本文關鍵詞：離合器壓蓋沖壓線搬運機械手的設計分析與控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著現代制造技術的發(fā)展,沖壓技術發(fā)展革新非常迅速。在汽車行業(yè),沖壓技術的使用非常的普遍。汽車的離合器壓蓋一直采用的都是沖壓生產工藝,近年來隨著中國汽車爆發(fā)式的增長,傳統(tǒng)的沖壓生產已經不能滿足生產需求。將自動化的搬運機械手和壓力機組成沖壓生產線是現在常用的沖壓生產方式,采用搬運機械手一方面可以有效的提高沖壓線生產線效率,另一方面還可以降低人工成本。本文根據離合器壓蓋的沖壓工藝提出了一種搬運機械手,并對其進行了設計與分析,具體的內容如下:(1)提出搬運機械手的總體方案,并對搬運機械手的機械結構進行設計。在分析了離合器壓蓋的沖壓生產工藝的基礎上,提出了機械手的設計要求,完成機械手整體設計方案,然后對機械手的工作過程和工作周期進行合理規(guī)劃,實現了機械手的模塊化設計,對機械手的機身、橫移系統(tǒng)和豎直縱向系統(tǒng)三個主要部分進行設計與分析,并對控制機械手上下和水平左右移動的伺服電機進行選型計算。(2)對機械手的關鍵部件進行有限元分析,包括對機械手機身、橫移支架、水平滑板和連接塊的靜力學分析以及機身、橫移支架的模態(tài)分析。運用靜力學分析機身、橫移支架、水平滑板和連接塊的變形和等效應力,驗證了機械手的靜剛度和強度要求;另外采用模態(tài)分析得到機身和橫移支架的固有頻率和振型,驗證了機身和橫移支架的動態(tài)特性符合使用要求,不會發(fā)生共振。(3)對機械手的橫移系統(tǒng)進行了運動仿真。根據虛擬樣機技術,使用Adams軟件對機械手的橫移系統(tǒng)的理論運行情況進行運動仿真,得到了機械手的橫移滑板在運行時的位移、速度、加速度隨時間的曲線,并與理論計算值進行對比,驗證了機械手橫移系統(tǒng)的工作過程規(guī)劃合理;還分析了齒輪與齒輪、齒輪齒條、滾輪滑板之間的接觸力進行分析,獲得了這些接觸力的變化規(guī)律,得出機械手在水平移動過程中平穩(wěn)運行。(4)設計并研制了機械手的控制系統(tǒng)。首先依據離合器壓蓋的生產工藝,分析了機械手的控制系統(tǒng)需要具備的功能及特點,提出整體控制方案,選用PLC作為核心控制器,完成了PLC選型和I/O口的配置;進行控制系統(tǒng)的伺服系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)的設計,并對機械手控制中過程中的一些輔助功能進行了分析和研究,最終完成機械手樣機的制造。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP241;U466

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