棒材超声检测自适应机械平台设计

棒材超声检测自适应机械平台的设计

摘     要

本文提出了棒材超声检测自适应机械平台的设计，该平台主要可以实现棒材在垂直方向的举升，以使得棒材进入三爪机构。平台设计的举升行程为120mm,最大举升力为1000Kg,适用的棒材直径φ28～φ200mm，适用棒材长度0.5～5m。该设计分成两个部分：一个是棒材超声检测平台机械结构的设计，另外一个是平台气动系统的设计。第二章和第三章主要介绍了机械结构部分的设计及其理论分析计算和强度校核；第四章进行了平台主气缸气动方案的设计和各个气动元件功能说明；第五章对气缸的控制方式进行了分析和研究。

关键词：棒材  超声检测  自适应  平台

目 录

Abstract ii

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究状况 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 2

1.3 技术要求 4

第二章 机械平台结构设计 5

2.1 总体初案设计 5

2.2 举升机构的设计 5

2.3 棒材支撑机构的设计 6

2.4 夹紧机构的设计 7

2.5 转臂的联接设计 7

第三章 校核计算 9

3.1 转臂的受力分析 9

3.1.1 从动转臂的运动分析 9

3.1.2 从动转臂的校核 9

3.2 主动转轴的校核计算 11

3.3 键与销轴的校核计算 11

第四章 气动方案设计 13

4.1 气动系统的工作要求 13

4.2 气动回路的设计 13

4.2.1 主气缸气动回路的设计 13

4.2.2 辅助气缸气动回路的设计 15

4.2.3 气动系统的电磁阀接线图 16

4.3 主气缸尺寸的计算和选择 16

4.4 控制元件的功能及选择 18

4.5 气动三联件和压缩机的选择 19

第五章 自适应控制 21

5.1 气缸控制方式 21

5.2 分段PID控制 22

5.3 迭代控制 24

第六章 总结 26

参考文献 27

致  谢 28