卷板机数控系统设计与研究

发布时间：2017-09-11 16:01

  本文关键词：卷板机数控系统设计与研究

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【摘要】：卷板机属于弯曲校正类的锻压机械,卷板设备主要为重型工业、化工业、船舶制造业等行业卷制板材。相比国外技术较为成熟的卷板机设备,国内市场的卷板机有很多需要改进和提升性能的地方,提高卷制精度与节能减排已经成为卷板机设计和发展的主要趋势与研究方向。本课题的研究是在老式四辊卷板机的基础上增加数控系统,同时采用工作辊对数控系统误差进行补偿,提高老式四辊卷板机的工作效率和卷制精度,降低其卷圆焊缝大小。本文首先介绍了卷板机的国内外发展趋势,分析了四辊卷板机加工工艺过程,以弹塑性理论为基础对板材弯曲半径进行研究,推导了板材卸载后的回弹量。数控系统采用上下位机的形式,对下位机采用PLC进行程序编程。为防止卷制的产品出现错边以及侧辊在升降过程中对卷板机机架造成破坏,需要侧辊在升降过程中达到较好的同步,为此对液压缸采取“同等+主从方式”的同步控制策略。为补偿数控系统的卷板误差,利用工作辊进行误差补偿,并通过四辊卷板机卷板的加工数据和工作辊误差补偿后的加工数据对比,验证方案的可行性。最后,高低温冲击试验验证设计的系统工作的稳定性。
【关键词】：四辊卷板机 数控系统 PID
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG315
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-10
• 1.1 课题的来源及研究意义6
• 1.2 卷板机的发展概况6-8
• 1.3 卷板机的国内外现状8-9
• 1.3.1 国外卷板机发展现状8
• 1.3.2 我国卷板机的发展现状8-9
• 1.4 本课题的主要研究内容9-10
• 第二章 卷板工艺及板材弯曲回弹分析10-22
• 2.1 卷板加工工艺分析10-13
• 2.2 板材弯曲理论及弯曲变形的特点13-15
• 2.3 板材弯曲的回弹问题分析15-21
• 2.3.1 板材弯曲成型过程及变形分析16-17
• 2.3.2 由弹塑性理论推导弯曲回弹量17-19
• 2.3.3 侧辊及下辊工作原点的确定19
• 2.3.4 板材成形半径与侧辊行程关系19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 数控系统设计22-43
• 3.1 数控系统硬件设计22-30
• 3.1.1 控制系统总体框架22-25
• 3.1.2 PLC程序设计25-28
• 3.1.3 电气设计28-30
• 3.2 数控系统软件设计30-35
• 3.2.1 系统软件结构30-31
• 3.2.2 系统软件功能模块分析31-35
• 3.3 数控系统的主要功能及实现方法35-42
• 3.3.1 液压缸同步控制功能35-37
• 3.3.2 电液比例阀控缸动力机构数学建模37-39
• 3.3.3 液压缸同步控制策略39-40
• 3.3.4 采用PID电液比例同步控制系统的研究40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 数控系统误差补偿方法的研究43-51
• 4.1 工作辊工作流程及运动函数分析43-46
• 4.2 PID算法减少工作辊执行误差46-50
• 4.2.2 利用PID消除静态误差47-49
• 4.2.3 PID控制参数的智能整定49-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 卷板机卷制验证实验51-56
• 5.1 侧辊位移结果验证51-52
• 5.2 四辊卷板与工作辊加工误差试验对比52-53
• 5.3 控制器高低温冲击试验53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 总结与展望56-57
• 6.1 总结56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 作者简介61
• 攻读硕士学位期间研究成果61-62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 闫祥安,肖聚亮,曹玉平;上辊万能式卷板机数控系统的研究与开发[J];锻压机械;2002年05期

2 邢伟荣;;卷板机的现状与发展[J];锻压装备与制造技术;2010年02期

3 王佳,卢道华,刘华生;水平下调式三辊卷板机开放式数控系统的开发[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2005年01期

4 赵晓明;徐立;邵威;夏春林;;基于VC++的上位机与西门子系列PLC通信的研究[J];机电工程;2007年07期

5 赵春红,秦现生,唐虹;基于PC的开放式数控系统研究[J];机械科学与技术;2005年09期

6 于海龙;石东东;赵秀美;;基于PLC的数控卷板机自动控制系统研究[J];机械工程与自动化;2011年01期

7 杨树平,马悦山;四辊卷板机的数控实现[J];沈阳化工学院学报;2005年02期

8 杨东海,翁新华,杨汝清;基于VC++和MFC的上位机与PLC的通讯系统[J];微计算机信息;2003年03期

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1 张海峰;全自动聚合物微流控芯片压印机的研究与设计[D];浙江大学;2005年

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本文编号：831677