針對當(dāng)前普通四工位刀架無法進(jìn)行刀具狀態(tài)監(jiān)測的問題,運用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行了新型四工位刀架的設(shè)計開發(fā)。綜合運用西門子NX、TIA、PLCSIM Advanced、SIMATIC NET等軟件開展了新型四工位刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計及MCD-TIA機(jī)電聯(lián)合仿真。以新型四工位刀架換刀動作過程為例,驗證了基于MCD-TIA仿真的數(shù)字孿生設(shè)計方案的可行性。進(jìn)行了新型刀架樣機(jī)系統(tǒng)的搭建與測試,結(jié)果表明:新型刀架換刀速度優(yōu)于900 ms/工位,振動及溫度數(shù)據(jù)采集響應(yīng)時間低于50 ms。數(shù)字孿生的設(shè)計方法實現(xiàn)了機(jī)電產(chǎn)品研制過程中機(jī)械、電氣、控制等多學(xué)科的并行設(shè)計,提升了各學(xué)科間信息融合的效率,有利于產(chǎn)品性能的迭代優(yōu)化。 

【文章來源】：實驗技術(shù)與管理. 2020,37(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

新型四工位刀架設(shè)計流程圖

新型四工位電動刀架由刀架本體、機(jī)夾車刀、信號采集蓋和電動刀架監(jiān)控系統(tǒng)組成。電動刀架監(jiān)控系統(tǒng)由PLC、觸摸屏、外圍電路等組成。新型四工位電動刀架三維模型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。刀架本體采用蝸輪蝸桿傳動、離合銷和離合盤導(dǎo)向、上刀體和下刀體的端面齒相互嚙合定位鎖緊的結(jié)構(gòu)。在刀架本體中，軸頂端設(shè)置無線充電發(fā)射模塊向信號采集蓋中的傳感器供電，實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)部件的持續(xù)供電。中軸內(nèi)部的通孔用于無線充電發(fā)射模塊供電線及霍爾傳感器信號線的走線。

對電動刀架控制箱進(jìn)行三維布線有助于優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計，更好地進(jìn)行成本預(yù)測，并能直觀地向工人展示線纜布線的要求，具有重要的實際意義。圖4為電氣控制箱三維布線圖。圖4 電氣控制箱三維布線圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3549900