基于NJ平台新型锌膏注入机控制系统的研究与设计

发布时间：2017-05-17 19:20

  本文关键词：基于NJ平台新型锌膏注入机控制系统的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了实现国产电池生产设备的智能化并提高其安全性,本课题以碱锰电池锌膏注入设备为研究对象,主要对其生产工艺及控制系统进行改进。目前国内锌膏注入机大多采用传统机械式或电磁阀控制定量泵的方法完成锌膏注入,而该法存在诸多弊端,如:精度不高、生产效率低,不适合大规模高速生产等。本文以国外先进的电池生产线为参照,借鉴伺服驱动定量泵控制定量输出的原理,设计了一种基于欧姆龙NJ控制器的多工位的旋转式的新型锌膏注入机。主要研究内容如下:首先,详细介绍了电池生产线的运行流程及本设计中锌膏注入机的机理。通过对碱性锌锰电池锌膏注入机的性能及工艺要求的分析,对锌膏注入机的机械结构进行设计,包括锌膏注入机构、锌膏重量称量机构、出口输送机构和视觉检测机构。同时确定了控制系统硬件系统和软件系统的方案。其次,依据确定的硬件方案完成控制系统硬件平台的搭建。以硬件系统为依据,确定主控制器、主电机及变频器、伺服单元、I/O单元、触摸屏及其他外围设备的合理选型。其中,为了解决伺服电机随主机旋转的难题,本系统选用电滑环以实现伺服单元与外部电路的连接,完成了硬件电路的设计并确定了该系统的抗干扰措施。软件是一个设备的灵魂,硬件系统构建完成后需要对系统的软件进行设计。锌膏注入机软件系统设计包括了NJ控制器的控制程序的设计及NS触摸屏的设计。结合视觉检测系统的具体要求,确定视觉检测方法与总体结构的设计,进而完成了视觉检测平台的搭建。最后,通过单组电机实验以判断控制系统能否实现多电机高精度的控制。此外结合本设计的不足提出相应展望。
【关键词】：锌锰电池 伺服电机 控制系统 视觉检测 NJ控制器 NS触摸屏
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM910.5;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 电池产业发展现状11-12
• 1.2 碱锰电池生产设备产业现状及展望12-13
• 1.3 课题来源及意义13-14
• 1.4 课题研究内容14-15
• 第二章 系统方案与结构设计15-27
• 2.1 系统原理15-18
• 2.1.1 电池生产线流程15
• 2.1.2 锌膏注入原理15-18
• 2.2 电池锌膏注入机总体要求18-19
• 2.2.1 锌膏注入机运行条件要求18
• 2.2.2 锌膏注入机的工艺要求18-19
• 2.3 锌膏注入机总体结构设计19-26
• 2.3.1 机械系统设计19-23
• 2.3.2 控制系统硬件设计23-24
• 2.3.3 控制系统软件设计24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 锌膏注入机系统硬件设计27-42
• 3.1 系统硬件选型27-34
• 3.1.1 控制器选择27-28
• 3.1.2 主电机及变频器选型28-29
• 3.1.3 伺服系统选型29-30
• 3.1.4 I/O单元选型30-32
• 3.1.5 人机交互系统配置32-33
• 3.1.6 其他外围设备33-34
• 3.2 硬件电路设计34-41
• 3.2.1 主电路设计34-37
• 3.2.2 控制电路设计37-41
• 3.3 系统的抗干扰措施41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 锌膏注入机系统软件设计42-60
• 4.1 NJ控制器的软件设计42-55
• 4.1.1 Sysmac Studio编程软件介绍42
• 4.1.2 项目的建立42-47
• 4.1.3 系统流程47-48
• 4.1.4 程序的模块化编写48-55
• 4.2 触摸屏的程序设计55-59
• 4.2.1 触摸屏程序的建立55-57
• 4.2.2 触摸屏主界面的设计57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 锌膏注入质量视觉检测系统设计60-75
• 5.1 机器视觉简介60-61
• 5.2 欧姆龙视觉传感器系统61-62
• 5.3 视觉检测系统总体方案设计62-64
• 5.3.1 视觉检测的要求62-63
• 5.3.2 视觉检测的方法63
• 5.3.3 系统的总体结构63
• 5.3.4 系统工作流程63-64
• 5.4 视觉检测的硬件选型64-69
• 5.4.1 图像处理单元64-66
• 5.4.2 相机的选择66-67
• 5.4.3 镜头的选择67-68
• 5.4.4 照明的选择68-69
• 5.5 视觉检测软件程序设计69-74
• 5.5.1 NJ触发程序设计69
• 5.5.2 FH检测程序设计69-74
• 5.6 本章小结74-75
• 第六章 系统调试与结果分析75-82
• 6.1 实验准备75-77
• 6.1.1 实验平台的搭建75-76
• 6.1.2 通信设置76-77
• 6.2 软件设置77
• 6.3 单组伺服电机实验77-81
• 6.3.1 程序设计及调试77-79
• 6.3.2 数据跟踪及运动模拟79-80
• 6.3.3 结果分析80-81
• 6.4 本章小结81-82
• 第七章 总结与展望82-84
• 7.1 总结82
• 7.2 展望82-84
• 参考文献84-87
• 致谢87-88
• 攻读硕士学位期间发表的论文与科研情况88

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