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电雷管生产线的抓取部件及其控制系统优化

姜明星  
【摘要】: 电雷管自动包装生产线是集机、电、液和气于一体的爆破器材行业装备。在PLC程序控制下,整套包装生产设备可自动完成电雷管的包装、打包和成品运输等生产工序。本文针对电雷管自动生产线上的抓取机构运动惯性大,运行平稳性差,无法实现低速启动,高速旋转,低速停止的合理运动状态问题进行了以下研究: (1)结合电雷管生产技术要求,给出了抓取机构的设计方案。由该方案出发建立了抓取机构的运动学位移方程、速度方程和加速度方程,分别讨论了他们逆解问题。同时,从少自由度抓取机构速度逆问题求解的需要出发,根据抓取机构连杆速度递推公式,应用混合遗传算法来求解抓取机构速度的方法,这种方法不需要构造速度雅可比矩阵。 (2)利用三维建模技术,通过Pro/E软件建立了五自由度抓取机构的三维实体模型,然后导入动力学仿真软件ADAMS中,并在此基础之上,利用在ADAMS中建立的虚拟模型对抓取机构进行了运动学和动力学仿真,得出了各关节转角和关节力矩、角速度和角加速度的关系曲线,分析了各关节转角位移、各杆件的动能曲线和各关节处力矩与关节角度变量对抓取机构的影响。 (3)建立了电雷管自动包装生产线控制系统的架构,采用PROFIBUS-DP现场总线构成连线控制器,对其控制方式和控制策略进行了规划,并给出了相应的控制程序。最后采用工业组态软件Wincc,基于工业以太网,通过OPC技术,实现了对电雷管自动包装生产线生产流程的监控。


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