1、动，在设置位置处发喷标开始信号给喷标控制器，开始喷标，到达终点，喷头上升至触发上限位传感器后进行清洗，清洗完毕，置位喷标完成，并退出程序。同样的，若喷标工位没有钢管，则直接认为喷标完成若该钢管认为是坏管，不需要喷印，也直接认为喷标完成。自动喷标的流程如下图所示。图自动喷标流程图配电电气控制根据喷标系统各部分电气的组成情况，结合工业现场的用电状况，需要为系统选择合理的供电方式。根据国家的相关用电标准，工业用电普遍采用三相四线制电源。结合系统的电气组成，需要配电的地方为喷标系统主电源伺服放大器主控柜上位机等，通常还预留相备用。具体参见图纸首先，由现场引入主电源，为保证系统安全，在主线上设置总空开，设置交流互感器电流表电压表监测主线电流电压。其次。
2、行了重新设计，通过利用伺服电机定位小车的行走，横梁导轨采用滚动直线导轨副，使系统的喷印精度得到了提升。同时在设计过程中也发现了存在的诸多技术难点。从设计的过程可以看出，喷标系统的应用面还比较窄，仅能应用在钢管生产行业，可以考虑设计适用于钢坯钢板等生产的同类设备。系统中选用的许多关键部件是国外进口的，如光电传感器编码器喷头换向阀节流阀减压阀等。而且成本高，所以系统部件的国产化工作有待进行。另外，如喷头位置调整机构可以根据标准的钢管外径事先设计成数据库设计成自动控制机构，不同的管径对应不同的喷印距离，工人只需根据不同批次的钢管按下对应的按钮，系统就能自动识别并且调节喷头的垂直距离到达最佳喷印位置，省去人工调节的麻烦还能提高精度和工作效率。致谢本。
3、统，除了具有较高的定位精度外，还有良好的快速响应特性，即要求跟踪位置指令信号的响应要快。这就要求伺服系统的动态性能满足两个方面方面在伺服系统处于频繁启动制动加速减速等动态过程中，为了提高生产率以及为了保证喷印质量，则要求加减速度足够大，以缩短过渡过程时间。般伺服电机的起调时间应该控制在以下，甚至几十毫秒，而且速度变化时，不应该有超调另方面当负载突变时，过渡过程前沿要陡，恢复时间要短，而且无振荡。伺服运动控制系统工作原理构建伺服系统时要考虑到系统的动态质量要求稳定准确度工作环境能源和安装等。在对直流伺服电机和交流伺服电机作出比较后，结合技术要求和工作环境，系统采用以交流伺服驱动的电子传动控制技术。喷标的主要任务是定位喷标位置，达到规定的精度要。
4、，为喷标系统引入主电源，为保证线路安全，设置断路器。考虑到伺服放大器为交流，设置交流转交流变压器。接入伺服放大器之前，为防止变压器故障导致伺服放大器电压不正常，在伺服放大器与变压器之间设置断路器。最后，引入主控柜电源，相开关电源，相电源，均为单相。上位机电源和备用相电源单独引入。考虑到气路系统的用电，需要引出相作为带接地插头。本章小结本章主要介绍了喷标控制系统的设计，简单介绍了编程语言和编程方式，简述了在工业应用中的优势以及喷标小车的伺服运动控制，给出了喷标自动化流程图。结论本文在对钢管喷标系统的功能和要达到的性能指标进行研究的基础上，主要完成了喷标小车的机械结构设计和控制系统设计，给出了相关的设计原理和实现策略，针对现有设备存在的不足之处。
5、，免风扇设计可以利用或协议，简单的通过光纤电缆，连接到总线，或借助或数据通信协议，接到工业以太网。增加了冗余容错功能。系列既可作为标准又可作为容错型或安全型使用的。其容错性是通过两个并行的中央控制器实现的，它们的通过光纤连接，并通过冗余的线路对冗余进行控制。在发生时，将会出现个无碰撞的传输控制，即未受影响的热备设备将在中断处继续执行而不丢失任何信息。根据设计要求，系统要有高的抗干扰能力，选用模块，电源采用西门子型号，输入模块采用，输出模块采用。由于系统中采用伺服电机定位。伺服电机的调速般有两种方法是通过脉冲控制，靠脉冲频率来改变电机的转速另种是模拟量控制，如以对应额定转速。由于模拟量控制方式比脉冲控制方式复杂，因此系统采用脉冲控制方式对伺服。
6、程，姚晓光，余强等微机监控系统中与上位机通信的研究电气自动化，蔡忠法等上下位机数据通信的模块化接口技术及应用微计算机信息，黄锡恺，郑文纬机械原理北京高等教育出版社，濮良贵，纪名刚机械设计北京高等教育出版社，秦曾煌电工技术北京高等教育出版社，宋红晓，项占琴龙门式钢管喷标机的研制机电体化技术，相对齿根圆角敏感系数相对齿根表面状况系数时尺寸系数取试验齿轮应力修正系数弯曲疲劳寿命系数弯曲强度计算安全系数许用弯曲强度最小安全系数查表得附表九丝杆传动副设计计算计算项目单位计算公式参数选择和说明计算结果耐磨性丝杆中径式中ξ螺纹型式系数，梯形矩形螺纹ξ，锯齿形螺纹ξ轴向力螺母长度与螺杆中径之比，整体式螺。
7、此前面的论述中采用了伺服电机作为喷标小车运行及定位的执行部件，采用半闭环的伺服控制模式来满足喷标要求的精度和速度。伺服控制系统简介目前，伺服技术正朝着交流化数字化发展，现代控制理论应用到伺服系统中，使得伺服系统具有高精度高柔性高响应能力高的可靠性。它以电子轴和电子齿轮为标志，作为电子传动的主要执行元件的伺服电机，由于其结构紧凑控制灵活使用方便定位精度高，获得了广泛的应用。伺服系统具有位置控制的功能，该功能通过电子齿轮实现。上位控制器向伺服系统发出位置指令脉冲。位置指令脉冲具有三种形式方向信号脉冲序列反转脉冲正转脉冲相位相差的两相脉冲。指令脉冲包含了两方面的信息，是指明电机运行的位移，二是指明电机运行的方向。通常指令脉冲单位是或等，而伺服系统。
8、完成此次毕业设计。再次表示衷心的感谢,参考文献梁剑新基于现场总线的自动喷号机的研制浙江浙江大学硕士学位论文，魏爱玉钢管系统设计及控制软件的开发浙江浙江大学硕士学位论文,姜晓勇钢管测长称重喷标系统的研究与开发浙江浙江大学硕士学位论文，施江肖系统软件设计及测试策略研究浙江浙江大学硕士学位论文，唐志峰，项占琴，李明范等点阵式自动钢管喷标机的研制工程设计，王彤机电领域中伺服电机的选择原则应用科技，西门子梯形图编程手册开发人员指南北京机械工出版社，蒋方炎在工业集散控制系统中的应用电子计算机与外部设备,,,，郭庆鼎，王成元交流伺服系统北京机械工业出版社,沈安文位置控制系统中电子齿轮实现的简易方法机械与电子,孙克梅，田中大，王俊喷绘机位置控制系统设计控制。
9、电机进行调速。采用西门子公司的定位模块，它用于各种伺服或步进电机的定位任务，能完成任何定位控制，从简单的点到点定位到需要快速响应高精度和高速度的复杂模型的加工等。点数统计喷标系统的生产效率要求高，平均秒过根管，其中包括喷标小车初始化原点判断及喷印标记完成时间，要求输入输出模块的响应时间要短。根据现场传感器的个数电机变频器交流伺服电机的控制点数气路系统电磁阀控制点数以及为系统预留的输出点数的原则进行计算，共需点数点。其中包括有无管判断小车原点判断喷头控制器喷头下降时间判断喷头受阻判断报警初始状态判断正向喷标信号反向喷标信号喷头清洗信号伺服电机控制变频器控制电磁阀等。喷标小车的伺服运动控制由于喷标工位的工作最复杂，要求精度高快速，并且启动频繁，。
10、，因此伺服控制系统采用位置控制方式，伺服运动系统包括伺服电机伺服放大器喷标小车齿轮动机构位置控制模块信号转换卡喷头控制器等。伺服运动控制系统原理如下图所示。图伺服控制系统原理图该伺服运动控制系统的工作原理是检测到钢管到位后，由伺服定位模块发送控制脉冲，经过信号转换卡转换后传送到伺服放大器，然后伺服放大器经过位置控制后控制伺服电机，带动小车和喷头运动，把上位机发送过来的字符喷印在钢管表面上，喷印完成以后，将数据写入数据库。程序设计喷标流程喷标系统在进入自动工作状态前，定要先进行原点定位，满足进入自动工作状态的条件，否则不能正常工作，产生。喷标系统的工作步骤如下检测满足进入自动工作状态条件后，检测到钢管到位且需要喷印，气缸下降到下限位，启动电机。
11、位置反馈脉冲当量由检测器如光电编码器等的分辨率，以及电机每转对应的机械位移量等决定。当指令脉冲单位与位置反馈当量二者不致时，就可以使用电子齿轮使二者完全匹配。使用了电子齿轮功能，可以任意决定个输入脉冲所相当的电机位移量。下图所示是具有电子齿轮的伺服系统原理图。伺服系统装置机械编码器伺服电机倍频转矩控制速度控制计数器偏差齿轮电子指令脉冲图具有电子齿轮的伺服系统电子传动伺服系统是个高精度的伺服控制系统，它能够满足如下要求可逆运行在运行过程中，可根据喷标系统的要求，随时实现正向或反向运动。同时在方向变化时，没有反向间隙和运动的损失。调速范围宽为了适应喷标速度可调的要求，伺服电机有很宽的调速范围和优异的调速特性。快速响应并且无超调对位置控制的伺服系。
12、计是在指导老师悉心指导和无微不至的关怀下完成的。学期以来，尊敬的老师不论是在生活上还是在学习上，都给了我莫大的期望激励和关怀，我所取得的每点成绩无不浸透着老师的心血。老师学识渊博，治学严谨，有执着的敬业精神。在毕业设计过程中，他给了我许多重要的参考意见，并经常和我起讨论设计过程中所遇到的难题，耐心细致地帮助我将设计完成地更加完善。在本次设计的过程中,老师不惜牺牲自己宝贵的时间进行悉心辅导和参考,提供了自己的书籍,帮助并且指导查阅很多资料，在此深表感谢。老师严谨的治学作风以及平和的为人态度给我留下了深刻的印象。在整个设计工作过程中,还得到了同学的热心帮助,在此向他表示感谢,同时也感谢在大学四年中所有的老师和同学，他们给我的知识使我能够较顺利地。
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钢管自动喷标系统之喷标小车的设计
