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依托于电子技术以及环保科技的迅速发展,磁瓦的需求量大幅度增长。与磁性材料强国相比,我国磁性材料行业的自动化率明显偏低,而企业对机械自动化的要求却很高,机械手应运而生。磁瓦机械手是实现磁瓦取出及一系利辅助动作的自动化装置;与压机配合使用,按照用户要求,通过程序控制机械手动作,取代磁瓦生产中危险且繁琐的人工操作,安全可靠,提高了磁瓦的生产效率。本课题以磁瓦机械手为研究对象,结合上海维宏的运动控制器,研发磁瓦机械手控制系统,以ARM11+WinCE6.0为上层控制器,以ARM11+μC/OS-Ⅱ+FPGA为下层控制器,运用RS-485总线进行数据、状态和控制命令的传输。提出了一种在磁性材料行业专用的,悬臂式磁瓦机械手控制系统设计方案。 本文首先根据磁瓦取出的传统工艺流程和具体功能要求,确立了全自动磁瓦机械手控制系统的总体设计方案,并给出了磁瓦机械手样机试制和改进设计方案。根据实际系统的力学特性和电学特性,建立了磁瓦机械手的数学模型,并且在MATLAB中,研究了磁瓦机械手伺服控制系统的动态特性。然后,重点介绍了磁瓦机械手控制系统的软硬件设计及实现。硬件设计主要包括:硬件总体结构设计,系统各硬件电路的设计,系统各主要部件的选型,压机与磁瓦机械手的信号交换以及输入输出口的具体分配。软件部分主要包括:磁瓦机械手软件设计总体方案,全白动运行流程,系统教导模式的设计,机械手重要功能的实现以及触摸屏界面的设计。最后,上位机与下位机进行通信,并将机械手与压机联机,对伺服参数及机械手使用参数进行设定,分析了系统的位置曲线和速度曲线。此外,通过在生产现场调试的数据进行记录整理,对机械手的工作效率和误差进行计算分析,验证了磁瓦机械手控制系统的可行性。现系统已投入使用,实用可靠,运行良好,实现了预期的功能要求。同时本系统具有一定代表性,对其他产品的取出具有很好的借鉴意义。