基于虛擬樣機(jī)技術(shù)精密裝配系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、目前，在精密裝配領(lǐng)域大都采用手工作業(yè)方式。由于手工作業(yè)合格率低、一致性差、勞動(dòng)強(qiáng)度大并受人為因素影響較大，因此本論文致力于研發(fā)一套精密裝配系統(tǒng)用于環(huán)片的疊裝。但是現(xiàn)階段精密自動(dòng)裝配系統(tǒng)的開發(fā)大多采用傳統(tǒng)的順序開發(fā)方式，在這種方式中，機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)串行進(jìn)行。由于控制設(shè)計(jì)處于設(shè)計(jì)的最末端，控制工程師必須根據(jù)已搭建的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，有時(shí)為了達(dá)到最優(yōu)的控制設(shè)計(jì)還要更改機(jī)械結(jié)構(gòu)。為了避免以上情況的產(chǎn)生，本論文利用虛擬樣機(jī)技術(shù)開

2、發(fā)用于環(huán)片疊裝的精密裝配系統(tǒng)。
　　分析了精密裝配系統(tǒng)的裝配功能和精度需求，在SolidWorks中利用Motion為精密裝配系統(tǒng)的機(jī)械模型添加驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，形成精密裝配系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)模型。研究了精密裝配虛擬樣機(jī)的控制系統(tǒng)，在LabVIEW中利用SoftMotion編寫了虛擬樣機(jī)的控制程序，并根據(jù)系統(tǒng)的功能采用模塊化設(shè)計(jì)把虛擬樣機(jī)的控制系統(tǒng)分為系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)設(shè)置、疊裝作業(yè)和取出作業(yè)4個(gè)模塊。在精密裝配虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)模型和

3、控制系統(tǒng)搭建完畢后，利用LabVIEW和SolidWorks的聯(lián)合仿真技術(shù)，仿真了精密裝配系統(tǒng)的運(yùn)行。在仿真過程中，操作控制程序，虛擬樣機(jī)的機(jī)械模型就會(huì)根據(jù)控制程序運(yùn)行。在仿真過程中，可以模擬控制軟件的操作，觀察機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行以及檢測系統(tǒng)的干涉。根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)，并把優(yōu)化后的設(shè)計(jì)復(fù)用到真實(shí)的物理樣機(jī)中。
　　根據(jù)精密裝配系統(tǒng)的虛擬壓樣機(jī)搭建物理樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)環(huán)片疊裝的自動(dòng)化。首先根據(jù)虛擬樣機(jī)的機(jī)械模型搭建物理樣機(jī)的機(jī)

4、械結(jié)構(gòu)，并根據(jù)系統(tǒng)的精度選用合適的機(jī)械元件。其次根據(jù)系統(tǒng)的需求搭建計(jì)算機(jī)控制模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制程序的連接。計(jì)算機(jī)控制模塊以工控機(jī)為核心，以運(yùn)動(dòng)控制卡、數(shù)據(jù)采集卡和繼電器控制卡為鏈接。然后利用程序封裝技術(shù)把虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)程序轉(zhuǎn)化為物理樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)程序，并根據(jù)系統(tǒng)的需求增加數(shù)據(jù)采集功能和繼電器控制功能，形成物理樣機(jī)的控制程序。最后對搭建好的物理樣機(jī)進(jìn)行測調(diào)實(shí)驗(yàn)，并利用調(diào)試好的物理樣機(jī)進(jìn)行環(huán)片疊裝實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用虛擬樣機(jī)開發(fā)的精密