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四自由度微车焊接机械手控制系统研究与设计
| 论文题名： | 四自由度微车焊接机械手控制系统研究与设计 |
| 关键词： | 焊接机械手;控制系统;伺服电机;插补轨迹控制算法;微车;上位机软件程序 |
| 摘要： | 随着我国经济综合实力的提升,我国汽车工业迅猛发展,我国微车更是进入爆发式增长阶段,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用人工焊接方式,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控制,因此需要从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,设计出整个控制系统方案。控制系统方案包括: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,选择相应的驱动控制器,达到焊接工艺要求。控制系统由上位机、PLC、伺服驱动器、伺服电机组成。在整体控制系统方案确定的前提下,绘制系统控制电气原理图。 文中研究和分析轨迹控制算法,详细介绍了插补分类。在对比的基础上选择适合本控制系统的数据采样插补轨迹控制算法并详细介绍了数据采样插补的直线和圆弧插补原理。根据控制系统硬件特点,设计并实现轨迹控制算法的软件程序。对整个控制系统软件进行规划和实现。对控制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行,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。 对于本文设计的控制系统方案,已经完成了电气控制柜的制作和上位机软件的编写,并通过了试运行,目前运行稳定。 |
| 作者： | 赵波 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 罗冰洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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