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基于多个Diamond机械手的电池分选系统研究与开发

作　者: 陈恒军
导　师: 黄田；梅江平
学　校: 天津大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 高速并联机械手 电池分选 系统布局 控制系统
分类号: TP241
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 142次
引　用: 7次
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内容摘要


本文密切结合某电池生产企业急需扩大产能的需求,在国家“863”高技术研究发展计划的资助下,研究用多个Diamond机械手搭建可充电电池分选装备的若干关键技术。论文取得了以下成果:在分析可充电电池分选工艺流程的基础上,提出以Diamond机械手为硬件核心,结合企业原有装备,运用局域网和数据库技术,搭建可充电电池自动分选系统的总体方案。该方案具有速度高、可重构性强、成本低,可与前、后序信息集成等的优点。基于对生产率、可靠性和制造成本的考虑,研究了多个机械手在分选装备中的布局问题。借助概率统计模型,定量分析和比较了串联、并联和混联布局的优缺点,并确定了可满足企业产能需求的最优布局方案。基于优化资源配置的考虑,采用基于PXI总线的集散型开放式控制模式建造了分选装备的软、硬件控制系统。该系统以PXI+多个运动控制器为硬件核心,并采用高速数据传输和通讯等若干软件技术实现了多个Diamond机械手的高速协调控制。实践表明,该控制系统具有集成度高、成本低,使用方便等优点。机械手最高速度达到6m/s,最大加速度为60m/s2,系统分选效率可达220p/min。本文研究成果弥补了国内高端锂离子电池自动分选装备的空白,并对我国并联机构原创技术的工程应用起到了重要的示范作用。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-5
目录  5-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 课题研究背景和意义  8-11
  1.2 国内外研究状况  11-13
    1.2.1 分选装备布局  11-12
    1.2.2 网络化控制  12-13
  1.3 本文主要研究内容  13-15
第二章 分选系统总体方案及分选信息管理系统设计  15-25
  2.1 引言  15
  2.2 分选工艺介绍  15-16
  2.3 分选系统总体方案  16-17
  2.4 分选信息管理系统设计  17-24
    2.4.1 系统功能分析  17-18
    2.4.2 系统网络配置方案  18-19
    2.4.3 系统软件设计  19-24
  2.5 小结  24-25
第三章 分选装备的系统布局  25-34
  3.1 引言  25
  3.2 分选装备基本布局模型  25-28
  3.3 分选效率分析  28-31
    3.3.1 并联布局  28-29
    3.3.2 串联布局  29-31
    3.3.3 混联布局  31
  3.4 实例计算及分析  31-32
  3.5 小结  32-34
第四章 多机分选装备控制系统建造  34-46
  4.1 引言  34
  4.2 控制系统总体方案  34-36
  4.3 控制系统硬件配置  36-37
  4.4 控制系统软件总体方案  37-39
    4.4.1 软件系统基本层次结构  37-38
    4.4.2 集成操作界面  38
    4.4.3 系统信息管理流程  38-39
  4.5 核心功能模块  39-42
    4.5.1 分选策略  39-41
    4.5.2 运动轨迹规划  41
    4.5.3 位置正、逆解计算  41-42
  4.6 运动控制的若干关键技术  42-44
    4.6.1 基于Buffer的高速数据传输技术  43
    4.6.2 基于Notifier的高速同步通信技术  43-44
    4.6.3 基于Break Points的中断信息高速捕捉技术  44
  4.7 小结  44-46
第五章 系统调试及实验  46-53
  5.1 引言  46-47
  5.2 系统调试  47-49
    5.2.1 PID调整  47
    5.2.2 机械手调零  47-48
    5.2.3 抓放位置调整  48-49
    5.2.4 进料系统进给位置调整  49
  5.3 脱机分选试验  49-50
  5.4 联网分选试验  50-51
  5.5 小结  51-53
第六章 全文结论  53-55
  6.1 结论  53
  6.2 工作展望  53-55
参考文献  55-58
作者在攻读硕士学位期间完成的 学术论文和参加科研情况  58-59
  参加的科研项目  58
  完成的学术论文  58-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机械手
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