隨著國民經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展,雙動鋁擠壓機已經(jīng)逐漸成為鋁材生產(chǎn)的主流設備。作為雙動鋁擠壓機中重要的一部分,活動墊裝卸機械手的工作狀態(tài)直接影響到壓機的生產(chǎn)效率和制品的質(zhì)量。本文以某鋁材廠的“150MN雙動臥式鋁擠壓機”為研究前提,對機械手的機械結(jié)構(gòu)進行了設計與改進,減輕了機械手的重量;根據(jù)以前小噸位設備上機械手的工作情況對本機械手的液壓控制系統(tǒng)進行了設計與改進,解決了擠壓墊循環(huán)過程中動作不流暢,占用非工作時間較長等問題;此外,還對機械手的控制系統(tǒng)進行了設計并基于PID控制原理對機械手的大車行走控制進行了優(yōu)化,提高了機械手的工作效率。本文的研究內(nèi)容主要從以下幾個方面進行:（1）對比分析幾種墊片裝卸方案,從中選出最優(yōu)者,然后基于SolidWorks工作軟件對機械手的重要零部件進行三維建模,并在軟件中對零部件進行載荷計算與受力分析,并輸出應力云圖和變形云圖。根據(jù)分析結(jié)果對機械手的機械結(jié)構(gòu)進行設計和改進。（2）將三維模型導入到ANSYS軟件中,進行模態(tài)分析并得出零部件的固有頻率和振型,在確認機械手零部件的強度與剛度滿足使用要求后完成機械部分的圖紙設計。（3）根據(jù)機械手的設計要求,對機械手的各個動... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源及研究目的和意義
        1.1.1 選題所屬研究領域
        1.1.2 選題的應用價值
    1.2 國內(nèi)外相關研究概況及發(fā)展趨勢
        1.2.1 雙動鋁擠壓機的背景及現(xiàn)狀
        1.2.2 臥式擠壓機活動墊裝卸裝置現(xiàn)狀
    1.3 有限元方法概述及其應用
        1.3.1 有限元方法理論
        1.3.2 有限元方法的應用
    1.4 PID控制概述
    1.5 本文工作的研究內(nèi)容
2 機械手方案分析及關鍵零件的有限元分析
    2.1 墊片裝卸裝置的方案對比及分析
        2.1.1“提升-平移-反轉(zhuǎn)”墊片循環(huán)裝置
        2.1.2“平移-回轉(zhuǎn)”墊片機械手裝置
    2.2 墊片裝卸機械手方案設計
        2.2.1 驅(qū)動方式的選擇
        2.2.2 機械手的安裝方位設計
        2.2.3 機械手的行走方向方案設計
        2.2.4 機械手的擺動方案設計
    2.3 機械手的三維模型建立
    2.4 大臂結(jié)構(gòu)強度分析
        2.4.1 大臂初始設計模型
        2.4.2 大臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    2.5 小臂結(jié)構(gòu)強度分析
    2.6 底座結(jié)構(gòu)強度分析
    2.7 本章小結(jié)
3 機械手關鍵零件的模態(tài)分析
    3.1 模態(tài)分析的意義
    3.2 模態(tài)分析的理論及應用
    3.3 基于ANSYS軟件的模態(tài)分析
        3.3.1 AYSYS軟件模態(tài)分析簡介
        3.3.2 ANSYS模態(tài)分析步驟
    3.4 大臂的模態(tài)分析
    3.5 小臂的模態(tài)分析
    3.6 底座的模態(tài)分析
    3.7 激勵頻率
    3.8 本章小結(jié)
4 機械手液壓系統(tǒng)設計與改進
    4.1 機械手液壓系統(tǒng)設計
        4.1.1 機械手液壓缸動作工況分析及負荷確定
        4.1.2 液壓系統(tǒng)方案的擬定
        4.1.3 液壓系統(tǒng)參數(shù)要求
        4.1.4 電液比例方向閥的選擇
        4.1.5 大臂控制部分分析與對策
        4.1.6 小臂控制部分分析與對策
        4.1.7 鉗口控制部分分析與對策
    4.2 液壓系統(tǒng)的改進
        4.2.1 取墊過程的改進
        4.2.2 鉗口夾持的改進
    4.3 本章小結(jié)
5 基于PID和位置控制的機械手控制系統(tǒng)
    5.1 機械手控制要求
        5.1.1 機械手控制設計目標
        5.1.2 機械手工藝動作流程
    5.2 控制系統(tǒng)的元件選擇
        5.2.1 檢測元件的選型
        5.2.2 伺服電機的選型
    5.3 機械手的PLC控制程序設計
    5.4 基于PID控制的機械手伺服電機位置控制優(yōu)化
        5.4.1 PID控制原理
        5.4.2 PID的參數(shù)整定
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3532141