基于单片机和步进电机的钩舌堆焊机驱动控制系统设计

发布时间：2024-06-27 23:50

　　随着我国高速铁路的迅速发展,高速重载机车的需求量越来越大;钩舌作为起着缓冲和受力作用的机车车厢的连接部件,磨损非常严重需要堆焊修复才能继续使用;钩舌人工修复效率低下、而传统钩舌焊机的堆焊修复质量不高、焊机功能太单一等缺点也比较突出,为了提高效率和堆焊质量,本文设计了基于步进电机和单片机的钩舌堆焊机的驱动控制系统。该系统可以实现对焊枪的精确控制保证焊接质量,提高堆焊效率,并且以触摸屏为人机界面,功能丰富。本文对该钩舌堆焊机的驱动控制系统提出了总体方案的选择和设计,并通过对步进电机参数的计算完成了步进电机的选型,然后完成了步进电机的驱动电路,以单片机为核心的步进电机位移闭环采集电路、触摸屏与单片机的UART通信电路、主从单片机的IIC通信电路等硬件电路设计;最后利用汇编语言完成了步进电机驱动、调速程序、基于MODBUS协议的UART通信程序、IIC通信程序、自动堆焊程序等程序的设计。本文的焊机系统不仅实现了钩舌自动堆焊、步进电机调速、位移检测等功能,而且本焊机系统的暂停、续焊等功能可以保证现场钩舌自动堆焊中出现的焊枪焊嘴磨损、焊丝用完等影响焊接的突发情况得到立即处理,而不影响钩舌后续的自动...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1钩舌由于钩舌修复对于列车安全性和企业经济效益的重要意义，随着高科技的发展，舌尖

3.焊接控制系统的集成化焊接控制系统的集成化是指人与技术的集成和焊接技术和信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分，促进其有机结合，可以极大减少信息量和实时控制的要求。注意发挥人在控制和现场随机处理的响应和判断分析能力，建立人机的友好界面，使人和自动系统和谐统一....

图1-2钩舌堆焊机工艺设备本课题设计的钩舌堆焊专用焊机的自动堆焊过程

图1-2钩舌堆焊机工艺设备本课题设计的钩舌堆焊专用焊机的自动堆焊过程[22]如图1-2所示：主要有十字拖板，焊枪调整机构，钩舌旋转机构三大部分组成。十字拖板、焊枪调整和钩舌旋转机构分别由步进电机通过丝杠和蜗轮蜗杆来驱动，焊枪在十字拖板和焊枪调整机构的带动下进行焊接；整个焊....

图2-4PLF090-4-STEP-86步进电机在加速时需要的力矩最大，此时的输出力矩T可由力矩平衡公式2-1得到

加减速时间十字拖板工作台质量M0.2s300kg2-2NFD2005丝杠参数有效行程0L传动效率综合摩擦因数（考虑导轨等摩擦）600mm0.90.3低频震荡，速度不平稳。在高速运行时，其输出转为此本文采用减速器来克服上述问题，它可以降低衰低频震荡。减速器按照....

图2-586BYG450A-02步进电机由公式2-3可知，本步进电机符合钩舌堆焊机的力矩输出要求

的负载转动4222211.565102JkgmiPJMJ,转动惯量4132JLD=-57.39810kg2m，为滚珠丝杠-37.8510kg/3cm，滚珠丝杠的材料为钢[25]ax表示了步进电机承受负载的能力。其值越大，电....

本文编号：3996126