基于数字孪生的热电池保温棉自动缠绕系统研究

作     者：孙宝印 郝永平 张誉瀚 李子洋 SUN Baoyin;HAO Yongping;ZHANG Yuhan;LI Ziyang

作者机构：沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159 辽宁省先进制造技术与装备重点实验室辽宁沈阳110159 

基　　金：辽宁省自然科学基金资助项目(20180550714) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2024年第31卷第4期

页      码：538-546页

摘      要：为提高热电池保温棉缠绕工艺的效率与质量,基于数字孪生技术开发了一种保温棉自动缠绕系统。首先,利用NX MCD软件创建保温棉自动缠绕装置的数字孪生映射结构模型,并通过TIA Portal软件实现了模型与实际物理装置以及控制设备之间的信息交互和状态检测,以更准确地反映缠绕动作及状态。然后,建立保温棉自动缠绕过程的力学模型,以深入分析缠绕机理。接着,通过有限元动力学仿真研究了缠绕张力和电堆转速对保温棉缠绕效果的影响,并将仿真结果导入数字孪生系统,以优化数字孪生结构层和控制层程序。最后,通过联合调试成功实现了保温棉缠绕自动化并生产出包覆效果良好的热电池电堆。所采用的研究方法有效地提高了研发效率、加速了设计过程以及降低了试错成本,可为缠绕包装自动化装配研究提供参考。

主 题 词：自动缠绕系统 缠绕机理 数字孪生 有限元动力学仿真 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2024.03.186

馆 藏 号：203138290...