插针折弯机的控制系统设计

摘要

本课题的主要任务是开发一台可以完成多种插针并带有折弯功能的插针折弯一体机。通过对插针折弯机的整体结构特点及设计要求的深入分析,最终采用伺服控制系统对控制对象的位置和速度进行精确控制,实现工业产品的自动化生产。通过分析伺服控制系统的原理及结构,并结合插针折弯机在实际生产中的需要,设计了控制系统的硬件结构和软件流程,主要的研究工作包括以下内容:
　　硬件上,选用三菱Q02系列的PLC作为控制系统的核心处理器,该PLC的指令周期短,存储容量大,同时便于维护和调试;选用QD75的定位模块,该模块可以实现多轴控制且响应速度快;选择安川伺服电机及配套的伺服放大器作为执行模块,实现速度的快速追踪;采用20位的编码器作为闭环反馈的检测元件,实现高精度的测量;同时采用触摸屏设计系统的人机交互界面,提高了整个系统的智能性。
　　软件上,采用模块化的设计思想,分别对控制系统的各个部分做出了流程规划。其中气动模块主要是通过由气缸组成的机械手,实现对插针对象的移动;插针模块通过时间、位置和速度的准确配合,实现端子送料,托台移位,凸轮主轴插针的功能;折弯模块通过设置进给轴的长度和折弯轴的角度完成将固定长度的插针折弯成90°。参数设置模块主要完成参数调整和参数保存功能。
　　通过硬件的搭建和软件各个模块的调试,最终完成了控制系统的设计,实现了设备的插针和折弯功能,同时分析控制系统中存在的问题,并给出了相应的解决方法。

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1绪论

1.1插针机的研究背景及意义

1.2国内外研究进展

1.3机械自动化发展方向

1.4可编程控制器的技术现状和发展

1.5论文的研究内容和结构

2控制系统总方案设计

2.1插针折弯机工艺要求

2.2插针折弯机整体结构及流程

2.3控制方案比较

2.4伺服控制系统基本组成

2.5 PID控制算法的基本原理

2.6本章小结

3插针折弯机控制系统硬件设计

3.1 PLC控制系统的设计

3.2小结

4控制系统软件设计

4.1 PLC编程软件介绍

4.2伺服参数设置

4.3 QD75参数设置

4.4各个模块设计和实现

4.5人机界面程序设计及系统调试

4.6本章小结

5工作总结与展望

致谢

参考文献