基于直线电机驱动的插件机振动特性研究

针对由直线电机引起的机械振动影响异形插件机精度的问题,对异形插件机的振动特性进行研究,并根据振动特性进行结构优化。首先对异形插件机上的直线电机进行推力和频率测试;其次对异形插件机的整机模型进行模态分析,根据模态分析结果对零部件进行结构优化,提升异形插件机的低阶固有频率;然后对优化后的整机模型进行谐响应分析,计算出取样点的振幅-频率响应数据;最后利用视觉相机对异形插件机进行重复定位精度测试实验。结果表明,优化后的异形插件机的前六阶固有频率有不同程度的提升,采样点在0~50 Hz的直线电机激励下,振动位移在0.03 mm左右。实验测试重复定位精度稳定在±0.03 mm内,验证了结构优化的有效性和仿真结果的可靠性。

异形元器件插件头的设计与试验

针对异形元器件的插装问题,设计了一种可以稳定插装异形元器件的插件头。首先,将滚珠丝杆副传动系统应用于插件头升降机构的设计,并且通过理论计算进行伺服电机的选型。然后,利用ADAMS运动仿真软件模拟插件头的升降运动和旋转运动,验证计算结果的可靠性以及结构的稳定性。最后,将插件头安装在异形插件机上进行插件试验,利用NYCe运动控制系统测量得到插件运动过程中的相关数据。试验结果表明:插件头的升降运动的最大速度接近1 m/s、单程运动时间在0.012 s以内,满足设计要求;在仿真运动过程中,旋转机构夹爪质心的位移变化保持在±0.015 mm以内,表明旋转运动比较平稳,精度符合插件工作要求。试验结果验证了插件头的实用性。该研究为后续优化插件头的性能、提升插件效率提供依据。