【摘 要】
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随着我国汽车、智能家居等制造业的高速发展,市场对各种圆轴类工件的需求量也快速增长,而圆轴类元件的校直是其生产过程中最后一道十分重要的工序,其将直接决定圆轴类元件的合格性。目前,在大部分工厂中仍用人工手动进行校直,精度和效率上都相对较低,且在劳动力成本不断增加、圆轴类元件的需求量越来越多和圆轴类元件的质量越来越高的趋势下,圆轴智能校直机的开发对降低圆轴类元件加个成本和提高圆轴类元件生产质量有重要的现
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随着我国汽车、智能家居等制造业的高速发展,市场对各种圆轴类工件的需求量也快速增长,而圆轴类元件的校直是其生产过程中最后一道十分重要的工序,其将直接决定圆轴类元件的合格性。目前,在大部分工厂中仍用人工手动进行校直,精度和效率上都相对较低,且在劳动力成本不断增加、圆轴类元件的需求量越来越多和圆轴类元件的质量越来越高的趋势下,圆轴智能校直机的开发对降低圆轴类元件加个成本和提高圆轴类元件生产质量有重要的现实意义。本课题在分析了国内外校直机、运动控制器和运动控制算法相关技术研究现状的基础上,开发了基于ARM微控制器的圆轴智能校直机控制系统,主要工作内容如下:(1)根据系统功能及客户需求,设计了以STM32F407ZET6微控制器为核心的圆轴智能校直机控制系统,介绍了控制系统整体结构设计方案和控制器硬件电路设计,并最终完成了圆轴智能校直机代电路设计与制作。(2)分析了运动控制系统中常用的几种速度规划算法,并为了适合各种轴类校直的负载不同的主轴。设计了一种主轴自适应速度规划算法,该算法不仅能快速提升主轴运行速度,提高工作效率,还在一定程度上降低了主轴起步和停止时的柔性冲击,提高了运行的稳定性;为提高校直点校直效率,防止对同一点重复校直,采用BP神经网络算法计算校直点校直下压量,并进行了MATLAB仿真分析。(3)完成了圆轴智能校直机控制系统软件,包括主程序设计、控制器通讯子程序、系统使用期限管理子程序、圆轴及检测点信息处理子程序、校直点校直子程序、手动控制子程序和Bootloader更新升级子程序等。最后,对本课题所做的工作进行了总结,分析了本圆轴智能校直机控制系统的优势与不足,并对其未来改进方向做出了展望。
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