仿形旋边机电气控制系统的设计指导书

全电控仿形旋边机电气控制系统的设计指导书一、本毕业论文（设计）课题应达到的目的：将集成运算放大器及数字电路应用于仿形旋边机电气控制系统的数据采集及处理电路中，完成仿形旋边机主轴电机、折边电机、仿形摆头电机、工作台升降电机的电气控制电路设计，并对所设计的电路应用元件选型。二、本毕业论文（设计）课题任务的内容应包括：1.仿形旋边机应用及意义；2.仿形旋边机的基本组成；3.仿形旋边机的运动关系分析；4.仿形旋边机电气控制系统的设计方案；5.仿形旋边机电气控制系统元件选型；6.设计系统的仿真实现。2.2项目组任务分配1.整机功能实现与结构设计：1）整机功能优化与实现2）整机结构参数优化及创新3）整机组装2.各子项题目：子项1：旋边主轴支架系统及电机控制电路设计1）旋边主轴支架系统结构设计；旋边主轴支架属于第三支架，负责对旋边主轴电机的支撑，位于第二支架（折边电机支架）之上，随同第二支架一起运动。主轴上有一压紧轮，旋边线速度控制在10米/每分左右。2）仿形边缘曲率识别电路设计；采用能够识别金属部件的测距（位移）传感器（电感式、电容式或其它）对仿形边缘的曲率进行识别。3）主轴电机转速依曲率变化控制电路设计；要求当仿形边缘曲率半径增大时，主轴转速增加，直线边缘达最大值；当仿形边缘曲率半径减小时，主轴转速降低，以适应摆头支架的运动，提供加工精度；4）主轴驱动设计与电机选型；主轴驱动电机的选型：可使用直流电机、三相交流异步电机。考虑的因素：驱动功率、变速的实现、驱动电路的设计及使用的部件（设备）选型等。5）3D模型设计。每一零件的3D设计图、部件的3D装配图。要有必要的精度、公差等的标注。（图纸比例1:1）创新点：普通三相异步交流电机+变频器控制子项2：工件夹紧机构设计及控制电路设计1）工件夹紧机构结构设计此机构属于需加工的工件的压紧装置，位于第三支架上（旋边主轴支架），调整压紧装置使主轴压紧轮与辅助压紧轮的间距压紧工件，靠摩擦力保证工件边缘随主轴的旋转移动。可采用手动（）或电动形式。2）工件夹紧机构控制电路设计若采用电动形式需设计机械运动装置，及控制电路；考虑因素：转速、压力、自动停机、松紧等。3）3D模型设计每一零件的3D设计图、部件的3D装配图。要有必要的精度、公差等的标注。（图纸比例1:1）创新点：普通三相异步交流电机+机械控制子项3：摆头电机控制电路设计1）摆头电机支架系统结构设计摆头电机支架属于第一支架，负责对摆头电机的支撑，位于底座上。摆头角速度控制用减速机恒速控制（也可变速控制）。其跟进角速度要适当。2）仿形边缘变化检测传感器的选配与电路设计对异型边缘的检测靠位移（或测距）传感器完成，要考虑传感器的选配（类型和型号）。设计信号处理电路。3）摆头系统驱动设计与电机选型设计摆头系统机械系统与电机选型。4）摆头电机控制电路设计摆头角速度控制用减速机恒速控制的设计电气控制电路（正反转）。变速控制要设计变速方式、设备选配及电气控制电路。5）3D模型设计每一零件的3D设计图、部件的3D装配图。要有必要的精度、公差等的标注。（图纸比例1:1）创新点：任意边缘彷形子项4：折弯电机控制电路设计1）步进折弯系统的结构与功能实现设计步进折弯系统的结构，其功能应完成：加工工件每转一周，折边角度步进一固定角度（步进参考级数设为10级，即加工工件转10周完成折边90度）2.每周的起始位置应逐周后移（线位移长度以开始步进折边到结束步进固定折边角度为止加工工件旋转的线位移）。3.折边结束应能控制在达到最后角度后停住步进折边，继续以最后角度继续旋转，手动（或自动）停止折边。2）步进折弯控制电路设计包括：1.起始位置的判定；2.每周的起始位置应逐周后移控制电路；3.开始步进折边到结束步进固定折边角度的掌握和控制；4.折边结束控制在达到最后角度后停住步进折边，继续以最后角度继续旋转，手动（或自动）停止折边的控制方式和电路。3）步进折弯系统驱动设计与电机选型步进折弯系统机械系统与驱动电机选型。4）3D模型设计每一零件的3D设计图、部件的3D装配图。要有必要的精度、公差等的标注。（图纸比例1:1）创新点：步进折弯子项5：仿形旋边机支撑平台功能设计1）仿形旋边机升降、支撑平台结构设计支撑平台位于底座上，其任务是对加工工件提供稳定的平面支撑，能够升降和定位，进行机械结构设计，支撑平台连同加工工件旋转沿轴心旋转依靠主轴压紧轮的转动被动旋转。平台能够万向倾斜，以适应对不同加工工艺的要求。2）仿形旋边机升降、支撑平台驱动设计与选型仿形旋边机升降、支撑平台驱动由三相交流电机实现，要设计减速机构与电机的选型。3）仿形旋边机升降、支撑平台控制电路设计设计手动电气控制（正反转）及限位控制电路,应具备常动、点动功能。4）3D模型设计每一零件的3D设计图、部件的3D装配图。要有必要的精度、公差等的标注。（图纸比例1:1）创新点：电磁控制，万向倾斜三、本项目论文设计与研究要求：1)熟练地掌握和运用机械原理、机械职责基础、集成运算放大器的应用、数字电子技术、电动机继电器-接触器控制原理与应用等理论知识，有效收集论文研究所需要的资料，并对文献资料进行综述；2)在充分查阅有关资料文献的基础上，撰写论文提纲，确定论文思路，布局论文结构；3)分析仿形旋边机电气控制系统设计的主要问题，对其系统设计进行综合性分析；4)合理布局论文结构和合理分配各部分的字数；5)本文的重点问题是对仿形旋边机结构设计与电气控制系统进行分析、设计及仿真；严格按照提纲--反馈与修改提纲--完成提纲--初稿—修改与反馈—定稿打印的进度要求认真撰写论文，并严格按照规定格式定稿。三、对本毕业论文（设计）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：1)论文格式及字数要求按学院和系统一格式撰写和排版；2)提交各部件标准2D、3D图纸及装配图电子文档，图档信息标注完整；3D模型比例1:1,.材料、尺寸、光洁度、精度、公差等数据标注符合国家标准。四、本毕业论文（设计）课题工作进度计划：1)论文写作准备阶段（～）：根据论文选题及毕业论文（设计）任务书的要求，围绕主要研究内容、方法及其预期目的等内容进行资料收集，准备开题报告。2)论文写作阶段（～）：阅读参考文献，翻译外文资料、根据对国内外研究现状的把握整理归纳论文研究思路，明确论文的写作思想、拟解决的关键问题、拟写作的主要内容，撰写开题报告；根据开题报告，撰写、修改、完成毕业论文，提交指导教师评阅。3)论文评审答辩阶段（～）：评阅教师进行论文评阅，学生对评阅中发现的重要问题进行修改；论文答辩，上交毕业论文各项资料（包括论文选题审批表、任务书、开题报告、实习报告、外文翻译、论文定稿）。五、论文设计步骤、方法和要求：1)围绕所选定的题目，理论联系实际，运用科学的研究方法进行分析研究；2)使用表格、图表等分析方法进行系统地分析总结；3)论文撰写要概念清楚，内容正确，条理分明，书写工整，语言流畅，结构严谨；各种参考资料的引用都要符合学校的规定。4)提供设计原理图，并对原理进行分析；5)提供元器件和设备清单、选型及参数；6)提供成本概算；六、论文设计重点提示：1)关键是完成仿形旋边机主轴电机、折边电机、仿形摆头电机、工作台升降电机的电气控制电路设计；尤其是仿形摆头数据采集、信号处理电路的设计与电机的控制2)数据采集可采用位移传感器（外购或自制）；3)曲率识别电路、信号处理（滤波、放大、比较等）可采用普通运算放大器；4)依据曲率变化（曲率增大，主轴旋边电机转速减小，反之增加；或曲率增大，摆头电机摆动角速度增大，反之减小）相应电机控制可采用变频器；七、参考信息无靠模封头旋边机产品说明:设备组成：1、旋边主机一台2、滑车一套3、液压系统一套4、电液仿形系统一套5、真空夹紧系统一套产品技术参数及规格二、设备性能：1、加工工件最大直径：ф3000mm2、加工工件最小直径：ф850mm3、扳边总高度(6mm料厚)：50mm4、扳边头扳制的R：（内圆弧半径）R20mm5、加工工件最小R弧（根据不同的材质和厚度需适当变化）：R300mm6、加工工件的厚度：Q235A：最大8mm、最小2mmSUS304：最大6mm、最小2.5mm7、旋边的线速度：5m~8m/min8、椭圆形工件的旋制速度（周长约6.5m、根据不同的材质和厚度需适当变化）：＜25min/只9、旋制单方向弧封头长短轴落差高度：≤180mm10、设备工作制：16小时/天11、主机外形尺寸（长×宽×高）：3800m×1300mm×1400mm12、动力系统（液压系统、真空系统）外形尺寸（长×宽×高）：1600mm×800mm×1200mm13、整机总功率：＜12KW