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试谈四自由度微车焊接机械手制约系统和设计选题

收藏本文 2024-01-15 点赞:6475 浏览:18669 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着我国经济综合实力的提升,我国汽车工业迅猛进展,我国微车更是进入爆发式增加阶段,但我国汽车生产自动化率不能与汽车生产大国相匹配。比如某微车制造企业车身焊接主要仍采取人工焊接方式,其生产线投资低,设备维护简单,但是焊点分布不均匀、质量较低、人机工程较差。机器人焊接具有自动化程度高、焊接质量好、柔性能力强等优点,但其前期投资和后期维护成本高,不利于该公司现有产品的成本制约,由此需要以企业实际生产情况出发,在人工和自动化生产方式之间作出一个满足较低制造成本和一定自动化程度的精益化平衡。本论文在对焊接机械手机械机构深入调研的基础上,结合焊接工艺要求,设计出整个制约系统案例。制约系统案例包括:根据机械机构的特点,确定电机类型选择及电机选型计算;针对驱动电机特点,选择相应的驱动制约器,达到焊接工艺要求。制约系统由上位机、plc、伺服驱动器、伺服电机组成。在整体制约系统案例确定的前提下,绘制系统制约电气原理图。文中探讨和浅析轨迹制约算法,详细介绍了插补分类。在比较的基础上选择适合本制约系统的数据采样插补轨迹制约算法并详细介绍了数据采样插补的直线和圆弧插补原理。根据制约系统硬件特点,设计并实现轨迹制约算法的软件程序。对整个制约系统软件进行规划和实现。对制约系统的参数进行整定,保证系统的稳定性和精确度,以满足设计要求,并对系统进行了试运转,通过CX-Server软件对电机转动情况进行了监控,验证了本系统的性能和设计功能要求。对于本论文设计的制约系统案例,已经完成了电气制约柜的制作和上位机软件的编写,并通过了试运转,目前运转稳定。关键词:焊接机械手论文plc论文伺服电机论文插补论文VC++论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-16

    1.1 论文的背景及探讨作用9-10

    1.2 焊接机械手国内外探讨近况10-14

    1.2.1 业机械手介绍10-12

    1.2.2 国外焊接机械手进展及探讨近况12-13

    1.2.3 国内焊接机械手进展及探讨近况13-14

    1.3 本论文探讨的主要内容和组织14-16

    1.3.1 本论文探讨主要内容14

    1.3.2 本论文组织14-16

    第2章 焊接机械手制约系统案例设计16-32

    2.1 焊接对象及工艺要求16-17

    2.2 焊接机械手机械结构介绍17-18

    2.3 电机类型选择与选型计算18-26

    2.3.1 电机类型选择18-20

    2.3.2 伺服电机选型计算20-26

    2.4 制约系统整体案例26-31

    2.4.1 制约器选择26-27

    2.4.2 制约系统整体案例27

    2.4.3 电气原理图绘制27-31

    2.5 本章小结31-32

    第3章 插补算法探讨32-40

    3.1 运动制约介绍32-33

    3.1.1 点位运动制约32

    3.1.2 连续运动制约32-33

    3.1.3 同步运动制约33

    3.2 插补算法分类33-35

    3.2.1 脉冲增量插补法34

    3.2.2 数据采样插补法34-35

    3.3 系统插补算法确定35-36

    3.4 数据采样插补36-39

    3.4.1 数据采样直线插补36-37

    3.4.2 数据采样圆弧插补37-39

    3.5 本章小结39-40

    第4章 制约系统软件设计40-56

    4.1 插补程序设计40-47

    4.1.1 点焊机运动历程40-41

    4.1.2 插补软件程序设计41-43

    4.1.3 PLC插补程序设计43-47

    4.2 PC与PLC通信实现47-50

    4.2.1 PLC串行通信47-49

    4.2.2 VC++6.0串口通信程序设计49-50

    4.3 制约系统软件整体设计50-55

    4.3.1 上位机软件设计50-51

    4.3.2 原点搜索复位实现51-53

    4.3.3 轨迹显示实现53-55

    4.4 本章小结55-56

    第5章 系统参数设定与试运转56-61

    5.1 伺服参数设定56-57

    5.2 焊机利用与参数设定57-59

    5.2.1 焊接利用57

    5.2.2 焊机参数设定57-59

    5.3 系统试运转59-60

    5.4 本章小结60-61

    第6章 总结与展望61-63

    6.1 全文总结61-62

    6.2 未来展望62-63

    致谢63-64

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