跌落測試是通過模擬試品在搬運(yùn)或裝卸過程中意外跌落的過程,來檢測試品抗擊意外沖擊的能力,它是檢驗(yàn)試品包裝安全性與可靠性的重要手段。針對現(xiàn)有跌落測試系統(tǒng)自動化程度較低,并且不適用于軍事用品包裝件跌落測試的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)一種三級氣動機(jī)械手與跌落測試相結(jié)合的,具有自動調(diào)整試品跌落姿態(tài)功能的控制系統(tǒng)。首先,對跌落測試系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)和組成部分進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)跌落測試系統(tǒng)整體工作過程;結(jié)合跌落測試標(biāo)準(zhǔn)確定測試系統(tǒng)控制功能,完成控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。然后針對機(jī)械手提升和夾持過程中可能出現(xiàn)滑動的問題,采用將滑覺檢測技術(shù)應(yīng)用于夾持機(jī)械手的方法,選擇了具有壓電效應(yīng)的聚偏氟乙烯（PVDF）壓電薄膜傳感器,分析傳感器滑覺檢測機(jī)理,并設(shè)計(jì)了可提高傳感器信噪比的調(diào)理電路;針對機(jī)械手夾持力難以控制的問題,建立三級氣動機(jī)械手氣動伺服系統(tǒng),并對機(jī)械手夾持力控制系統(tǒng)進(jìn)行建模分析,通過線性化處理確定系統(tǒng)傳遞函數(shù)及分析系統(tǒng)特性后,選用模糊自適應(yīng)PID控制方法增大機(jī)械手夾持力,使用MATLAB/Simulink工具對控制方法進(jìn)行仿真分析,進(jìn)一步驗(yàn)證此方法的適用性。最后,對跌落測試系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)鍵硬件選型,并對機(jī)械手夾持力控制分系統(tǒng)、試品高度升降... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國藍(lán)氏公司PDT80型號跌落測試設(shè)備藍(lán)氏公司PDT300型號零跌落測試設(shè)備如圖1.2所示，負(fù)載能力可達(dá)80kg，可通

第1章緒論2在跌落測試行業(yè)，美國藍(lán)氏公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的跌落測試設(shè)備一直處于行業(yè)領(lǐng)先地位。如圖1.1所示，藍(lán)氏公司的PDT80型號跌落機(jī)是一款性價(jià)比很高的跌落試驗(yàn)機(jī)，其采用單臂托架式設(shè)計(jì)，負(fù)載能力為30kg，采用精密凸輪和軸承相結(jié)合的翻板設(shè)計(jì)，并配備有內(nèi)置微電路的手持遙控器，可通過遙控器控制步進(jìn)電機(jī)完成試品的自動提升和高度定位。但在對六面體試品進(jìn)行角跌落和棱跌落測試時(shí)，需要工作人員用邊角固定器對試品進(jìn)行姿態(tài)固定，存在浪費(fèi)人力的問題。圖1.1美國藍(lán)氏公司PDT80型號跌落測試設(shè)備藍(lán)氏公司PDT300型號零跌落測試設(shè)備如圖1.2所示，負(fù)載能力可達(dá)80kg，可通過手持遙控器控制電機(jī)完成試品高度提升功能，托架采用鋼焊接結(jié)構(gòu)，可通過控制釋放部分氣動氣缸裝置，使托架加速向下運(yùn)動直接嵌入底座。此設(shè)備也不具備姿態(tài)調(diào)整功能，需人工對試品翻轉(zhuǎn)到設(shè)定跌落姿態(tài)后用可調(diào)節(jié)距離的夾持式邊角固定器固定。因?yàn)榇嗽O(shè)備適用于質(zhì)量較大的試品，存在較大的安全隱患。圖1.2美國藍(lán)氏公司PDT300型號跌落測試設(shè)備日本吉田精機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的DT-50系列包裝貨物落下試驗(yàn)設(shè)備，負(fù)載能力為70kg，采用控制器根據(jù)定位指針設(shè)定的跌落高度，控制電機(jī)提升的方法，但在進(jìn)行試品角、

第1章緒論3棱跌落時(shí)也是采用人工翻轉(zhuǎn)試品后用邊角固定器固定的方式，自動化程度較低。國內(nèi)的跌落試驗(yàn)機(jī)也處在穩(wěn)步發(fā)展的過程中，廣東貝爾實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的BF-F-315S單臂包裝跌落測試設(shè)備如圖1.3所示，其具有電動升降裝置，配備有高度顯示儀和不銹鋼尺，方便客戶核對與校正跌落高度。進(jìn)行試品角、棱跌落時(shí)，需人工調(diào)整試品姿態(tài)后用配備的雙桿式邊角固定器固定。圖1.3廣東貝爾BF-F-315S跌落測試設(shè)備東莞市泓進(jìn)檢測儀器有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的的雙臂式跌落測試設(shè)備如圖1.4所示，可通過操作臺進(jìn)行跌落高度的設(shè)定，內(nèi)置控制器根據(jù)設(shè)定的跌落高度提升試品；試品進(jìn)行棱、角跌落時(shí)由人工進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整后放置在雙臂托架上，并用上方邊角固定器固定，按下操作臺上的跌落按鈕，雙臂托架向下翻轉(zhuǎn)脫離試品，存在跌落姿態(tài)調(diào)整不準(zhǔn)確的問題。圖1.4雙臂式跌落測試設(shè)備南京理工大學(xué)王葉奔儒等[4]人設(shè)計(jì)了一套針對榴彈包裝箱進(jìn)行跌落試驗(yàn)的設(shè)備，此試驗(yàn)設(shè)備采用激光傳感器用于跌落高度的定位，采用氣缸連桿裝置夾持試品，用45°夾持托架進(jìn)行試品的角跌落姿態(tài)調(diào)整，采用傳感控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)夾持裝置釋放試品的控制。此設(shè)備只適用于榴彈包裝箱以45°角跌落的試驗(yàn)，不適用于其它尺寸試品的角跌落試驗(yàn)。經(jīng)過調(diào)研國內(nèi)外跌落設(shè)備現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的跌落設(shè)備大多采用控制電機(jī)的方式實(shí)

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本文編號：3127328