弹体智能拧紧机控制系统的设计与实现

发布时间：2021-04-28 18:30

　　目前国防工业的零部件之间普遍采用螺纹联接,螺纹联接由于结构简单、联接可靠在装配中举足轻重。在国防工业弹体装配工艺中,弹体螺纹联接质量直接关系设备和人员的安全。虽然近来弹体装配密封拧紧问题得到了广泛的研究,弹体密封拧紧质量得到了一定的控制,但是普遍采用半自动化拧紧设备。本文致力于提供一种弹体智能拧紧机控制系统,实现对弹体拧紧过程的监控,完成O型圈压缩量的精确控制,从而能够应用于国防工业弹体装配生产线上。针对弹体拧紧机的控制方式较多,本文首先对拧紧和拧紧控制进行了阐述,对拧紧曲线及其质量评价进行了分析,通过对国内外文献的提炼,总结了拧紧控制技术的研究现状和拧紧控制系统的工程现状,确定采用扭矩转角法作为拧紧工艺和工控机与可编程控制器组合作为控制方案;其次,针对弹体智能拧紧机的控制功能和技术指标,对夹紧装置和拧紧装置涉及的夹持和O型圈零点检测问题进行详细的需求分析,明确了弹体智能拧紧机对O型圈压缩量的控制方法,采用扭矩—转角法拧紧工艺来实现O型圈压缩量控制,通过研究控制系统原理模型,建立了控制系统总体架构;最后,针对弹体智能拧紧机控制系统工作原理模型,本文研究了分步速度算法和角度零点算法,完成... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 拧紧控制问题描述
        1.2.1 拧紧及其控制
        1.2.2 拧紧曲线及质量评价
    1.3 拧紧控制问题的研究现状
        1.3.1 拧紧控制技术的研究现状
        1.3.2 拧紧控制系统的工程现状
    1.4 本文主要研究内容及难点
2 弹体智能拧紧机控制系统总体方案设计
    2.1 弹体智能拧紧机工艺分析
        2.1.1 对象分析
        2.1.2 工艺流程
    2.2 弹体智能拧紧机控制系统的控制要求
        2.2.1 控制功能
        2.2.2 技术指标
    2.3 弹体智能拧紧机控制系统的需求分析
        2.3.1 夹紧力
        2.3.2 拧紧头下降及旋转控制
        2.3.3 O型圈压缩量控制
        2.3.4 拧紧时间的分析
        2.3.5 弹体数据管理
    2.4 弹体智能拧紧机控制系统的设计
        2.4.1 控制系统工作原理
        2.4.2 控制系统总体框构
3 弹体智能拧紧机控制系统的硬件设计
    3.1 弹体智能拧紧机控制设备选型
        3.1.1 可编程控制器
        3.1.2 工控机
        3.1.3 伺服电机及驱动器
        3.1.4 气缸及伺服阀
        3.1.5 扭矩传感器
    3.2 操作面板设计
    3.3 弹体智能拧紧机控制系统的硬件电路设计
        3.3.1 通讯连接
        3.3.2 数字量输入输出
        3.3.3 模拟量输入输出
        3.3.4 伺服驱动器
        3.3.5 光幕传感器
        3.3.6 电源系统
4 弹体智能拧紧机控制系统的软件设计
    4.1 下位机程序设计
        4.1.1 控制器算法程序设计
        4.1.2 弹体装配程序设计
        4.1.3 参数设置设计
    4.2 上位机程序设计
        4.2.1 上位机编程软件简介
        4.2.2 上位机操作界面描述
        4.2.3 上位机操作界面设计
5 弹体智能拧紧机拧紧数据分析
    5.1 数据分析目的
    5.2 数据分析步骤
    5.3 数据记录
    5.4 数据分析
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者攻读硕士学位期间发表的论文及专利目录
    B. 作者在攻读学位期间参与完成的科研项目及获奖情况
    C. 弹体智能拧紧机实际图片
    D. 弹体拧紧完整数据记录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PIC单片机的拧紧机构控制器的研究[J]. 赵博,王晓明.  辽宁工业大学学报(自然科学版). 2011(06)
[2]柴油机塑性域紧固螺栓拧紧曲线的测量及相关问题探讨[J]. 王建军,张晓琳,李光辉.  内燃机与动力装置. 2011(01)
[3]油套管联接拧紧扭矩的计算方法[J]. 陈守俊,李强,张毅,安琦.  华东理工大学学报(自然科学版). 2010(05)
[4]螺栓拧紧曲线在分析拧紧质量问题中的应用[J]. 姜维军.  汽车维修. 2010(07)
[5]自动拧紧机原理分析及改进[J]. 李国钧.  汽车实用技术. 2010(03)
[6]螺栓的三种常用拧紧方法[J]. 刘海乐,周华龙.  汽车运用. 2010(02)
[7]拧紧技术在发动机汽缸盖装配中的应用[J]. 张子盛,李英婧.  广西工学院学报. 2009(01)
[8]伺服系统在G.D包装机组CH撕带中的应用[J]. 姚栋,何佳遥.  科技创新导报. 2008(24)
[9]自动螺纹拧紧机的控制系统设计[J]. 黄恭伟.  滁州学院学报. 2008(03)
[10]智能螺栓拧紧机自动控制系统设计[J]. 杨坤怡,杜海若.  机床与液压. 2008(04)

硕士论文
[1]基于PLC仿真实训软件系统的设计与实现[D]. 陈东红.电子科技大学 2012
[2]多传感器螺栓预紧检测方法研究[D]. 唐晓茜.浙江工业大学 2009
[3]汽车装配自动拧紧机[D]. 黄健.上海交通大学 2008
[4]螺纹拧紧技术研究及拧紧机控制系统设计[D]. 黄恭伟.合肥工业大学 2007
[5]发动机螺栓拧紧技术的研究[D]. 马英广.哈尔滨工程大学 2006
[6]螺纹自动拧紧机的研制[D]. 卫道柱.合肥工业大学 2004
[7]发动机关键螺栓紧固理论与实验研究[D]. 林湖.上海海运学院 2002



本文编号：3165960