基于Windows CE的弯箍机数控系统研究

摘要

当前，国家以扩大内需为目的进行大开发、大建设，建筑用钢材的需求量在迅猛增加。传统的弯箍加工设备自动化程度不高、加工精度欠缺、效率低下，而且生产出的钢筋制品不符合建筑设计要求，对此，为了实现钢筋的高效弯箍加工成型，结合开放结构运动控制器技术和现场总线技术，研制出PC+EtherMAC结构形式的弯箍机数控系统，这对提高我国钢筋加工业的整体水平具有重大的现实意义。
　　 首先，本文在分析国内外弯箍机发展状况的基础上，详细的对弯箍机进行了功能分析。从手动控制和自动控制两个角度介绍了自动弯箍机的工作原理，并指出弯箍机的技术参数，详细介绍了钢筋弯箍机的机械结构，结合弯箍机的机械结构对弯箍机的加工工艺进行了分析，为弯箍机数控系统控制软件的设计打些了基础。
　　 其次，本文提出了一种基于特征的弯箍图形加工方法，这种加工方法需要弯箍图形几何工艺数据库的支持。通过对SQLite的结构、特点的介绍，各种嵌入式数据库的分析对比，阐述了选择SQLite数据库的必要性。剖析了SQLite数据库如何在WindowsCE下应用。最后从概念结构E-R图设计到逻辑结构基本表设计再到视图设计，建立了弯箍图形几何工艺数据库。
　　 最后，本文弯箍机数控系统所有的控制功能都由基于WindowsCE操作系统的上位机控制软件完成。根据基于特征的弯箍图形加工控制系统中功能需求，对其人机交互模块、数据处理模块、运动控制模块和数据通信模块四个主要模块进行分析研究，给出各个模块的设计思路和任务流程。在VisualStudio开发环境下，采用了面向对象的模块化设计方法，利用C＃语言和VC++语言，对基于的特征图形加工控制软件进行了实现。经过对特征图形加工控制软件调试和实验，该系统能够满足实际工程的需要，验证研究结果的正确性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 开放式数控系统研究现状

1．2．1 开放式数控系统的特点

1．2．2 基于PC的开放式数控系统现状

1．2．3 开放式数控系统的软件平台现状

1．3 国内外数控弯箍机发展现状

1．3．1 国外弯箍机发展现状

1．3．2 国内弯箍机发展现状

1．4 课题的研究内容

第2章 数控弯箍机的功能分析

2．1 数控弯箍机工作原理

2．2 数控弯箍机特点

2．3 数控弯箍机技术参数

2．4 数控弯箍机机械结构

2．4．1 弹簧放线架

2．4．2 送进机构

2．4．3 水平矫直机构

2．4．4 牵引机构

2．4．5 垂直矫直机构

2．4．6 弯曲机构

2．4．7 剪切机构

2．5 数控弯箍机加工工艺

2．5．1 牵引机构压抬动作

2．5．2 牵引机构钢筋进退动作

2．5．3 弯曲机构正反弯动作

2．5．4 弯曲轴回缩和主轴回缩

2．5．5 弯曲轴正反弯切换动作

2．5．6 退料动作

2．5．7 剪切电机剪切动作

2．6 本章小结

第3章 弯箍图形几何工艺数据库设计

3．1 基于特征的弯箍图形加工概述

3．2 SQLite嵌入式数据库

3．2．1 SQLite数据库结构

3．2．2 SQLite数据库特点

3．2．3 嵌入式数据库的选择

3．3 SQLite数据库在Windows CE下应用

3．4 SQLite操作类设计

3．5 弯箍图形数据库

3．5．1 数据库概念结构设计

3．5．2 数据库逻辑结构设计

3．5．3 设计表之间依赖关系

3．6 本章小结

第4章 基于特征的弯箍图形加工控制系统结构

4．1 弯箍机数控系统硬件结构

4．2 弯箍机数控系统软件结构

4．3 人机交互模块

4．3．1 自动任务模块

4．3．2 手动任务模块

4．3．3 参数设置模块

4．3．4 输入输出模块

4．3．5 串口通信模块

4．4 数据处理模块

4．4．1 实时绘图模块

4．4．2 基于特征弯箍图形加工模块

4．4．3 实际数据处理模块

4．4．4 加工任务生成模块

4．5 运动控制模块

4．5．1 自动任务模块

4．5．2 手动任务模块

4．5．3 PLC模块

4．5．4 电机控制模块

4．6 数据通信模块

4．6．1 进程间共享内存通信

4．6．2 上下位机间实时以太网通信

4．7 本章小结

第5章 基于特征的弯箍图形加工控制系统软件实现

5．1 人机交互模块实现

5．1．1 特征图库界面

5．1．2 单任务箍筋界面设计

5．1．3 桁条加工界面设计

5．1．4 箍筋多任务加工界面设计

5．1．5 钢筋矫直加工界面设计

5．1．6 手动控制界面设计

5．1．7 参数界面设计

5．1．8 I／O测试界面设计

5．2 数据处理模块实现

5．2．1 实时绘图模块

5．2．2 基于特征弯箍图形加工模块

5．2．3 实际数据处理模块

5．2．4 加工任务生成模块

5．3 运动控制模块实现

5．3．1 自动任务模块

5．3．2 手动任务模块

5．3．3 PLC模块

5．3．4 电机控制模块

5．4 系统调试

5．5 本章小结

第6章 结论与建议

参考文献

致谢

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