面向復(fù)合型海綿床墊的精密糾偏覆合執(zhí)行系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-09-03 04:34
復(fù)合型海綿床墊生產(chǎn)用綿主要通過天然乳膠或者聚氨酯等材料進行發(fā)泡制成。發(fā)泡而成的海綿形如食品行業(yè)里的吐司面包,經(jīng)過去殼切割、分片切割后,制成了待噴膠粘合的半成品。在這些組合墊的生產(chǎn)的過程中,需要將各個層逐層進行疊加覆合。由于其材質(zhì)柔軟幾乎沒有剛性,加上本身的切割誤差和搬運變形,以及慢回彈等特性,在疊加覆合過程中需要保證疊層的位置、角度以及大小極其準確。本研究討論了這一行業(yè)難題,并在利用工業(yè)機器人和機器視覺等智能制造設(shè)備的基礎(chǔ)之上,對面向復(fù)合型的海綿床墊智能制造生產(chǎn)行業(yè)的工業(yè)機器人末端執(zhí)行工具進行了深入研究與設(shè)計。通過對海綿材質(zhì)和變形形態(tài)進行分析,確定糾偏覆合方案。劃分了糾偏區(qū)域,確定了糾偏自由度,使其具有高兼容性,適用于多規(guī)格并線生產(chǎn)。依據(jù)糾偏需求對末端執(zhí)行機構(gòu)進行一系列的設(shè)計,包括糾偏模塊的設(shè)計,刺綿器的設(shè)計,強度仿真校核等。引入了步進電機作為糾偏運動執(zhí)行單元的概念,闡述了糾偏速度和位置精度控制的重要意義,研究了糾偏步進電機的原理和性能。分析步進電機升降速脈沖曲線優(yōu)劣,得出了升降速線性疊加正弦函數(shù),提升了步進電機性能,減小了失步及過沖現(xiàn)象發(fā)生幾率。以傳統(tǒng)的步進電機所使用的控制方法和相應(yīng)...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
復(fù)合型的海綿床墊結(jié)構(gòu)
浙江省碩士學(xué)位論文4的智能制造設(shè)備進行一定的改善優(yōu)化,對產(chǎn)業(yè)升級進行相關(guān)補充。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1床墊智能制造設(shè)備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀縱觀我國制造業(yè)的發(fā)展歷程,目前正處于飛速發(fā)展中,其生產(chǎn)方式必然要歷經(jīng)一系列變革。整個制造業(yè)將會從簡單的生產(chǎn)到自動化升級,從人工操作到智能化演變。提高質(zhì)量,減少成本開支,及時反應(yīng)成為在社會主義市場自由經(jīng)濟體制下生存的重要方式。在西方工業(yè)發(fā)展較為前列的國家,工業(yè)機器人歷經(jīng)幾十年的飛速發(fā)展,技術(shù)趨向成熟穩(wěn)定。工業(yè)機器人現(xiàn)如今在加工制作、機械生產(chǎn)、電子電路以及信息物流等各行各業(yè)得到了非常廣泛的使用。工業(yè)機器人已經(jīng)成為如此諸多行業(yè)無法取代的關(guān)鍵智能設(shè)備,已經(jīng)變成國家智能制造技術(shù)水準的關(guān)鍵指標[12]。2008年全世界工業(yè)機器人的銷售量達到11.3萬臺,在2009年由于經(jīng)濟因素影響緩慢增長,緊隨其后步入黃金發(fā)展時期[13]。2009~2017這十年不到時間內(nèi),全球范圍內(nèi)的工業(yè)機器人增長速率逾9%,2018總體銷量達360,000余臺,如圖1.2所示[14]。圖1.2全球工業(yè)機器人2008~2018銷量走勢復(fù)合型海綿床墊的生產(chǎn)設(shè)備也如雨后春筍般出現(xiàn)。在乳膠綿和記憶綿等海綿發(fā)泡技術(shù)成熟后,市場上出現(xiàn)了適用于海綿床墊行業(yè)的大型海綿立體倉庫、數(shù)控異形海綿切割機和自適應(yīng)海綿滾膠機等智能設(shè)備[15]。但是,應(yīng)用于復(fù)合型海綿床墊糾偏覆合生產(chǎn)的工業(yè)機器人屈指可數(shù),適用于海綿床墊生產(chǎn)的機器人末端執(zhí)行工具處于起步狀態(tài)。目前國內(nèi)以及國外面向復(fù)合型海綿床墊糾偏覆合生產(chǎn)的機器人末端執(zhí)行工
步進電機主要通過轉(zhuǎn)化脈沖的方式,將脈沖轉(zhuǎn)化為磁常從而獲得離散旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,數(shù)控性能良好,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。有關(guān)于步進電機控制的相關(guān)研究非常之多。在復(fù)合型海綿床墊糾偏運動中,必須嚴格把控好糾偏速度和位置精度。電機開始起步升速時,假若脈沖切換過快。電機的轉(zhuǎn)子因自身慣性和負載慣性難以追上脈沖的變換。脈沖如此快速變化經(jīng)常會造成失步。在電機開始降速至轉(zhuǎn)速為零后,同理可能存在過沖情況。因此,需要進行步進電機速度控制。步進電機有兩種控制方式。一種是采取開環(huán)控制系統(tǒng);另一種是采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制(圖1.3)為最為簡單的控制方法。在開環(huán)控制工作模式下,脈沖輸入時無需關(guān)注轉(zhuǎn)子的位置,直接發(fā)出特定的脈沖信號,具有易操作和成本低等獨特優(yōu)勢。開環(huán)控制在升降速過程中需要按照指定規(guī)律實現(xiàn)啟停。電機在運轉(zhuǎn)后的位置不對控制電路進行反饋,在負載或速度突變頻繁的情況下,容易造成失步或堵轉(zhuǎn)問題。圖1.3開環(huán)控制過程原理
【參考文獻】:
期刊論文
[1]智能制造:全球趨勢與中國戰(zhàn)略[J]. 呂鐵,韓娜. 人民論壇·學(xué)術(shù)前沿. 2015(11)
[2]自動化立體倉庫的優(yōu)化調(diào)度研究[J]. 劉婧崢. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(33)
[3]SolidWorks發(fā)布SolidWorks2013旨在簡化3D設(shè)計[J]. 杜瑩. 中國制造業(yè)信息化. 2012(20)
[4]我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)[J]. 趙杰. 航空制造技術(shù). 2012(12)
[5]海綿橡膠有機發(fā)泡劑研究進展[J]. 田萬輝. 橡塑資源利用. 2009(03)
[6]單片機控制的開環(huán)NC加、減速方法的實現(xiàn)[J]. 游達章,張道德. 湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[7]基于FPGA頻率連續(xù)可調(diào)脈沖合成電路實現(xiàn)研究[J]. 袁亮,蔡川. 科技信息. 2008(35)
[8]一種基于PLC控制的步進電機防失步運行策略[J]. 李移倫. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2008(09)
[9]螺紋插補自動加減速控制算法的研究[J]. 許愛芬,王太勇,王濤,趙麗. 計算機工程與應(yīng)用. 2008(13)
[10]基于復(fù)合材料的新型纖維床墊設(shè)計與力學(xué)分析[J]. 戴正烈. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2008(12)
博士論文
[1]工業(yè)機器人標定技術(shù)研究[D]. 王東署.東北大學(xué) 2006
碩士論文
[1]不規(guī)則輪廓的機器視覺檢測算法研究[D]. 孫坤.華南理工大學(xué) 2018
[2]我國裝備制造業(yè)智能化管理設(shè)計及應(yīng)用研究[D]. 張琪.華東理工大學(xué) 2016
[3]數(shù)控系統(tǒng)加減速算法及定位技術(shù)研究[D]. 張振華.大連理工大學(xué) 2007
[4]步進電機的細分驅(qū)動及動態(tài)性能仿真[D]. 王盈.大連交通大學(xué) 2007
[5]基于ANSYS Workbench的精沖模有限元分析與優(yōu)化[D]. 孫常峰.華中科技大學(xué) 2007
[6]基于SolidWorks的機構(gòu)運動仿真研究[D]. 韓銳.西安理工大學(xué) 2004
[7]步進電機驅(qū)動控制的應(yīng)用研究[D]. 畢紹新.天津大學(xué) 2003
本文編號:3380416
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
復(fù)合型的海綿床墊結(jié)構(gòu)
浙江省碩士學(xué)位論文4的智能制造設(shè)備進行一定的改善優(yōu)化,對產(chǎn)業(yè)升級進行相關(guān)補充。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1床墊智能制造設(shè)備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀縱觀我國制造業(yè)的發(fā)展歷程,目前正處于飛速發(fā)展中,其生產(chǎn)方式必然要歷經(jīng)一系列變革。整個制造業(yè)將會從簡單的生產(chǎn)到自動化升級,從人工操作到智能化演變。提高質(zhì)量,減少成本開支,及時反應(yīng)成為在社會主義市場自由經(jīng)濟體制下生存的重要方式。在西方工業(yè)發(fā)展較為前列的國家,工業(yè)機器人歷經(jīng)幾十年的飛速發(fā)展,技術(shù)趨向成熟穩(wěn)定。工業(yè)機器人現(xiàn)如今在加工制作、機械生產(chǎn)、電子電路以及信息物流等各行各業(yè)得到了非常廣泛的使用。工業(yè)機器人已經(jīng)成為如此諸多行業(yè)無法取代的關(guān)鍵智能設(shè)備,已經(jīng)變成國家智能制造技術(shù)水準的關(guān)鍵指標[12]。2008年全世界工業(yè)機器人的銷售量達到11.3萬臺,在2009年由于經(jīng)濟因素影響緩慢增長,緊隨其后步入黃金發(fā)展時期[13]。2009~2017這十年不到時間內(nèi),全球范圍內(nèi)的工業(yè)機器人增長速率逾9%,2018總體銷量達360,000余臺,如圖1.2所示[14]。圖1.2全球工業(yè)機器人2008~2018銷量走勢復(fù)合型海綿床墊的生產(chǎn)設(shè)備也如雨后春筍般出現(xiàn)。在乳膠綿和記憶綿等海綿發(fā)泡技術(shù)成熟后,市場上出現(xiàn)了適用于海綿床墊行業(yè)的大型海綿立體倉庫、數(shù)控異形海綿切割機和自適應(yīng)海綿滾膠機等智能設(shè)備[15]。但是,應(yīng)用于復(fù)合型海綿床墊糾偏覆合生產(chǎn)的工業(yè)機器人屈指可數(shù),適用于海綿床墊生產(chǎn)的機器人末端執(zhí)行工具處于起步狀態(tài)。目前國內(nèi)以及國外面向復(fù)合型海綿床墊糾偏覆合生產(chǎn)的機器人末端執(zhí)行工
步進電機主要通過轉(zhuǎn)化脈沖的方式,將脈沖轉(zhuǎn)化為磁常從而獲得離散旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,數(shù)控性能良好,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。有關(guān)于步進電機控制的相關(guān)研究非常之多。在復(fù)合型海綿床墊糾偏運動中,必須嚴格把控好糾偏速度和位置精度。電機開始起步升速時,假若脈沖切換過快。電機的轉(zhuǎn)子因自身慣性和負載慣性難以追上脈沖的變換。脈沖如此快速變化經(jīng)常會造成失步。在電機開始降速至轉(zhuǎn)速為零后,同理可能存在過沖情況。因此,需要進行步進電機速度控制。步進電機有兩種控制方式。一種是采取開環(huán)控制系統(tǒng);另一種是采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制(圖1.3)為最為簡單的控制方法。在開環(huán)控制工作模式下,脈沖輸入時無需關(guān)注轉(zhuǎn)子的位置,直接發(fā)出特定的脈沖信號,具有易操作和成本低等獨特優(yōu)勢。開環(huán)控制在升降速過程中需要按照指定規(guī)律實現(xiàn)啟停。電機在運轉(zhuǎn)后的位置不對控制電路進行反饋,在負載或速度突變頻繁的情況下,容易造成失步或堵轉(zhuǎn)問題。圖1.3開環(huán)控制過程原理
【參考文獻】:
期刊論文
[1]智能制造:全球趨勢與中國戰(zhàn)略[J]. 呂鐵,韓娜. 人民論壇·學(xué)術(shù)前沿. 2015(11)
[2]自動化立體倉庫的優(yōu)化調(diào)度研究[J]. 劉婧崢. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(33)
[3]SolidWorks發(fā)布SolidWorks2013旨在簡化3D設(shè)計[J]. 杜瑩. 中國制造業(yè)信息化. 2012(20)
[4]我國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)[J]. 趙杰. 航空制造技術(shù). 2012(12)
[5]海綿橡膠有機發(fā)泡劑研究進展[J]. 田萬輝. 橡塑資源利用. 2009(03)
[6]單片機控制的開環(huán)NC加、減速方法的實現(xiàn)[J]. 游達章,張道德. 湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[7]基于FPGA頻率連續(xù)可調(diào)脈沖合成電路實現(xiàn)研究[J]. 袁亮,蔡川. 科技信息. 2008(35)
[8]一種基于PLC控制的步進電機防失步運行策略[J]. 李移倫. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2008(09)
[9]螺紋插補自動加減速控制算法的研究[J]. 許愛芬,王太勇,王濤,趙麗. 計算機工程與應(yīng)用. 2008(13)
[10]基于復(fù)合材料的新型纖維床墊設(shè)計與力學(xué)分析[J]. 戴正烈. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2008(12)
博士論文
[1]工業(yè)機器人標定技術(shù)研究[D]. 王東署.東北大學(xué) 2006
碩士論文
[1]不規(guī)則輪廓的機器視覺檢測算法研究[D]. 孫坤.華南理工大學(xué) 2018
[2]我國裝備制造業(yè)智能化管理設(shè)計及應(yīng)用研究[D]. 張琪.華東理工大學(xué) 2016
[3]數(shù)控系統(tǒng)加減速算法及定位技術(shù)研究[D]. 張振華.大連理工大學(xué) 2007
[4]步進電機的細分驅(qū)動及動態(tài)性能仿真[D]. 王盈.大連交通大學(xué) 2007
[5]基于ANSYS Workbench的精沖模有限元分析與優(yōu)化[D]. 孫常峰.華中科技大學(xué) 2007
[6]基于SolidWorks的機構(gòu)運動仿真研究[D]. 韓銳.西安理工大學(xué) 2004
[7]步進電機驅(qū)動控制的應(yīng)用研究[D]. 畢紹新.天津大學(xué) 2003
本文編號:3380416
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