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5/12全自动钢筋弯箍机数控系统的设计与实现

刘乐  
【摘要】:在现代建筑行业中,钢筋混凝土的建筑结构得到了非常广泛的应用,钢筋作为一种不可缺少的建筑材料,需求量很大。传统的钢筋弯曲加工设备大都采用机械式或液压式控制,设备的自动化水平低,工人的劳动强度大,生产出的钢筋制品形状简单、精度差,不符合国内一些重大工程的建筑要求。对此,我们结合运动控制技术和数控技术研制出钢筋弯曲加工的专用设备——5/12全自动钢筋弯箍机,这对提高我国钢筋加工业的整体水平具有重大的现实意义。 首先,介绍了几种常用的钢筋弯曲加工设备,阐述了运动控制技术和国内外数控弯箍机的发展现状;从手动控制和自动控制两个角度介绍了5/12全自动钢筋弯箍机的工作原理,并指出该弯箍机的性能指标和自身特点;详细介绍了5/12全自动钢筋弯箍机的机械系统、电气系统和气动系统三大构成部分。 其次,根据5/12全自动钢筋弯箍机的工作原理和控制要求,完成了5/12全自动钢筋弯箍机数控系统的总体方案设计,并从多个角度对弯箍机的伺服系统进行了研究;通过解析法,建立起伺服系统的数学模型,并对其稳定性能、稳态性能和动态性能进行了研究。 再次,设计了5/12全自动钢筋弯箍机数控系统的硬件和软件系统。硬件方面,阐述了数控系统中各硬件的选型,并完成各外围电路的设计;软件方面,建立起5/12全自动钢筋弯箍机手动控制和自动控制的程序框架,并完成具体功能的程序开发,简单介绍了人机交互界面及其具备的功能。 最后,完成了5/12全自动钢筋弯箍机数控系统主要部件之间的通讯调试,详细介绍各通讯方式的选择和通讯参数的配置;完成了数控系统的单点调试以及部件之间的联合调试;对钢筋弯曲过程中的回弹现象进行了分析和研究,最后指出5/12全自动钢筋弯箍机的回弹补偿方法。


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