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硕士学位论文 高精度全自动码坯机的研究与设计，共68页。
摘要：全自动码坯机作为新型墙材生产线的主要设备之一,随着国家新型墙材制造装备产业的快速发展而得到了越来越广泛的应用。全自动码坯机可以显著降低制砖企业的人力成本,并提高产品的质量,因而越来越受到企业的重视。为满足蒸压砖自动生产线对于码垛准确性和稳定性的需求,本文设计了一台新型高精度全自动码坯机。
全自动码坯机不仅包含机械部分,也包含了电气、液压和气动部分,是一个典型的机电液气一体化的产品。为了提高全自动码坯机的工作性能,本文首先对平移、升降、旋转、夹坯等5个运动部分分别进行了方案设计,通过比较寻找最优设计方案。其次,利用有限元软件、MATLAB等仿真分析手段对关键环节进行了计算和优化,确保设计方案准确无误:利用ANSYS对机架结构进行了静动态分析和结构优化,确保了机架的动态稳定性;利用MATLAB对交流伺服控制系统进行了线性回归,确保了水平定位的准确性;利用MATLAB/Simulink对闭环电液比例控制系统进行了仿真和优化,保证了升降定位的快速性和准确性。最后对主控电气系统硬软件进行了设计,组态触摸屏的使用使得该全自动码坯机界面友好,易于操控。
现场调试结果表明,该全自动码坯机运行可靠稳定,水平定位误差Slnrni,升降定位误差﹤5_,证明了整个设计的合理性。
关键词:全自动码坯机有限元法伺服控制电液比例控制MATLAB
目 录 III
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2相关领域的国内外研究发展现状 2
1.2.1国外研究发展现状 2
1.2.2国内研究发展现状 2
1.3课题来源和研究内容 5
1.4论文的组织结构 6
2全自动码坯机总体设计 7
2.1全自动码坯机的结构组成 7
2.2全自动码坯机的工作原理 8
2.3全自动码坯机的设计指标 10
2.4全自动码还机的总体技术方案 10
2.4.1平移部分技术方案 11
2.4.2升@部分技术方案 12
2.4.3旋转部分技术方案 14
2.4.4夹还部分技术方案 16
3全自动码坯机机架结构分析与优化 17
3.1全自动码坯机的机械结构 17
3.2全自动码坯机机架力学分析 18
3.2.2静力学分析 19
3.2.3动力学分析 20
3.3全自动码坯机机架结构优化 22
3.3.1全自动码坯机机架改进技术方案 22
3.3.2改进技术方案的模态分析对比 23
3.4本章小结 24
4全自动码还机运动控制系统设计 25
4.1交流伺服控制系统的应用 26
4.1.1交流伺服控制系统的组成 26
4.1.2交流伺服电机的选型 26
4.1.3交流伺服电机的控制策略 28
4.1.4交流伺服电机的电气连接和参数设置 29
4.1.5交流伺服系统程序设计 30
4.2变频控制系统的应用 30
4.2.1变频控制系统的组成和电气连接 31
4.2.2变频控制系统精确定位的实现 31
4.3液压控制系统设计 32
4.3.1液压系统基本设计思路 32
4.3.2液压系统原理图 33
4.3.3液压系统关键部件选型 34
4.3.4电液比例控制系统设计 35
4.4气动控制系统设计 41
4.4.1气动控制系统组成 42
4.4.2气动控制系统的工作原理 42
5全自动码坯机主控电气系统设计 43
5.1主控电气系统组成 43
5.2主控程序设计 44
5.2.1总体程序设计 44
5.2.2手动控制程序设计 45
5.2.3自动控制程序设计 46
5.3人机界面设计 50
5.3.1 MCGS组态软件 50
5.3.2人机界面实现 51
6系统调试情况和运行评价 53
6.1关键模块功能测试 53
6.1.1主控程序仿真测试 53
6.1.2交流伺服系统功能测试 .....53
6.1.3拉绳位移传感器功能测试 54
6.1.4 MCGS组态触摸屏功能测试 55
6.2现场调试 55
6.2.1水平伺服定位测试 55
6.2.2升降定位测试 59
6.2.3整机调试 61
7总结和展望 63
7.1 总结 63
7.2展望 64
致 谢 65
参考文献 66
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- 高精度全自动码坯机的研究与设计
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