基于虚拟样机的汽车点火线圈装配系统的设计与仿真

• 作 者: 董桂鹏
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 汽车点火线圈 装配系统 动力学分析 控制系统

汽车点火线圈是汽车点火系统中的主要部件,其性能好坏直接影响整个点火系统的工作性能。随着点火线圈的批量化生产,点火线圈的质量问题越来越多地在各类汽车中暴露出来。点火线圈的装配是点火线圈生产过程中的重要一环,而点火线圈装配技术在国内发展迟缓,装配设备落后,严重制约点火线圈的批量生产以及影响点火线圈的质量。因此,设计一套点火线圈装配设备,对提高点火线圈的质量和装配效率,有着重大的现实意义。本文首先根据YB-A068型号汽车点火线圈中的初、次级线圈、壳体的特征和设计要求,提出了两个装配系统的原理方案。对两个方案进行评价,确定出较理想方案,并对此方案将装配系统的功能进一步细化。此装配系统的机械结构由三大部分组成:主装配机构、壳体工作台和线圈工作台。结合线圈、壳体及所选气缸的尺寸设计出三大部分的结构参数及具体的机械结构。其次,本文对重要部件建立刚柔耦合模型,利用ADAMS参数化分析中的设计研究方法,对装配过程中主装配机构的下压力进行动力学分析,得出最佳下压力数值。依此数值为依据确定了下压气缸和机械手升降气缸型号。利用ANSYS中对线圈施加最优下压力时的动载荷进行应力应变分析,得出线圈的最大应力应变点,校核了线圈骨架的强度。再次,本文通过ANSYS对机械手进行了模态分析,得出了机械手的振动特性。通过ADAMS对机械手的运动进行仿真分析,得到机械手底部振幅及衰减情况,得出机械手底部振动对下一步装配的影响,确定了在下一章编程中是否需要添加延时。最后,本文设计出装配系统的动力系统,根据设计装配系统的工作过程以及设置的控制输入,确定PLC型号并根据所设计装配系统的工作过程设计出PLC程序的顺序功能图及梯形图,利用西门子公司的SETP7 MicroWIN软件将梯形图转换为指令表。最后利用S7-200仿真软件对PLC控制程序进行仿真,验证所编写的程序满足功能要求。