五金钳自动化抛光磨削设备控制系统的设计与实现

发布时间：2024-01-01 08:17

　　针对目前我国现存的五金钳抛光磨削工艺人力成本高、粉尘污染严重、工作效率低等问题,文中开发了一套基于单片机的五金钳自动化磨削控制系统。该系统搭配基于现有工序所设计的自动化机械系统,能够自动化完成五金钳的抛光磨削工序,具有工作效率高、自动化程度高、降低人力资源成本等优点,解决了企业的诸多难题,提高企业在行业中的竞争力。本文首先研究五金钳自动化生产线的主要设备的构成,分析了生产工艺对控制系统的要求,从而确立了系统的总体控制方案。鉴于处理性能、硬件成本以及片上资源的考虑,选择STM32和STC15W4K芯片作为控制系统的控制芯片,设计了由光耦隔离电路、串口通信电路以及触摸屏人机交互电路等三部分组成的控制系统硬件电路。控制系统软件主要有实现伺服电机和步进电机稳定运行的电机控制程序(重点是针对弧面的磨削算法)、实时显示磨削状态的触摸屏显示程序、信息交互与控制的串口通信程序以及控制系统停机程序。为了对控制系统进行测试,文中进行了控制系统的硬件测试和软件调试,以排查可能出现的问题,在此过程中同时调整系统参数以优化控制效果。最后进行五金钳实物抛光磨削以测试其性能,测试结果表明本文设计的五金钳自动化磨削控...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的来源及组织结构
第二章 系统整体设计
    2.1 五金钳自动化抛光磨削生产线的结构
        2.1.1 流水线生产的基本原理
        2.1.2 五金钳自动化抛光磨削生产线的构成
    2.2 流水线系统的机械机构
        2.2.1 上料模块
        2.2.2 大面磨削模块
        2.2.3 弧面/倒角/小面磨削模块
        2.2.4 夹持模块
        2.2.5 机械机构全局
    2.3 控制系统设计的总要求
    2.4 系统控制方案的确定
        2.4.1 两种不同的控制方案
        2.4.2 控制系统方案的比较和选择
    2.5 本章小结
第三章 系统硬件设计
    3.1 STM32控制器核心电路及其外围电路设计
        3.1.1 STM32F103ZET6芯片介绍
        3.1.2 STM32F103ZET6核心电路设计
    3.2 TC15W4K56S4控制器及其外围电路设计
    3.3 传感器模块
    3.4 电机驱动模块
        3.4.1 伺服电机模块
        3.4.2 步进电机模块
    3.5 光耦隔离电路
    3.6 串口通信电路
    3.7 人机交互模块
    3.8 本章小结
第四章 系统软件设计
    4.1 主程序设计
    4.2 执行模块软件设计
        4.2.1 电机控制程序
        4.2.2 弧面磨削算珐
    4.3 串口通信模块
    4.4 停机程序
    4.5 本章小结
第五章 系统调试
    5.1 控制系统硬件测试
    5.2 控制系统软件调试
    5.3 系统实物磨削测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 未来工作的研究目标和方向
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢



本文编号：3876449