本文關(guān)鍵詞：沖壓機(jī)上下料機(jī)械手的開發(fā)與研究

  更多相關(guān)文章： 沖壓 機(jī)械手 上下料

【摘要】：沖壓成形是五金制品重要的成形方法之一,歐美式燃?xì)鉄緺t零部件的沖壓成形主要由上下料機(jī)構(gòu)和沖床組成。但是沖床上下料操作具有一定的危險(xiǎn)性且生產(chǎn)條件惡劣,結(jié)合企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展需要,必須實(shí)現(xiàn)燃?xì)饪緺t零部件的自動(dòng)上下料。本文調(diào)查了某企業(yè)沖壓生產(chǎn)線現(xiàn)狀,分析了沖壓線的現(xiàn)狀及發(fā)展,論述了工業(yè)機(jī)械手在沖壓線上的重要應(yīng)用,針對歐美式燃?xì)鉄緺t零件的沖壓工序提出了沖壓機(jī)上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)方案。本文結(jié)合機(jī)械手的工作環(huán)境,設(shè)計(jì)了沖壓線的整體方案以及沖壓線的布局,使用三臺機(jī)械手和兩臺沖床,選擇機(jī)械手圓柱坐標(biāo)形式及四個(gè)自由度。然后對上下料機(jī)械手進(jìn)行本體設(shè)計(jì),包括運(yùn)用Solidworks軟件建立機(jī)械手的三維模型,對機(jī)械手各個(gè)自由度選用交流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式,主要采用同步齒形帶的傳遞,旋轉(zhuǎn)軸和擺動(dòng)軸并使用減速器的傳動(dòng)方案,并對伺服電機(jī)、滾珠絲杠和同步齒形帶等關(guān)鍵零部件選型計(jì)算,對機(jī)械手本體機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次,簡化了上下料機(jī)械手三維模型,根據(jù)改進(jìn)的D-H法建立了機(jī)械手連桿坐標(biāo)系,對機(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析,推算出各桿件運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正解和逆解,運(yùn)用MATLAB對機(jī)械手工作的兩點(diǎn)間的軌跡進(jìn)行仿真,從位移、速度和加速度變化曲線上看出,機(jī)械手動(dòng)作平穩(wěn)。最后設(shè)計(jì)了沖壓機(jī)上下料機(jī)械手的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)采用PLC控制整體流程,運(yùn)動(dòng)控制器控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的總體方案,對控制系統(tǒng)的電氣模塊、運(yùn)動(dòng)控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)接線,PLC的編程設(shè)計(jì),包括I/O分配,PLC程序,外部接線圖等。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試,沖壓機(jī)上下料機(jī)械手能滿足生產(chǎn)需求,達(dá)到每分鐘8次的節(jié)拍。
【關(guān)鍵詞】：沖壓 機(jī)械手 上下料
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG385;TP241
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abatract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 工業(yè)機(jī)械手沖壓生產(chǎn)線的發(fā)展及現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外工業(yè)機(jī)械手在沖壓生產(chǎn)線的發(fā)展11-12
• 1.2.2 國內(nèi)工業(yè)機(jī)械手在沖壓生產(chǎn)線的發(fā)展12-13
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 上下料機(jī)械手方案總體設(shè)計(jì)14-19
• 2.1 上下料機(jī)械手工作環(huán)境14
• 2.2 上下料機(jī)械手系統(tǒng)的總體要求14
• 2.3 沖壓線的組成及設(shè)備的布局14-18
• 2.3.1 沖壓線的組成14-17
• 2.3.2 設(shè)備的現(xiàn)場布局17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 機(jī)械手的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-36
• 3.1 機(jī)械手本體設(shè)計(jì)方案19-21
• 3.1.1 機(jī)械手設(shè)計(jì)的基本要求19
• 3.1.2 機(jī)械手自由度和坐標(biāo)形式的選擇19-21
• 3.1.3 機(jī)械手本體參數(shù)21
• 3.2 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式21-22
• 3.3 機(jī)械手的傳動(dòng)方案22-26
• 3.3.1 擺動(dòng)軸的傳動(dòng)方案22-24
• 3.3.2 伸縮軸的傳動(dòng)方案24
• 3.3.3 旋轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)方案24-25
• 3.3.4 上下軸的傳動(dòng)方案25-26
• 3.4 機(jī)械手關(guān)鍵零部件的計(jì)算26-32
• 3.4.1 伺服電機(jī)的選型計(jì)算26-27
• 3.4.2 同步帶的選型計(jì)算27-29
• 3.4.3 滾珠絲杠的選型計(jì)算29-32
• 3.5 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-35
• 3.5.1 上下軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32
• 3.5.2 旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)32-33
• 3.5.3 伸縮軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-34
• 3.5.4 擺動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-35
• 3.5.5 端拾器的設(shè)計(jì)35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析36-57
• 4.1 剛體的齊次變換和D-H表示法36-38
• 4.1.1 剛體的位姿和齊次變換36-37
• 4.1.2 Denavt-Hartenberg(D-H)表示法37-38
• 4.2 上下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析38-42
• 4.2.1 上下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)正解38-41
• 4.2.2 上下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解41-42
• 4.3 上下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真42-49
• 4.3.1 機(jī)械手仿真模型的建立43-44
• 4.3.2 機(jī)械手軌跡規(guī)劃44-49
• 4.4 上下料機(jī)械手動(dòng)力學(xué)分析49-55
• 4.4.1 機(jī)械手朗格朗日動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)50-52
• 4.4.2 上下料機(jī)械手動(dòng)力學(xué)方程52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 上下料機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)57-70
• 5.1 控制系統(tǒng)硬件57-61
• 5.1.1 運(yùn)動(dòng)控制器選型及配置57-60
• 5.1.2 觸摸屏配置60-61
• 5.1.3 PLC配置61
• 5.2 控制系統(tǒng)總體方案61-62
• 5.3 電氣控制線路設(shè)計(jì)62-65
• 5.3.1 伺服系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)62-64
• 5.3.2 氣動(dòng)模塊的電氣設(shè)計(jì)64-65
• 5.4 上下料機(jī)械手控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)65-69
• 5.4.1 PLC設(shè)計(jì)步驟65
• 5.4.2 上下料機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制流程65-66
• 5.4.3 主控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)的確定66-68
• 5.4.4 主控制系統(tǒng)控制軟件的組成68
• 5.4.5 沖床控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)與梯形圖設(shè)計(jì)68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 總結(jié)與展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 附件75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉淑春,馬香峰;求解機(jī)器人工作空間的包絡(luò)法[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);1993年02期

2 于衍偉;張祥林;韓松;馮科;;適于中小型沖床的經(jīng)濟(jì)型自動(dòng)送料機(jī)械手研制[J];鍛壓技術(shù);2011年06期

3 王秀葉,陳朝華;板材沖壓自動(dòng)拆垛上料技術(shù)[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2004年06期

4 劉彥鸝;;運(yùn)動(dòng)控制新技術(shù)及其應(yīng)用[J];裝備制造技術(shù);2009年08期

5 居躍峰;;沖壓裝備自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2013年01期

6 林怡青,周其節(jié),毛宗源;一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)解法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年04期

7 賈培發(fā),王金友;關(guān)于中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的幾點(diǎn)思考[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;1999年03期

8 姚志良;我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2005年03期

9 徐方;;工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2007年05期

10 曹祥康;謝存禧;;我國機(jī)器人發(fā)展歷程[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2008年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 朱駿;移動(dòng)機(jī)器人操作機(jī)械手設(shè)計(jì)與分析[D];南京理工大學(xué);2006年

2 蓋玉龍;柔性臂實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];東北大學(xué);2009年

3 梅雪川;沖壓設(shè)備上下料機(jī)器人開發(fā)與研究[D];華南理工大學(xué);2012年

4 譚候金;基于機(jī)器人的汽車圍板沖壓線多軟件聯(lián)合仿真研究[D];燕山大學(xué);2014年

，

本文編號：775367