多轴自动拧紧装置的研制

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1、ResearchandManufactureoftheSpindleAutomaticTighteningEquipmentByHaiqingYuADissertationSubmittedtoChinaJiliangUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChinaJiliangUniversityJune,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

2、究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留、使用学位论文的规定。特授权中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中图分类号TP216学校代码1035

3、6UDC621.3密级公开硕士学位论文MASTERDISSERTATION多轴自动拧紧装置的研制ResearchandManufactureoftheSpindleAutomaticTighteningEquipment作者余海庆导师姚燕副教授蒋庆教授申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业测试计量技术及仪器研究方向热工计量检测与控制技术二〇一三年六月多轴自动拧紧装置的研制摘要：本课题是企业委托的研发项目。论文对多轴自动拧紧进行了研究，设计并开发了一套用于截止阀拧紧的多轴自动拧紧装置。首先，论文阐述了多轴自动拧紧装置的设计思想、各部分组成及软件方法。提出了多轴自动拧紧装置的整机设计方

4、案，主要包括控制单元部分、驱动单元部分、回转单元部分及气路单元部分。控制单元的作用是协调各个驱动单元完成拧紧动作，实现对扭矩和转角的测量。驱动单元的作用是根据控制单元指令，完成拧紧动作。回转单元的作用是根据控制单元指令，实现转盘的自动转动。气路单元的作用是为气路中的气缸提供动力输出。其次，论文对控制单元、驱动单元和回转单元和气路单元进行了详细介绍。控制单元采用以PLC为核心的控制方案，通过人机交互实现实时显示和参数设置，通过串口与驱动单元进行通讯。驱动单元主要由伺服系统、减速器及扭矩传感器组成。回转单元由步进电机和转盘组成。气路单元由各个不同型号的气缸组成。最后，将模糊PID控制算法应用

5、于多电机同步控制上，实现了阀帽和冲注阀帽的同时拧紧。该算法通过大量实验和分析研究得出结论，拧紧结果稳定性好，最终拧紧扭矩精度满足设计要求。关键词：扭矩；自动拧紧；模糊PID算法；分类号：中图分类号TP216；UDC621.3IResearchandManufactureoftheSpindleAutomaticTighteningEquipmentAbstract：Thisprojectwassponsoredbyacompanyandtheresultswouldbeusedtoimprovetheassemblyline.Thearticlefocusesontheautomatic

6、tighteningfortheshut-offvalve.Firstlythepaperproposedtheoveralldesignplanofthetighteningequipment,theeachpartarchitectureandsoftwaredesignofthetighteningequipment.Thedeviceiscomposedofcontrolunit,driveunit,rotationunitandgasunit.Thecontrolunitcancoordinatedriveunit,measurethetorqueandtheangle.The

7、driveunitcanrealizescrewstightautomatically.Rotationunitcanautomaticrotateturntablebasedonthecontrolunit.Gasunitcanprovidepoweroutputforthepneumaticcylinder.Then,thedesignofcontrolunit,driveunitandrotationunitisexplain