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连杆裂解半自动生产线自动化系统的控制技术研究

林宝君  
【摘要】: 连杆裂解工艺是当今国际上最新的连杆加工技术,与传统工艺不同,裂解加工技术需要三道关键核心工序:加工裂解槽,定向裂解,同步装配螺栓。 通过对步进梁机械手的机械系统及其动作的分析,设计了电气连接硬件方案。分析了伺服系统的结构特点,建立了系统的数学模型。在讨论一些伺服控制理论的基础上设计了由前馈控制和三角函数加减速相结合的算法来对整个步进梁机械手的运动加以控制。利用Simulink工具软件建立了机械手和各个工位之间位置控制的仿真模型,得出了相应的仿真结果。 通过分析连杆裂解槽激光切割机床的机械结构及运动过程、连杆裂解槽加工尺寸及精度要求,完成数控系统的选型。并对系统硬件的总体结构进行了电气连接设计。改进了已有的算法设计。通过对连杆的激光切槽实验,证实了算法的工程实用性。 针对连杆裂解槽激光切割机床和步进梁机械手的运动和对机床的保护要求设计了PLC与机床的外围电气系统的硬件连接。分析了PLC功能,根据机床的控制要求完成了对机床输入/输出点的定义,实现了机床控制面板与PLC之间的信号传输,编制了本机床的PLC控制程序,使PLC系统能精确有效地控制机床辅助动作和实现对机床的保护。 完成了整条生产线的总线配置,包括主站与各个工位之间的总线配置以及连杆裂解槽激光切割机床内部总线的配置。实现了总站对整条生产线各个部分的监控,提高了通讯的效率和可靠性。 利用人机界面完成了系统控制面板设计,使机床有了一个友好的界面,可以方便地进行操作。 对连杆半自动生产线进行了调试,最后实现了在没有手工干预下,该生产线完全能够自动对连杆进行抓取、激光切槽、裂解、螺栓初拧紧、螺栓终拧紧、下料等操作。


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1 林宝君;连杆裂解半自动生产线自动化系统的控制技术研究[D];吉林大学;2009年
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