多工位水晶研磨机数控系统的设计与实现-集成电路工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi University for the Degree of Master Design and Implement of Control System For Multistation Crystal Grinding Machine Candidate: Shi Zhaoxiang Supervisor: Associate Prof. Li Xungen November，2015 杭州电子科技大学 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保 证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技 大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。 （必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定） 论文作者签名： 日期： 年 月 日 指导教师签名： 日期： 年 月 日 杭州 杭州电子科技大学硕士学位论文 摘 要 随着生活质量的提高，人们对水晶制品的需求量大大增加。虽然水晶加工的 工艺已经比较完善，但是市场上的水晶研磨设备质量差别很大，大多数产品属于 中低层次，存在很多缺陷。很多产品存在加工自动化水平较低、质量不稳定、设 备成本较高等问题，因此很难达到市场的需求。针对这些问题，论文设计了一种 高效率、低成本的水晶研磨控制系统，具有良好的发展前景。 论文在分析水晶研磨技术的研究背景和水晶加工流程的基础上，进行了系统 需求分析，并提出系统设计方案。系统主要分为七个设备工位：四台研磨机，一 台上料设备，一台下料设备，一台机械手。主要流程包括水晶的上料、对接和下 料，研磨机对水晶进行研磨，机械手将水晶运送到各个工位。 系统架构以 STM32F103ZET6 微处理器为核心，其中电源模块保证了系统稳 定工作；外部存储器保存加工参数；输入输出电路读取传感器信号，控制继电器 开关；CAN 总线模块负责完成主控板与各研磨机之间的通信，协同完成加工流 程；电机输出模块控制步进电机的运行速度和方向；RS-485 串口模块连接触摸 屏用于人机交互，具有参数输入，控制设备开关，读取传感器信号，控制加工流 程等功能。 在硬件模块的基础上采用模块化编程，实现系统各模块的功能。其中步进电 机控制是系统稳定运行的关键部分，要求具有较高的运行精度。通过研究步进电 机的控制原理和运行特点，比较梯形、指数型、S 型的加减速控制算法，采用五 段 S 型加减速控制方法来控制步进电机，使得电机运行平稳精确，并且提高了电 机运行效率。 通过各个功能模块调试、系统测试及样品分析，系统运行稳定，位置控制精 确，加工效率高，实现了水晶的自动化加工。产品以成本低、性能高的特点，具 有良好的市场价值和竞争力，目前已经实现产业化生产。 关键词：水晶研磨，嵌入式，STM32，电机控制 I ABSTRACT With the improvement of the quality of life, peoples demand for crystal products has greatly increased. Although crystal processing of the process have been perfect, but the crystal grinding equipment quality on the market vary widely, most of the products are low-level and have many defects. Many products exist lower processing level of automation, inconsistent quality, high equipment costs and other issues, making it difficult to achieve the needs of the market. To solve these problems, the paper designed a