| 【中文题名】 | 六工位数控缠绕机自动更换芯模机构设计与控制系统研究 |
| 【英文题名】 | The Study of Mechanism and Control System Design of the Automatic Core Model Replacing Device in a Six-station NC-filament Winding Machine |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 缠绕机,更换芯模,PLC,机械手,输送机, |
| 【英关键词】 | Winding Machine,Core Model Replacing,PLC,Manipulator,Chain Conveyer, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>机械设计、计算与制图>机械设计>> |
| 【论文摘要】 |
随着科技的进步，不断涌现出多种新型材料并成功应用于人们的日常生产和生活。其中，复合材料以其优异的综合性能，广泛应用于多个领域，尤其是航天领域。生产复合材料的纤维缠绕成型技术具有产品一次成型、产品强度高等优点，在技术实现和经济效益等方面具有突出的优势。随着复合材料应用范围的不断扩大，作为复合材料生产核心设备的纤维缠绕机的工作效率和产品精度亟需较大提高。
目前，纤维缠绕机更换芯模大多采用人工操作的方式，为了提高缠绕机芯模更换的精度、效率和可靠性，同时降低工人的劳动强度，本文运用机构设计技术、数控技术和计算机技术，设计出一套六工位数控缠绕机芯模自动更换机构来实现缠绕机芯模的自动更换，该机构采用可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)作为自动控制处理器。
本文研究了缠绕机芯模自动更换的实现方法，提出了自动更换芯模机构的整体设计方案、设计目标和功能要求，给出了自动更换芯模机构的整体结构、传动执行部件和自动控制系统的具体设计实现方案。
本文设计的六工位数控缠绕机自动更换芯模机构作为一种机电一体化设备，其主体是执行部分和控制部分。执行部分主要是由搬运... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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第1章 绪论 |
8-14 |
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1.1 课题来源 |
8 |
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1.2 纤维缠绕工艺简介 |
8-10 |
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1.2.1 纤维缠绕成型工艺及其特点 |
8-9 |
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1.2.2 纤维缠绕成型工艺的分类 |
9-10 |
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1.2.3 纤维缠绕制品的应用 |
10 |
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1.3 纤维缠绕设备简介 |
10-12 |
|
1.3.1 机械式纤维缠绕机 |
10-11 |
|
1.3.2 数字控制纤维缠绕机 |
11 |
|
1.3.3 微机控制纤维缠绕机 |
11-12 |
|
1.4 纤维缠绕机的发展趋势 |
12 |
|
1.5 课题研究的目的与意义 |
12-13 |
|
1.6 主要研究内容 |
13-14 |
|
第2章 自动更换芯模机构总体方案设计 |
14-21 |
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2.1 概述 |
14 |
|
2.2 总体初始设计方案 |
14-17 |
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2.2.1 设计要求 |
14-15 |
|
2.2.2 总体设计方案 |
15-17 |
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2.2.3 确定设计方案 |
17 |
|
2.3 系统概述 |
17-20 |
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2.3.1 自动更换芯模机构执行系统 |
18-19 |
|
2.3.2 自动更换芯模机构控制系统 |
19-20 |
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2.4 小结 |
20-21 |
|
第3章 自动更换芯模机构传输部分设计 |
21-27 |
|
3.1 输送机结构设计 |
21-22 |
|
3.2 输送机传动部件设计 |
22-25 |
|
3.2.1 传动部件选择 |
22-23 |
|
3.2.2 链条结构设计 |
23-25 |
|
3.3 输送机驱动部件设计 |
25 |
|
3.4 送料装置结构设计 |
25-26 |
|
3.5 小结 |
26-27 |
|
第4章 自动更换芯模机构搬运部分机构设计 |
27-38 |
|
4.1 机械手参数分析 |
27-28 |
|
4.1.1 基本参数 |
27 |
|
4.1.2 机械手动作分析及运动分析 |
27 |
|
4.1.3 机械手自由度选择分析 |
27-28 |
|
4.2 机械手结构设计 |
28-33 |
|
4.2.1 手部结构设计 |
28-31 |
|
4.2.2 手臂结构设计 |
31-32 |
|
4.2.3 基座结构设计 |
32-33 |
|
4.3 机械手传动部件设计 |
33-36 |
|
4.3.1 传动部件选型 |
33-34 |
|
4.3.2 滚珠丝杠副设计 |
34-36 |
|
4.4 机械手驱动部件设计 |
36-37 |
|
4.5 小结 |
37-38 |
|
第5章 自动更换芯模机构控制系统设计 |
38-56 |
|
5.1 PLC的基本组成和各部分的作用 |
38-40 |
|
5.1.1 PLC的基本组成 |
38 |
|
5.1.2 PLC各部分的作用 |
38-40 |
|
5.2 可编程控制器控制系统设计的一般步骤 |
40-41 |
|
5.3 可编程控制器的选型 |
41-42 |
|
5.4 PLC编程技术 |
42-46 |
|
5.4.1 编程语言的特点 |
42-43 |
|
5.4.2 编程语言的形式 |
43-44 |
|
5.4.3 PLC编程时应注意的问题 |
44 |
|
5.4.4 STEP7-Micro/WinV32编程软件介绍 |
44-46 |
|
5.5 程序设计 |
46-55 |
|
5.5.1 流程图设计 |
46 |
|
5.5.2 控制系统输入输出设备以及 I/O点确定 |
46-49 |
|
5.5.3 部分程序 |
49-55 |
|
5.6 小结 |
55-56 |
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第6章 总结 |
56-57 |
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1、自动更换芯模机构传输部分机构设计 |
56 |
|
2、自动更换芯模搬运部分机构设计 |
56 |
|
3、自动更换芯模机构控制系统设计 |
56-57 |
|
参考文献 |
57-59 |
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攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
59-60 |
|
致谢 |
60-61 |
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附录:设计程序 |
61-70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.91501 |
