【摘 要】
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刮板链条作为煤炭开采运输过程中的重要零部件,其自身重量大且拆装工序繁琐,然而其拆装工作依旧停留在人工以及半机械化阶段,造成了工人劳动强度大、效率低等问题。本论文针对企业希望刮板链条能够实现自动化拆装的迫切需求,在自动化装配以及相关设计理论研究的基础上,设计了一种基于嵌入式控制器的刮板链条自动拆装控制系统,该控制系统能够实现刮板链条从上料到对其进行拆装与紧固的自动化作业,在降低工人劳动强度的同时提高
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刮板链条作为煤炭开采运输过程中的重要零部件,其自身重量大且拆装工序繁琐,然而其拆装工作依旧停留在人工以及半机械化阶段,造成了工人劳动强度大、效率低等问题。本论文针对企业希望刮板链条能够实现自动化拆装的迫切需求,在自动化装配以及相关设计理论研究的基础上,设计了一种基于嵌入式控制器的刮板链条自动拆装控制系统,该控制系统能够实现刮板链条从上料到对其进行拆装与紧固的自动化作业,在降低工人劳动强度的同时提高工作效率。论文首先对刮板链条的结构特点、拆装工艺进行了分析,在其拆装设备机械结构的基础上,结合自动化控制相关理论以及刮板链条自动拆装控制系统的控制要求与任务,完成了控制系统的总体控制方案设计。对每个控制单元的功能进行了划分,确定了以MCGS嵌入式一体化触摸屏作为上位机,以运动控制器结合输入输出控制器为下位机实现对电机、气缸等执行机构进行控制的分布式集散控制方案。其次,在总体控制方案的基础上,完成了对整个控制系统硬件系统的设计,包括对控制系统电机、气缸的选型计算、I/O点分配以及硬件配置等进行了阐述,采用Modbus RTU通讯协议实现了控制器以及各装配单元之间信号的交互。再次,对控制系统的软件部分进行了设计,主要以手动控制和自动控制为主。为实现对螺栓紧固的精确控制,通过模糊PID控制算法设计,保证了在电机转速稳定情况下电机扭矩能够精确地输出,从而达到刮板链条所需的紧固效果。同时利用MCGS的组态功能对系统的人机交互界面进行了设计,实现了各装配单元之间信号的交互以及对整个组装系统的实时监视、运动控制和运行管理。最后,完成电气系统的安装、接线,并进行了运行调试。调试结果表明,系统运行稳定可靠,满足了刮板链条自动拆装控制系统的设计要求,达到了设计目的。
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