鏈?zhǔn)降稁炜煽啃栽囼?yàn)與狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研制
發(fā)布時(shí)間：2017-09-23 14:46
本文關(guān)鍵詞：鏈?zhǔn)降稁炜煽啃栽囼?yàn)與狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研制
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【摘要】：鏈?zhǔn)降稁旒皺C(jī)械手自動(dòng)換刀裝置（以下簡稱鏈?zhǔn)降稁欤┦怯绊懠庸ぶ行目煽啃运降年P(guān)鍵功能部件之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國產(chǎn)鏈?zhǔn)降稁斓目煽啃赃h(yuǎn)低于國外同類產(chǎn)品，導(dǎo)致了國產(chǎn)加工中心的可靠性無法達(dá)到國際先進(jìn)水平，限制了數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)是評(píng)估數(shù)控機(jī)床功能部件可靠性的有效方法之一，通過研制可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)可以進(jìn)行臺(tái)架加速試驗(yàn)，主動(dòng)激發(fā)故障，短期內(nèi)發(fā)現(xiàn)其薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性的提出改進(jìn)措施。 本文結(jié)合吉林省科技發(fā)展計(jì)劃課題“數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件系列可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的研制”，研制鏈?zhǔn)降稁炜煽啃栽囼?yàn)系統(tǒng)，并開展刀庫狀態(tài)監(jiān)測研究。通過實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架加速試驗(yàn)可以激發(fā)刀庫故障，收集故障數(shù)據(jù)。 本文的主要研究內(nèi)容包括： （1）研制可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，包括機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。采用機(jī)械主軸與鏈?zhǔn)降稁炫浜蠈?shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀功能，對(duì)二者的支撐結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行有限元分析，并保證機(jī)械手刀臂軸線與主軸軸線的同軸度；設(shè)計(jì)試驗(yàn)系統(tǒng)的電氣原理圖，并構(gòu)建電氣系統(tǒng)，系統(tǒng)以PLC作為下位機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為上位機(jī)對(duì)刀庫換刀過程實(shí)施控制。 （2）開發(fā)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，包括下位機(jī)和上位機(jī)的控制程序。根據(jù)鏈?zhǔn)降稁鞊Q刀時(shí)序圖編寫下位機(jī)PLC換刀程序，實(shí)現(xiàn)一次完整的選刀、換刀過程；使用Visual C++軟件編寫上位機(jī)試驗(yàn)程序，完成下位機(jī)控制、試驗(yàn)?zāi)Ｊ竭x擇、試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)庫管理等功能。 （3）研制鏈?zhǔn)降稁斓臓顟B(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。通過無線振動(dòng)傳感器監(jiān)測機(jī)械手卡刀故障，并進(jìn)行試驗(yàn)分析。用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法對(duì)原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理，再用短時(shí)傅里葉變換（Hamming窗函數(shù)）分析信號(hào)的時(shí)頻特性，分別繪制機(jī)械手空刀和滿刀兩種情況下的能量譜圖，并提取信號(hào)特征，，進(jìn)行卡刀狀態(tài)識(shí)別。 本文研制的可靠性試驗(yàn)與狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)為研究鏈?zhǔn)降稁斓目煽啃蕴峁┝嗽囼?yàn)條件，具有重要的工程實(shí)踐意義。
【關(guān)鍵詞】：鏈?zhǔn)降稁?/strong> 可靠性 試驗(yàn)系統(tǒng) 狀態(tài)監(jiān)測
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 課題來源與背景10-11
- 1.1.1 課題來源10
- 1.1.2 課題背景10-11
- 1.2 課題研究目的與意義11-12
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 主要研究內(nèi)容13-16
- 第2章 試驗(yàn)系統(tǒng)總體方案16-32
- 2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)分析16-21
- 2.1.1 鏈?zhǔn)降稁旒爸鬏S16-18
- 2.1.2 鏈?zhǔn)降稁鞊Q刀動(dòng)作18-20
- 2.1.3 試驗(yàn)系統(tǒng)功能分析20-21
- 2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)機(jī)械方案設(shè)計(jì)21-24
- 2.3 試驗(yàn)系統(tǒng)電氣方案設(shè)計(jì)24-27
- 2.3.1 電路設(shè)計(jì)24-25
- 2.3.2 電器元件選型25-26
- 2.3.3 鏈?zhǔn)降稁鞖鈮夯芈?/span>26-27
- 2.4 試驗(yàn)系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)27-29
- 2.4.1 下位機(jī)設(shè)計(jì)28
- 2.4.2 上位機(jī)設(shè)計(jì)28-29
- 2.5 鏈?zhǔn)降稁鞝顟B(tài)監(jiān)測方案設(shè)計(jì)29
- 2.6 本章小結(jié)29-32
- 第3章 機(jī)械系統(tǒng)研制與下位機(jī)控制32-50
- 3.1 機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-36
- 3.1.1 刀庫支架強(qiáng)度分析32-33
- 3.1.2 主軸架設(shè)計(jì)與分析33-35
- 3.1.3 打刀過程分析35-36
- 3.2 機(jī)械手與主軸對(duì)刀分析36-37
- 3.3 下位機(jī) PLC 硬件設(shè)計(jì)37-42
- 3.3.1 PLC 選型37-39
- 3.3.2 PLC 電路設(shè)計(jì)39-41
- 3.3.3 PLC 模擬輸入輸出模塊41-42
- 3.4 下位機(jī) PLC 程序設(shè)計(jì)42-48
- 3.4.1 程序設(shè)計(jì)總體方案42-44
- 3.4.2 準(zhǔn)備換刀44-45
- 3.4.3 就近選刀45-46
- 3.4.4 換刀動(dòng)作46-47
- 3.4.5 數(shù)據(jù)庫相關(guān)47-48
- 3.5 本章小結(jié)48-50
- 第4章 上位機(jī)控制系統(tǒng)50-64
- 4.1 上位機(jī)控制方案50-52
- 4.1.1 上位機(jī)開發(fā)環(huán)境50-51
- 4.1.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)51-52
- 4.2 通信協(xié)議52-56
- 4.2.1 上位機(jī)鏈接52-54
- 4.2.2 Host Link 通信54-56
- 4.3 上位機(jī)控制程序56-61
- 4.3.1 窗體初始化57
- 4.3.2 自動(dòng)換刀57-60
- 4.3.3 手動(dòng)換刀60-61
- 4.4 數(shù)據(jù)庫管理61-62
- 4.5 本章小結(jié)62-64
- 第5章 鏈?zhǔn)降稁鞝顟B(tài)監(jiān)測系統(tǒng)64-84
- 5.1 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)64-67
- 5.1.1 故障數(shù)據(jù)分析64-65
- 5.1.2 監(jiān)測系統(tǒng)硬件65-66
- 5.1.3 監(jiān)測系統(tǒng)軟件66-67
- 5.2 試驗(yàn)分析方法67-72
- 5.2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解67-70
- 5.2.2 短時(shí)傅里葉變換70-72
- 5.3 鏈?zhǔn)降稁鞕C(jī)械手振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測72-83
- 5.3.1 狀態(tài)監(jiān)測試驗(yàn)方案72-74
- 5.3.2 狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析74-83
- 5.4 本章小結(jié)83-84
- 第6章 總結(jié)與展望84-86
- 參考文獻(xiàn)86-90
- 攻讀碩士期間所發(fā)表的論文和專利90-92
- 致謝92
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 龍泉;劉永前;楊勇平;;狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷在風(fēng)電機(jī)組上的應(yīng)用[J];現(xiàn)代電力;2008年06期
2 蔡親民;試論數(shù)控機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)可靠性的特征量[J];機(jī)床;1992年07期
3 李南;盧曉紅;韓鵬卓;武文毅;;數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵功能部件可靠性研究綜述[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2012年11期
4 樹志;對(duì)數(shù)控系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性的一些認(rèn)識(shí)──談數(shù)控系統(tǒng)抗干擾措施[J];機(jī)床;1976年03期
本文編號(hào)：905867
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/905867.html
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