基于C#的三轴运动平台工业组装系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

现代制造工业发展中较为重要的基础是数控技术和设备。这个基础是否牢固能够直接影响到一个国家综合国力和经济发展能力，极大地关系到一个国家的战略发展地位。因此，世界各工业大国均把数控技术和数控产业作为重要的发展目标。然而制造离不开使用先进机器作为辅助，一个较为完整的机床设备包括床身、立柱、工作台、进给机构等机械部件。工作台作为数控机床的重要组成部分，也是影响加工精度的重要组成环节。从一开始为了满足加工简单的零件而设计的直线运动的x-y工作台，到现在为了实现多工位加工而制造的分度工作台和回转工作台等。

目前工作台的种类繁多，传统的工作台只能安装在某一指定机床上，伴随着科技的与时俱进，它们的功能也由传统单一性向现代的多功能性方向发展，现在一些工作台，它不仅可以安装在钻床上，还可以安装在铣床和镗床等机床上。并且目前部分工作台还可以作为机床的第四回转轴，大大提高了机床的性能。

三轴运动平台，是用伺服电机驱动，xyz三轴运动的一种机械装置。z轴为称之为作业轴或工具轴，y轴为载物轴，承载所需加工的物品；x轴定位轴，通过左右移动定位在与y轴交点上实现作业。本课题针对三轴平台的精准特性，采用工控系统，进行产品的组装作业，从而减少组装时间，提高生产效率。使工作台实现双位置组装作业，提升机床的加工精度、柔性、生产率和操控，排除人为误差，使零件的加工一致性好，质量稳定可靠；提升机床自动化程度，降低操作人员劳动强度。

2. 研究内容和预期目标

传统的数控平台中，采用的传动方式为间接传动，即“旋转电机 滚珠丝杠”的方式。然而随着工业技术的发展，这种传统技术逐渐被直接驱动方式所取代。本课题着重研究采用永磁同步直线电机直接驱动的方式，满足现在机床加工中高精密、高效率的需要，在数控机床三轴运动平台中，采用伺服电机驱动的运动系统对曲线完成跟踪，进而能够实现高精度工件加工。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

本课题采用c#进行三轴运动平台双位置组装系统的设计，分为硬件设计和软件编程两部分。硬件部分使用cad绘制硬件电路图，对运动控制卡、伺服电机、继电器、电磁阀等硬件进行合理的规划与连接。软件部分利用visual studio进行驱动程序的编写和运动控制卡人机界面的搭建。

其系统控制流程如图1所示

4. 参考文献

[1]田锐,李杰,周成.双位置多轴运动实验平台的研制[j].中国矿业,2020,29(s1):192-195.

[2]李俊敏.多轴运动实验平台的控制系统研究[j].现代制造技术与装备,2017(07):145-146.

[3]李肖溪,汪建晓,李晶,师伟展.基于c#语言的全自动移液工作站上位机系统设计[j].机电工程技术,2020,49(04):103-104 192.

5. 计划与进度安排

(1)2022-12-10—2022-03-14 确认选题，查阅资料，撰写开题报告；

(2)2022-03-15—2022-04-11 硬件功能分析，熟悉三轴运动平台及编程语言；

(3)2022-04-12—2022-05-09 确定设计方案，编制应用程序；