玻璃上片臺(tái)是一種應(yīng)用于玻璃生產(chǎn)行業(yè)比較廣泛的設(shè)備,在玻璃生產(chǎn)與加工工業(yè)中起著十分重要的作用,它是典型的機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用。機(jī)電一體化是機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì),機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)一直是一個(gè)比較困難的過(guò)程,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提高了機(jī)電一體化產(chǎn)品優(yōu)化與開(kāi)發(fā)的效率。本文以玻璃上片臺(tái)作為研究對(duì)象,利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)玻璃上片臺(tái)存在的缺陷和問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)電聯(lián)合仿真。具體工作如下:

1.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察與測(cè)量,得到玻璃上片臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù),并通過(guò)SolidWorks軟件對(duì)其進(jìn)行虛擬建模,為后續(xù)研究提供了模型基礎(chǔ)。

2.對(duì)玻璃上片臺(tái)最主要的機(jī)構(gòu)——翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,并利用MATLAB對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,比較現(xiàn)有兩種翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,選取更具有穩(wěn)定性的雙搖桿機(jī)構(gòu)作為翻轉(zhuǎn)組件的機(jī)構(gòu)模型。

3.以現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)條件和運(yùn)作要求作為約束,初步確定翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡;利用剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合的方法對(duì)雙搖桿機(jī)構(gòu)的尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了四桿機(jī)構(gòu)的基本尺寸。以此作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),利用ADAMS對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,并以提高玻璃上片臺(tái)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性為目的,對(duì)控制方式進(jìn)行優(yōu)化,得出理想的控制方式。

4.利用AMESim軟件作為機(jī)電一體化仿真平臺(tái),對(duì)玻璃上片臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)建模,并以優(yōu)化后的尺寸和控制方式對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和仿真,對(duì)優(yōu)化后的效果進(jìn)行檢驗(yàn),得出在優(yōu)化的機(jī)構(gòu)和優(yōu)化的控制策略下機(jī)構(gòu)有更好的運(yùn)動(dòng)性能。研究表明,玻璃上片臺(tái)利用雙搖桿機(jī)構(gòu)作為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的模型對(duì)上片臺(tái)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性更有利,在理想控制方式的驅(qū)動(dòng)下,由于現(xiàn)場(chǎng)安裝誤差、各部件連接誤差以及能量傳遞損耗等原因仿真未能完全達(dá)到理想狀態(tài),但符合優(yōu)化構(gòu)想,需要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化,以趨達(dá)到更理想的運(yùn)動(dòng)特性。AMESim作為機(jī)電聯(lián)合仿真的工具具有十分廣泛的意義,可以提高機(jī)電一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步對(duì)優(yōu)化中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行研究以使優(yōu)化結(jié)果更能滿足實(shí)際工作要求。