伺服式多工位轉(zhuǎn)臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，多工位轉(zhuǎn)臺(tái)裝置被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域，是自動(dòng)化生產(chǎn)線不可缺少的一部分。本課題設(shè)計(jì)了一種伺服式多工位轉(zhuǎn)臺(tái)裝置，以交流伺服電機(jī)與諧波減速器組合驅(qū)動(dòng)多工位轉(zhuǎn)盤進(jìn)行間歇轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng);在不改變機(jī)械結(jié)構(gòu)的情況下，通過參數(shù)設(shè)置可以改變轉(zhuǎn)臺(tái)的分度數(shù)和分度周期，具有轉(zhuǎn)位柔性好、運(yùn)動(dòng)精度高等特點(diǎn)，能夠滿足不同生產(chǎn)環(huán)境的使用要求。
　　本課題的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　1.簡(jiǎn)要闡述了伺服式多工位轉(zhuǎn)臺(tái)裝置的總體設(shè)計(jì)方案，確

2、定了伺服驅(qū)動(dòng)元件和減速器的選型并進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在分析多工位轉(zhuǎn)臺(tái)裝置運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，進(jìn)行伺服式多工位轉(zhuǎn)臺(tái)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用STM32處理器作為控制核心，分別進(jìn)行了核心電路、電機(jī)控制電路和人機(jī)交互電路等控制硬件的設(shè)計(jì);控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括控制主程序的設(shè)計(jì)，速度規(guī)劃曲線的軟件實(shí)現(xiàn)，基于有限狀態(tài)機(jī)的按鍵識(shí)別和參數(shù)設(shè)置程序設(shè)計(jì)，以及轉(zhuǎn)盤原點(diǎn)復(fù)位和電機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)程序設(shè)計(jì)。
　　2.針對(duì)交流伺服電機(jī)和諧波減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，并

3、通過MATLAB/Simulink軟件對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真，分析了系統(tǒng)剛度、摩擦阻尼、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和減速比等因素對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)性能的影響。
　　3.闡述了多工位轉(zhuǎn)臺(tái)裝置的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，并針對(duì)伺服式多工位轉(zhuǎn)臺(tái)裝置的精度檢測(cè)方案進(jìn)行了探索，選定電渦流位移傳感器和高精度角度編碼器作為檢測(cè)元件的精度測(cè)量方案，并進(jìn)行了檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)。
　　4.搭建了伺服式多工位轉(zhuǎn)臺(tái)裝置的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了影響轉(zhuǎn)臺(tái)性能因素的實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和