本文關(guān)鍵詞：立式鉚釘機的自動化改造設(shè)計及研究

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【摘要】：針對立式鉚釘機鈑金件人工鉚接效率低,鈑金件尺寸范圍廣,種類多,無專門適用于鈑金件鉚接,而換置自動鉚釘機加工時需專用模具,不宜于鈑金件鉚接的問題,提出了一種基于工業(yè)機器人結(jié)合十字滑臺的自動送板裝置,并配合鉚釘機鉚接的方案。對于小尺寸板件,基于工業(yè)機器人的自動送板裝置可單獨使用,對于較大尺寸板件,也可作為取放板裝置配合基于十字滑臺的自動送板裝置使用;分別對兩種裝置進行設(shè)計,對于基于十字滑臺的裝置設(shè)計出了可配合立式鉚釘機使用的自動送板裝置。通過電磁鐵固定工件,使用導軌調(diào)整可裝夾工件范圍,由十字滑臺及光電傳感器實現(xiàn)鉚釘目標點X、Y方向的精確定位,電動推桿控制其Z方向運動,并利用導柱自由行程消除鉚接變形,實現(xiàn)自動鉚接。對于基于工業(yè)機器人的裝置設(shè)計出了可配合機器人的末端執(zhí)行器。通過電磁鐵固定工件,使用滑槽調(diào)整可裝夾工件范圍,對機器人路徑進行設(shè)計,完成取板、放板動作,并配合光電傳感器實現(xiàn)鉚釘目標點定位,利用壓縮彈簧消除鉚接變形,實現(xiàn)自動鉚接。為了分析板件變形對目標點定位的影響,對裝夾條件下的板件進行有限元分析,確定了板件變形規(guī)律,變形對鉚釘目標點在X、Y方向上不會產(chǎn)生位置移動,不需要進行位移補償。按照鉚釘工藝流程對兩種裝置進行控制系統(tǒng)的設(shè)計,包括控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和控制流程的設(shè)計。采用分支限界法優(yōu)化鉚釘路徑,確定目標點最短路經(jīng)。通過樣機實驗驗證,無論是在單獨使用還是在配合使用情況下,裝置運行順暢,均能滿足設(shè)計要求,實現(xiàn)了鈑金件鉚接過程的全自動化,解決了人工鉚接難的問題,提高了生產(chǎn)效率且實用性強,適用范圍廣,為鉚釘機自動化改造提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：立式鉚釘機 自動化改造 自動送板裝置 自動鉚接 全自動化 生產(chǎn)效率
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V260.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 鉚釘技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 國內(nèi)外航空航天鉚接技術(shù)現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內(nèi)外民用鉚接技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 自動鉚釘機發(fā)展趨勢14
• 1.3 論文選題意義及研究內(nèi)容14-16
• 1.3.1 論文選題的意義14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-16
• 2 自動送板裝置結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計16-50
• 2.1 自動送板裝置結(jié)構(gòu)與功能方案16-18
• 2.1.1 自動鉚釘系統(tǒng)功能要求16
• 2.1.2 自動送板裝置結(jié)構(gòu)與功能方案選擇16-17
• 2.1.3 自動鉚釘系統(tǒng)關(guān)鍵難點17-18
• 2.2 基于十字滑臺的自動送板裝置結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計18-33
• 2.2.1 基于十字滑臺的自動送板裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計18-28
• 2.2.2 基于十字滑臺鈑金件自動鉚接工藝過程28-29
• 2.2.3 基于十字滑臺自動送板裝置工作原理29-33
• 2.3 基于工業(yè)機器人的自動送板裝置結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計33-44
• 2.3.1 基于工業(yè)機器人的自動送板裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計33-39
• 2.3.2 基于工業(yè)機器人鈑金件自動鉚接工藝過程39-40
• 2.3.3 基于工業(yè)機器人自動送板裝置工作原理40-44
• 2.4 板件變形目標點位置誤差分析44-48
• 2.4.1 板件變形因素分析44-45
• 2.4.2 板件變形目標點誤差補償原理45
• 2.4.3 板件自重變形有限元模擬45-47
• 2.4.4 板件變形結(jié)果分析47-48
• 2.5 本章小結(jié)48-50
• 3 控制系統(tǒng)設(shè)計50-62
• 3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計50-51
• 3.2 系統(tǒng)控制方案設(shè)計51-54
• 3.2.1 鉚釘自動輸送控制51-52
• 3.2.2 自動回原點控制52-53
• 3.2.3 自動壓鉚控制53
• 3.2.4 X、Y、Z定位控制53-54
• 3.3 工業(yè)機器人控制54-55
• 3.4 鉚釘路徑優(yōu)化設(shè)計55-61
• 3.4.1 鉚釘路徑分析55-56
• 3.4.2 最優(yōu)鉚釘路徑選擇56-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 4 可行性與可靠性試驗研究62-75
• 4.1 實驗平臺的設(shè)計62-64
• 4.1.1 實驗平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計62-63
• 4.1.2 實驗平臺驗證原理63-64
• 4.2 基于十字滑臺的自動送板裝置實驗研究64-68
• 4.2.1 實驗設(shè)備及流程65
• 4.2.2 板件裝夾實驗65
• 4.2.3 板件變形消除驗證65-66
• 4.2.4 鉚釘定位目標點準確性驗證及分析66-68
• 4.2.5 鉚接流程順暢性分析68
• 4.3 基于工業(yè)機器人的自動送板裝置實驗研究68-71
• 4.3.1 實驗設(shè)備及流程69
• 4.3.2 取板裝夾驗證實驗及分析69-70
• 4.3.3 板件變形消除驗證70
• 4.3.4 鉚釘定位目標點準確性驗證及分析70-71
• 4.3.5 鉚接流程順暢性分析71
• 4.4 十字滑臺和工業(yè)機器人結(jié)合的自動送板裝置實驗研究71-73
• 4.4.1 實驗設(shè)備及流程71-72
• 4.4.2 實驗驗證及分析72-73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 5 總結(jié)與展望75-78
• 5.1 結(jié)論75-76
• 5.2 展望76-78
• 致謝78-79
• 參考文獻79-81
• 攻讀碩士學位期間的研究成果81

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1 榮云;立式鉚釘機的自動化改造設(shè)計及研究[D];西南科技大學;2016年

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本文編號：1114593