基于μcosii的磁电机焊锡机器人控制系统设计与研究

《基于μcosii的磁电机焊锡机器人控制系统设计与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、DesignandResearchforControlSystemofMagnetoSolderRobotBasedonμC/OS-IIAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByLiJieSupervisedbyProf.JianYiSpecialty：MechatronicsEngineeringCollegeofMechanicalEngin

2、eeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaJun2013重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要目前摩托车的磁电机线圈的焊锡主要是以人工焊锡为主，焊锡效率低，焊锡精度难以保证，而通用焊锡机械手由于价格昂贵且占用空间较大，在市场中普及[1]率不高。针对上述问题本课题研发了一种基于STM32处理器的磁电机专用焊锡机器人，实现对磁电机接线片锡焊过程的自动化。该专用机器人采用平行四边形为主体结构的直角坐标机器人结构设计，通过四轴运动实现对磁电机工件的定位来实现焊锡工作。为完成焊锡系统在高速

3、度运动的情况下实现对磁电机接线片与导线间的锡焊的需要，本课题在对系统总体分析的基础上，以磁电机专用焊锡机控制系统为中心，详细阐述了控制系统方案的选择与搭建，并提出了磁电机焊锡工艺设计、机器人本体设计、焊锡控制器的分析与选型、机器人运动控制设计、人机交互系统设计等关键技术的解决方案与实现手段。本课题首先搭建了外围电路，其中主要电路包括电源模块电路、通讯模块和存储器扩展模块接口电路和步进输出电路、开关量接口电路、系统时钟电路和通信串口电路。然后开始进入软件设计。在软件方面，根据专用焊锡机器人的特点，开发了一种针对焊锡机焊

4、锡的专用机械手控制系统。该系统的开发主要是基于ARM片上系统STM32f103VB和μC/OS-II。通过对磁电机焊锡原理的深入研究，确立了其焊锡运动流程，并为软件流程规划做好准备。接着围绕芯片STM32f103VB建立了嵌入式操作系统的软件系统。通过对选用μC/OS-II系统进行启动代码编写、系统移植和应用程序编写，完成对运动控制系统的程序结构设计。其中，最为主要的工作有嵌入式代码移植、步进电机加减速的控制、操作系统的示教任务、参数保存任务、PWM输出任务、调试任务、接近开关中断任务、系统自检任务等子任务的编程设计

5、与调试。为便于用户的对焊锡参数的修改与保存，和实现对焊锡过程的实时监控，本课题对专用焊锡机器人进行了基于LabVIEW的人机交互系统设计。在人机交互系统设计中，下位机通过MAX232串行口与上位机(PC)通信，利用上位机强大的数据处理与分析能力对上传的数据信息作进一步的处理，实现控制系统的人机交互功能与示教功能。本论文依靠LabVIEW软件开发平台，设计了一个磁电机运动控制系统界面，该界面实现了数据采集、处理、存储、分析和显示等功能。最后搭建了试验机，并就焊锡质量与焊锡工艺方面进行了系统参数设置和在此条件下焊锡过程的

6、试运行。实验结果表明，针对磁电机的专用焊锡机器人能够实现对磁电机接线片的焊锡的自动化，并且焊缝质量好，焊点均匀、焊锡过程系统运行稳定可靠。证明本课题所研究的磁电机焊锡机器人设计合理，能可靠地应I重庆大学硕士学位论文中文摘要用于工业现场，是一种提高焊锡效率、减少工人劳动强度和焊锡质量优良的机器人。关键词：磁电机、线圈、焊锡、μC/OS-II、机器人II重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTPresently,majorityofmagnetocoilweldingformotorcyclemanlyismanua

7、l,withlowweldingefficiencyandweldingaccuracy.Universalsolderrobot,becauseofitslargeoccupiedspaceandhighprice，itspenetrationrateisnothighinthefileofmagnetocoilwelding.inordertorealizetheautomationforsolderprocess.ThespecialrobotuseCartesiancoordinateaxisasitsmai

8、nparallelogramstructure,positioningworkpieceofmagnetothroughfouraxismoving..Tomeettheneedsofweldingworkbetweenlugandwiresofthemagneticmotorinthecaseofhigh-speedmovement,this