電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-07-12 08:58
電源外殼是在工業(yè)類開關(guān)電源等設(shè)備中大量使用的鋁合金金屬外殼,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求大,適合大批量生產(chǎn),國(guó)內(nèi)很多電源外殼加工企業(yè)制造自動(dòng)化程度極低,還是人工操作為主,部分工廠過(guò)渡到了半自動(dòng)生產(chǎn)線,依然沒(méi)有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的全自動(dòng)化,亟待進(jìn)行全面改造。受校企合作企業(yè)委托,對(duì)該企業(yè)現(xiàn)有的電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于電源外殼產(chǎn)品需求的改變,決定了生產(chǎn)線必需改進(jìn)與優(yōu)化,同樣其生產(chǎn)工藝也需改進(jìn)與優(yōu)化,從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)必需進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);诖苏n題,原有控制系統(tǒng)不能滿足新的全自動(dòng)生產(chǎn)線功能需求,論文從原有的嵌入式控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)背景入手,分析與優(yōu)化了嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件,滿足企業(yè)新形勢(shì)的要求。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:1.根據(jù)原有的電源外殼生產(chǎn)工序流程,優(yōu)化設(shè)計(jì)了新的生產(chǎn)工序流程,其中重點(diǎn)介紹了機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析,提出了電源外殼全自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的功能需求和性能指標(biāo),設(shè)計(jì)了兩種電控優(yōu)化方案,通過(guò)對(duì)比確定采用嵌入式系統(tǒng)控制方案。2.通過(guò)對(duì)電源外殼生產(chǎn)線嵌入式控制器硬件性能指標(biāo)分析,對(duì)嵌入式控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),從而確定了主從控制器為相同的硬件框架。對(duì)現(xiàn)有的工業(yè)控制器的處理器進(jìn)行調(diào)...
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 課題研究的來(lái)源及意義
1.4.1 課題來(lái)源
1.4.2 課題的研究意義
1.5 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1 電源外殼生產(chǎn)線工序流程優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.2 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析
2.2.1 機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.2 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)流程分析
2.2.3 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線的整體布局
2.3 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)需求分析
2.3.1 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)優(yōu)化的功能需求
2.3.2 機(jī)械手控制系統(tǒng)優(yōu)化的性能指標(biāo)
2.4 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線中的被控對(duì)象分析
2.5 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線的控制方案優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
2.5.1 生產(chǎn)線控制方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.5.2 生產(chǎn)線的兩種控制方案比較
2.5.3 生產(chǎn)線控制方案的確定
2.6 本章小結(jié)
第三章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線嵌入式系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 嵌入式控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.2 嵌入式控制器各硬件模塊設(shè)計(jì)
3.2.1 核心控制模塊
3.2.2 電源轉(zhuǎn)換模塊
3.2.3 數(shù)字I/O輸入模塊
3.2.4 數(shù)字I/O輸出模塊
3.2.5 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
3.2.6 編碼器信號(hào)反饋模塊
3.2.7 通信模塊
3.3 印刷電路板優(yōu)化布線與抗干擾措施
3.4 硬件系統(tǒng)功能驗(yàn)證
3.4.1 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路測(cè)試
3.4.2 編碼器信號(hào)反饋模塊電路測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
第四章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線嵌入式系統(tǒng)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線軟件系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)選擇和移植
4.2.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)選擇
4.2.2 μC/OS-Ⅲ在STM32F407 上的移植
4.3 主控制器軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 主控制器軟件系統(tǒng)程序框架優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.2 任務(wù)的劃分
4.3.3 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)分配
4.3.4 任務(wù)的設(shè)計(jì)
4.4 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)
4.4.1 人機(jī)交互系統(tǒng)選擇
4.4.2 上位機(jī)通信協(xié)議設(shè)計(jì)
4.4.3 系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立
4.4.4 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)
4.5 從控制器軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.5.1 S型曲線速度規(guī)劃
4.5.2 復(fù)合控制算法優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)試驗(yàn)與分析
5.1 機(jī)械手調(diào)試
5.1.1 機(jī)械手速度規(guī)劃
5.1.2 機(jī)械手精確定位試驗(yàn)
5.2 攻絲工位和放置螺釘工位調(diào)試
5.3 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試試驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]發(fā)動(dòng)機(jī)缸體柔性生產(chǎn)線自動(dòng)上下料裝置研究[J]. 畢巖,房長(zhǎng)興. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(02)
[2]ABB機(jī)器人在等離子熔煉系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 肖雄,李勇,王歡,吳喜龍,王金營(yíng),賀小塘,趙雨. 貴金屬. 2017(S1)
[3]KUKA機(jī)器人以高精確度滿足用戶需求[J]. 自動(dòng)化博覽. 2017(08)
[4]船用針閥體軸類工件的自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 徐鵬,李陽(yáng),顧歡,韓瑜. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(08)
[5]基于液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王建鋒,卜忱,譚浩. 航空學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]基于STM32的步進(jìn)電機(jī)離散化S形曲線加減速控制方法[J]. 周團(tuán)坤,張瑩,楊曉明,張尼,沈坤. 自動(dòng)化與儀表. 2017(06)
[7]“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(全文)[J]. 中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(01)
[8]我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的調(diào)控策略[J]. 張文利,周友良. 經(jīng)濟(jì)縱橫. 2016(12)
[9]自動(dòng)化生產(chǎn)線向服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)型的第一步[J]. 喬宇. 現(xiàn)代制造. 2016 (25)
[10]機(jī)器人與機(jī)床行業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]. 于振中. 金屬加工(冷加工). 2016(10)
碩士論文
[1]定子硅鋼片高速?zèng)_壓機(jī)械手控制系統(tǒng)研究[D]. 黃丙耀.深圳大學(xué) 2017
[2]數(shù)控加工中加減速控制及平滑算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 司慧曉.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2017
[3]低壓蒸汽發(fā)電裝置的嵌入式系統(tǒng)研究[D]. 李永聰.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于ARM的手套提花機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉云飛.杭州電子科技大學(xué) 2015
[5]基于STM32F4的碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器研究[D]. 何明超.上海交通大學(xué) 2015
[6]基于ARM和運(yùn)動(dòng)控制芯片的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)[D]. 張永騫.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]基于WEB的大連豪森PDM系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 張西鵬.大連工業(yè)大學(xué) 2011
[8]基于多處理器的劍桿織機(jī)控制系統(tǒng)[D]. 應(yīng)騰云.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3658829
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 課題研究的來(lái)源及意義
1.4.1 課題來(lái)源
1.4.2 課題的研究意義
1.5 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1 電源外殼生產(chǎn)線工序流程優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.2 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析
2.2.1 機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.2 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)流程分析
2.2.3 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線的整體布局
2.3 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)需求分析
2.3.1 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)優(yōu)化的功能需求
2.3.2 機(jī)械手控制系統(tǒng)優(yōu)化的性能指標(biāo)
2.4 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線中的被控對(duì)象分析
2.5 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線的控制方案優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
2.5.1 生產(chǎn)線控制方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.5.2 生產(chǎn)線的兩種控制方案比較
2.5.3 生產(chǎn)線控制方案的確定
2.6 本章小結(jié)
第三章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線嵌入式系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 嵌入式控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.2 嵌入式控制器各硬件模塊設(shè)計(jì)
3.2.1 核心控制模塊
3.2.2 電源轉(zhuǎn)換模塊
3.2.3 數(shù)字I/O輸入模塊
3.2.4 數(shù)字I/O輸出模塊
3.2.5 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
3.2.6 編碼器信號(hào)反饋模塊
3.2.7 通信模塊
3.3 印刷電路板優(yōu)化布線與抗干擾措施
3.4 硬件系統(tǒng)功能驗(yàn)證
3.4.1 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路測(cè)試
3.4.2 編碼器信號(hào)反饋模塊電路測(cè)試
3.5 本章小結(jié)
第四章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線嵌入式系統(tǒng)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線軟件系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)選擇和移植
4.2.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)選擇
4.2.2 μC/OS-Ⅲ在STM32F407 上的移植
4.3 主控制器軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 主控制器軟件系統(tǒng)程序框架優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.2 任務(wù)的劃分
4.3.3 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)分配
4.3.4 任務(wù)的設(shè)計(jì)
4.4 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)
4.4.1 人機(jī)交互系統(tǒng)選擇
4.4.2 上位機(jī)通信協(xié)議設(shè)計(jì)
4.4.3 系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立
4.4.4 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)
4.5 從控制器軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.5.1 S型曲線速度規(guī)劃
4.5.2 復(fù)合控制算法優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真
4.6 本章小結(jié)
第五章 電源外殼自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)試驗(yàn)與分析
5.1 機(jī)械手調(diào)試
5.1.1 機(jī)械手速度規(guī)劃
5.1.2 機(jī)械手精確定位試驗(yàn)
5.2 攻絲工位和放置螺釘工位調(diào)試
5.3 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試試驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]發(fā)動(dòng)機(jī)缸體柔性生產(chǎn)線自動(dòng)上下料裝置研究[J]. 畢巖,房長(zhǎng)興. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(02)
[2]ABB機(jī)器人在等離子熔煉系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 肖雄,李勇,王歡,吳喜龍,王金營(yíng),賀小塘,趙雨. 貴金屬. 2017(S1)
[3]KUKA機(jī)器人以高精確度滿足用戶需求[J]. 自動(dòng)化博覽. 2017(08)
[4]船用針閥體軸類工件的自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 徐鵬,李陽(yáng),顧歡,韓瑜. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(08)
[5]基于液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王建鋒,卜忱,譚浩. 航空學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]基于STM32的步進(jìn)電機(jī)離散化S形曲線加減速控制方法[J]. 周團(tuán)坤,張瑩,楊曉明,張尼,沈坤. 自動(dòng)化與儀表. 2017(06)
[7]“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(全文)[J]. 中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(01)
[8]我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的調(diào)控策略[J]. 張文利,周友良. 經(jīng)濟(jì)縱橫. 2016(12)
[9]自動(dòng)化生產(chǎn)線向服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)型的第一步[J]. 喬宇. 現(xiàn)代制造. 2016 (25)
[10]機(jī)器人與機(jī)床行業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J]. 于振中. 金屬加工(冷加工). 2016(10)
碩士論文
[1]定子硅鋼片高速?zèng)_壓機(jī)械手控制系統(tǒng)研究[D]. 黃丙耀.深圳大學(xué) 2017
[2]數(shù)控加工中加減速控制及平滑算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 司慧曉.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所) 2017
[3]低壓蒸汽發(fā)電裝置的嵌入式系統(tǒng)研究[D]. 李永聰.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于ARM的手套提花機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉云飛.杭州電子科技大學(xué) 2015
[5]基于STM32F4的碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器研究[D]. 何明超.上海交通大學(xué) 2015
[6]基于ARM和運(yùn)動(dòng)控制芯片的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)[D]. 張永騫.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]基于WEB的大連豪森PDM系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 張西鵬.大連工業(yè)大學(xué) 2011
[8]基于多處理器的劍桿織機(jī)控制系統(tǒng)[D]. 應(yīng)騰云.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3658829
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