同心雙柔軸的機構(gòu)設(shè)計及其控制策略研究
本文關(guān)鍵詞:同心雙柔軸的機構(gòu)設(shè)計及其控制策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文設(shè)計的同心雙柔軸螺釘螺母智能調(diào)節(jié)系統(tǒng),實現(xiàn)對現(xiàn)階段斷路器生產(chǎn)工藝變革,結(jié)束了塑殼式斷路器生產(chǎn)線手工時代,使其進入智能化生產(chǎn)時代,并且拓展了對智能裝備理論研究的深度;提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率,從而使得斷路器的年產(chǎn)量適應(yīng)了日益增長的市場需求;降低了設(shè)備產(chǎn)生的大電流輻射對人體造成的危害。 為了實現(xiàn)測控系統(tǒng)快速穩(wěn)定的功能,首先,本文對塑殼式斷路器過載延時校驗理論和脫扣器中熱雙金屬片受熱機理的深入研究,得出實驗電流大。娏髟谠试S的最大極限值內(nèi))和螺釘長度的調(diào)整時間成反比例關(guān)系;然后,從熱雙金屬片受熱變形機理入手,對熱傳導(dǎo)基本理論方程推導(dǎo),建立熱雙金屬片懸臂梁熱電機械耦合模型,并且通過對螺釘調(diào)整過程中的受力分析,建立同心雙柔軸機構(gòu)動力學模型,指導(dǎo)設(shè)計調(diào)整機構(gòu);從而,設(shè)計了基于圖像視覺定位系統(tǒng)的同心雙柔軸螺釘螺母調(diào)節(jié)機構(gòu),實現(xiàn)對熱雙金屬片上的螺釘螺母高精度、高效率的實時跟蹤調(diào)整;最后,設(shè)計了同心雙柔軸控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-分布式控制系統(tǒng),分為操作層、過程控制層及其現(xiàn)場層。操作層負責圖像定位信息的處理及通過OPC技術(shù)與過程控制層的通信,實現(xiàn)對工況檢測、控制和數(shù)據(jù)管理;過程控制層是通過可編程控制器PLC及相關(guān)程序,實現(xiàn)上電自檢模塊、軸向移動模塊、螺釘螺母調(diào)節(jié)模塊等復(fù)雜工藝;現(xiàn)場層是動作機構(gòu)執(zhí)行器,同心雙柔軸螺釘螺母調(diào)節(jié)機構(gòu)通過內(nèi)外套筒動作相互配合實現(xiàn)螺釘螺母準確定位。 從調(diào)試結(jié)果可以看出:同心雙柔軸系統(tǒng)設(shè)計的定轉(zhuǎn)矩和定速度的雙定量信號控制體系,克服了使用扭矩傳感器信號易受外界變化力干擾造成調(diào)節(jié)過程失敗的弊端;采用圖像對位方式及其采用絲杠步進電機和磁柵的配合使用方法,使得調(diào)整定位誤差小于0.2,F(xiàn)在本測試系統(tǒng)已進入生產(chǎn)階段,,運行狀況穩(wěn)定、良好。與原手工測試模式相m比m,生產(chǎn)每臺斷路器的時間減少30%以上,提高了生產(chǎn)效率。
【關(guān)鍵詞】:低壓電器 塑殼式斷路器 同心雙柔軸系統(tǒng) PLC 圖像視覺系統(tǒng)
【學位授予單位】:上海工程技術(shù)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH112
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-23
- 1.1 選題來源11
- 1.2 課題研究背景及研究現(xiàn)況11-13
- 1.2.1 研究背景11-12
- 1.2.2 研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 課題選題意義13-14
- 1.4 論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點14-15
- 1.5 “同心雙柔軸”機構(gòu)設(shè)計相關(guān)理論研究15-23
- 1.5.1 斷路器長延時保護基本原理15-16
- 1.5.2 同心雙柔軸機構(gòu)調(diào)節(jié)技術(shù)參數(shù)16-18
- 1.5.3 熱雙金屬片結(jié)構(gòu)與材質(zhì)18-20
- 1.5.4 熱雙金屬片熱力耦合變形理論20-23
- 第二章 系統(tǒng)力學性能分析23-36
- 2.1 脫扣器動力學分析23-31
- 2.1.1 熱傳導(dǎo)基本方程24-26
- 2.1.2 熱雙金屬片懸臂梁的熱—電耦合模型26-27
- 2.1.3 熱—機械耦合模型27-31
- 2.1.3.1 靜態(tài)模型的建立27-29
- 2.1.3.2 動態(tài)機械模型29-31
- 2.2 同心雙柔軸系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程受力分析建模31-32
- 2.3 同心雙柔軸系統(tǒng)動力學平衡建模32-35
- 2.4 本章小結(jié)35-36
- 第三章 同心雙柔軸整體機構(gòu)設(shè)計36-50
- 3.1 整體機構(gòu)設(shè)計方案選擇36-40
- 3.1.1 機構(gòu)實現(xiàn)功能36-38
- 3.1.2 整體方案設(shè)計38-40
- 3.2 同心雙柔軸軸向移動調(diào)節(jié)機構(gòu)40-43
- 3.3 同心雙柔軸角度調(diào)節(jié)機構(gòu)43-44
- 3.4 同心雙柔軸螺釘螺母鎖緊機構(gòu)44-48
- 3.4.1 調(diào)整機構(gòu)設(shè)計44-46
- 3.4.2 重要部件參數(shù)計算46-48
- 3.5 本章小結(jié)48-50
- 第四章 同心雙柔軸控制系統(tǒng)設(shè)計50-69
- 4.1 整體控制設(shè)計概述50-53
- 4.2 控制程序設(shè)計與開發(fā)53-68
- 4.2.1 總體策略53-56
- 4.2.2 圖像定位模塊56-63
- 4.2.3 軸向移動模塊63-64
- 4.2.4 螺釘螺母鎖緊模塊64-67
- 4.2.5 異常處理模塊67-68
- 4.3 本章小結(jié)68-69
- 第五章 系統(tǒng)調(diào)試及分析69-77
- 5.1 同心雙柔軸機械系統(tǒng)調(diào)試69-70
- 5.2 同心雙柔軸系統(tǒng)控制系統(tǒng)調(diào)試70-71
- 5.2.1 整體電路調(diào)試70-71
- 5.2.2 系統(tǒng)通電調(diào)試71
- 5.3 圖像定位模塊測試71-76
- 5.3.1 低像素照相機調(diào)試71-74
- 5.3.2 紅外線照相機調(diào)試74-76
- 5.4 本章小結(jié)76-77
- 第六章 總結(jié)與展望77-79
- 6.1 研究結(jié)論77
- 6.2 研究展望77-79
- 參考文獻79-82
- 附錄82-104
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果104-105
- 致謝105-106
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:同心雙柔軸的機構(gòu)設(shè)計及其控制策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:424931
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