基于嵌入式的注塑机械手手持设备关键技术研究

发布时间：2019-09-25 21:55

【摘要】：注塑机械手是模仿人类上肢设计而成的一种专用机器人，主要作用是在高温、狭小环境代替人工把塑料产品从注塑机模具中取出。注塑机械手可以改善工人工作环境，提高生产效率，降低废品率，增强企业的市场占有率，所以被广泛的应用在塑料生产厂家中。而注塑机械手在使用的时候系统与用户之间需要进行频繁大量的进行人机交互，所以设计一个具有良好人机界面且性能可靠的手持设备对注塑机械手来说起着至关重要的作用。鉴于Windows CE5.0操作系统在用户界面上的优势，本课题提出了一种基于ARM9处理器和Windows CE5.0操作系统并采用LCD和触摸屏做为输入输出通道的手持设备设计方案。本文就系统的软硬件设计及调试过程作了全面的分析和介绍。 1、提出了硬件设计的思路和方案。为了方便调试、扩展，本文将电路分为了核心板和底板两部分。核心板的设计主要是S3C2440处理器的最小系统设计；底板主要是由电源电路、LCD接口、串口、蜂鸣器、USB接口等外围电路的组成。 2、完成了人机界面的开发。在了解Windows CE的图形界面原理后根据注塑机械手的操作需求将整个界面上划分为：开机界面、工作界面、功能界面、监视界面、手动界面、模组界面、修改界面这7个主要部分，，在分析了各个界面完成的任务的基础上讲述了设计方法和过程。针对出现的界面闪烁、信息显示量小、模组文件的无法快速有效存入和读取等问题，提出了有效的解决方法。 3、讲述了串口通信的实现方法和步骤。手持设备是通过具有抗干扰性强的RS485通信总线与下位机进行通信的。本课题不仅设计了通信协议，给出了适合系统的校验算法并运用多线程的方式实现串口通信，提高了实时性。 4、进行手持设备系统的整合和测试。将应用程序下载到目标设备并且修改注册表后本应用程序可以在不用启动Windows CE操作系统界面的情况下就可以自动的运行。而且经过测试，系统基本上能够达到预期功能，满足了系统基本实时性和可靠性要求。
【图文】：

如果在室温下进行折弯，产品容易断裂，这样就要采用高端机械手进行后续处理。图1.1 注塑机械手Fig. 1.1 Injection robot注塑机专用机械手一般是固定于注塑成型机侧上方，也有部分固定在安全门侧，但工作步骤与内容均相同。以注塑机械手取件为例：注塑机首先完成开模动作然后会将完成信号发出给注塑机专用机械手，注塑机专用机械手则开始下降、前进，将手臂伸放到模板中心空间，收到夹具发来的信号后配合模具顶针顶出取出产品，而后后退、上升至原点位置，并将完成取出动作信号回传给注塑机，注塑机立刻合模再进入循环生产动作。然后在合模注塑时间将成品置放至已设定的固定位置，即堆叠，再回到原点位置等待下一阶段的循环。机械手要完成一整套动作后要回到原点，另外在机械手开始动作之前 要等待注塑机开模完信号、在机械手前进、夹取工件、机械手后退、上升或处在旋入状态和下行位置时不能向注塑机发送允许关模信号[1,12]。随着市场 3C 产业（计算机、通信、消耗性电子用品）的广大需求及高科技产业的快速发展，未来注塑所需之模具也趋向复杂化、精密化，对工厂的自动化水平也会提出更高

图2.1 Visual Studio 的发展历史Fig. 2.1 Development history of Visual StudioStudio.NET 弥补了传统的 Visual Studio 的上述不足之处。l Basic 结合起来增加了许多新的特性[30]。言的调试：Visual Studio.NET 使用户可以同时调试同一项目，即使这些项目不是用同一语言开发的。更重要的开发环境和开发技巧基本相同。调试：Visual Studio.NET 支持远程调试，即用户可以讲到一个在其他服务器上运行的程序。代码跟踪的.NET 框架类：.NET 框架类使得在代码中支踪语句更加容易。因为这些类是托管的代码，所以可以在中运行这些类。
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP368.1;TP241

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本文编号：2541633