Modeling of mechanical motions in a sewing machine
2008 (engelsk)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hp
OppgaveAlternativ tittel
Modellering av mekaniska rörelser i en symaskin (svensk)
Abstract [en]
To avoid high costs and delays, it is important to correct mistakes and to solve problems
as early as possible in the development process.
The aim for this master thesis is to develop dynamic models to describe the mechanical
motions in an advanced sewing machine. The main purpose is to develop a mathematical
model which can be connected with the development tools used by VSM Group.
The starting point for the simulation of mechanical motions in the sewing machine has
been that the in-signal to the model is the electric in-signal to the main motor [V] and that
the out-signals are the arm shaft motions [position, velocity and acceleration]. There are
significant friction variances depending on the arm shaft position during one cycle (one
arm shaft revolution). The variation of the friction measurements have been implemented
in two Simulink models, one that has been converted from the CAD model and one that
is based on equations for an electric-motor. The model based on the electric-motor is the
most accurate model because the model is less complex than the CAD converted model.
The sewing machine contains several stepper motors. VSM Group wish to develop
mathematical models also for the stepper motors. Two Simulink models have been
developed, one with the aid of Matlab toolbox and one based on mathematical and
physical relationships.
The velocity of the sewing machine fluctuates from time to time depending on the
temperature and lubrication. The temperature impact has not been included in these
models. To compensate this, models for a warm and a cold machine have been developed.
Abstract [sv]
För att undvika höga kostnader och förseningar är det viktigt att rätta fel och lösa
problem så tidigt som möjligt under utvecklingsprocessen.
Målet med detta examens arbete är att utveckla en dynamisk modell som beskriver de
mekaniska rörelserna i en avancerad symaskin. Det huvudsakliga syftet är att utveckla en
matematisk modell som kan sammankopplas med de övriga verktygen som används hos
VSM Group.
Utgångspunkt för simuleringen av de mekaniska delarna har varit att insignalen till
modellen är den elektriska insignalen till el-motorn [V] och att utsignalerna är rörelsen på
arm axeln [position, hastighet och acceleration].
Det är stora skillnader i friktionen beroende på i vilket läge armaxeln befinner sig i under
en cykel (ett varv på symaskinens arm axel). Detta har studerats genom att mätningar på
symaskinen har gjorts. Dessa friktionsmätningar har implementerats i två simulink
modeller, en som konverterats ifrån CAD modellen av symaskinen och en modell som
utgår ifrån ekvationer för en elmotor. En mer tillförlitlig modell fås från modellen utifrån
elmotorn, eftersom den är mindre komplex.
Symaskinen innehåller också många stegmotorer. VSM Group önskar också modeller för
dessa. Två simulink modeller har tagits fram en med hjälp av matlab toolbox och en
baserad på matematiska och fysikaliska samband.
Symaskinens hastighet varierar något från gång till gång, beroende på temperatur och
smörjning. Temperaturfaktorn har inte tagits med i dessa modeller. För att kompensera
detta har modeller för varm respektive kall maskin tagits fram.
sted, utgiver, år, opplag, sider
2008.
Serie
MMK 2008:27 MDA310
HSV kategori
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-100215OAI: oai:DiVA.org:kth-100215DiVA, id: diva2:543070
Eksternt samarbeid
VSM Group,Dan Gomér/Rolf Wahlström
Uppsök
Technology
Veileder
Examiner
2012-08-062012-08-062022-06-24bibliografisk kontrollert