论文部分内容阅读
随着全球性的经济发展,国内机械行业的竞争越来越大,为了使企业在激烈的市场竞争中处于有利地位,必须增强产品的创新能力,同时也要缩短产品的开发周期、提高产品的通用程度、降低开发成本和保障质量及良好的售后服务。传统的设计方法基本是一种以静态分析、手工劳动和经验设计为特征的设计方法。显然,随着现代科学技术的快速发展以及先进手段的出现,这种传统设计方法已经很难适应当今市场快速变化的要求。而模块化设计思想首先通过对系统功能的分析,然后进行模块的划分和组合,实现了产品批量生产以及大规模生产条件下的个性产品定制,可以适应激烈的市场竞争环境。本文通过对现有模块化理论的研究,利用模块化设计思想设计了一套价格较低、精度较高的数控折弯机电系统,这对高压开关电器行业的发展具有很大的意义,也具有十分良好的市场前景。本文以昆明昆开数控设备有限公司生产的W30K数控折弯机为原型,明确其设计范围和目标,分析了系统的总体功能。然后通过模块化的思想对折弯机的控制动作进行系统分解,建立了基型模块,并对各个模块进行单独研究与设计。最后将各个模块进行综合,实现了系统的功能要求。本文在折弯机角度控制模块中采用了两种接口方式。第一种是利用光电编码器进行角度的检测,第二种是采用视频技术对角度进行测量。第一种方式通过在折弯机头上将两个高精度的光电式旋转编码器安装在跟随母线弯曲而旋转的两支半轴上,通过编码器将母线的弯曲角度实时传送至控制系统中,从而可靠的控制折弯角度,其精度也在同行业中处于较高水平。第二种方式主要是通过摄像头拍摄母线折弯过程,通过图像处理检测角度；折弯机的动作则是采用单片机控制油缸的前进与后退,从而实现母线的折弯。视频角度测量是一种非接触式的测量方法,不仅可以使角度的检测更加灵活,同时也使得折弯机机头的机械设计结构更加方便与简单。折弯系统的控制方案是以PLC作为核心控制元件、触摸屏作为人机交互界面。在界面的设计接口中利用了触摸屏的宏程序功能,直接将折弯加工数据转换成加工代码传输至PLC。这种方式不仅让程序的维护更加方便,而且也降低了系统对PLC的存储容量要求,用户对系统的使用也更加容易。本文采用模块化的设计方法成功设计出了数控折弯控制系统。实验数据表明：采用设计的控制系统进行母线折弯,其折弯精度满足高压电器柜行业中对母线角度加工的要求,有利于大规模定制。