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现代制造业正在向着高速、高精和智能化快速发展,这就对制造业中起到重要作用的自动送料系统的送料性能有了更高的要求,送料机构能够快速、稳定的完成送料动作对提高生产效率有很大的促进作用。制造业中比较常用的送料机构主要有数控机床中普遍使用的丝杠送料平台和生产装配中应用广泛的工业机器人。 首先,本文介绍了制造业的发展趋势及其带来的对送料机构的要求,阐明研究送料机构的高速稳定送料是非常有意义的。随后就将几种可以作为运动控制算法的数学模型进行了分析,在相同时间完成相同位移,从静止开始加速到达速度峰值后对称进行减速到静止状态,根据这些边界条件将几种算法的数学模型进行解析,求解出具体的算法公式函数,并使用MATLAB软件对各个函数进行仿真并分析每种算法的特点和用作控制算法可能造成的运动效果。 然后,文章介绍了本文的两个研究对象:滚柱丝杠直角坐标系送料机构和SCARA机器人极坐标系送料机构。说明了两个送料机构使用的控制系统,包括控制系统软件环境、运动控制卡和伺服系统,也介绍了送料机构在运动过程中运动信号检测的系统。在做算法实验之前首先通过实验得到了算法像的近似等效方法,就是将速度-时间图像分割成很多小段,每一小段都矩形面积来代替曲线包围的面积,之后就是实验数据采集与分析,呈现了丝杠单轴运动和丝杠双轴合成运动过程中的位移、速度、加速度数据图像,SCARA机器人运动时末端和基座的加速度信号图像,并对得到的实际运动数据图像进行分析,得到不同算法的特点和适用性。 最后,分几种情况对使用不同控制算法进行运动控制得到的数据进行集中的对比分析,在对比中更加清晰明了的看出不同算法得到的运动效果的差别,每种情况下都会有一种表现最优的算法,这种算法可以使送料机构能够快速平稳的运行,运行过程中所产生的振动较为轻缓,最后综合这几种情况下不同算法的运动效果得到一种最好的算法。 本课题的研究,得到了一种在直角坐标系丝杠双轴送料机构和极坐标系SCARA机器人送料机构都适用的算法,该算法所得到的运动效果最为平稳,整体机构振动最为轻缓。