu)成。常見的驅(qū)動方式有：液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電以液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電機驅(qū)動用得最多。制系統(tǒng)

第二章 鋰電池組裝配機械手的系統(tǒng)架構(gòu)及總體設(shè)計第二章 鋰電池組裝配機械手的系統(tǒng)架構(gòu)及總體設(shè)計力鋰電池組裝配生產(chǎn)線概況力鋰電池裝配生產(chǎn)線用于完成鋰離子動力電池的組裝、充放電測試等產(chǎn)過程進行全方位的監(jiān)控和信息管理。每個動力電池由 14 個已封裝組層層疊加，并進行串、并聯(lián)連接完成額定電壓輸出，并由 MCU 控完成電池的充放電管理。因此，生產(chǎn)線的來料包括電池模組和 MCU 控等，生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是操縱裝配機械手執(zhí)行來料的抓取品的搬運工作，最后進行充放電測試。動力鋰電池組是由 14 個已封模組，以及模組兩側(cè)的 PCB 板和水箱構(gòu)成，如圖 2-1 所示。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM912;TP241

【參考文獻】

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1 沈紅星;一種基于RS485總線的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其實現(xiàn)方法[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2003年06期

本文編號：2527121