摘要：线束定型在线束加工环节是必不可少的，本此设计的主要目的在于合理的来实现对于线束定型设备的运动控制。经过分析绕带工艺运动和现有几种运动控制方案的比对之后，选择了基于PCI运动控制卡配合工业控制计算机的控制方案。本次所遇到的困难在于整个控制流程的建立以及相应程序的编制，在控制流程方面需要考虑人员操作平台，控制线搭建，电机及驱动器选型等问题，而在程序设计方面需要考虑到各种运动的特点，比如执行部分的旋转与龙门架机构的配合。在反复的比对之后，设计出一套控制方案并且完成了相应的程序编写，使得完成线束定型运动。

关键词：运动控制卡；龙门架结构；开环步进电机系统

Design of control system for wire harness setting equipment

Abstract: The main purpose of this design is to realize the motion control of the wiring harness setting equipment, which is the main purpose of this design. After analyzing the comparison between the movement of the belt winding process and several existing motion control schemes, the control scheme based on the PCI motion control card and the industrial control computer is selected. The difficulties encountered in this process are the establishment of the whole control process and the compilation of the corresponding program. In the control process, the personnel operation platform, the control line construction, the motor and the driver selection are considered, and the features of various movements should be taken into account in the design of the program, such as the rotation of the executive part and the Longmen frame. Coordination of institutions. After repeated comparison, a control scheme is designed and the corresponding program is written to complete the wiring harness.

Key words: Motion control card; Longmen frame structure; open loop stepper motor system

1 绪论 4

1.1中国线束市场运行态势 5

1.2本次设计的研究内容 8

2 分析 9

2.1框架结构选择 9

2.2控制方案的选择 9

2.3电动机种类讨论 11

2.3.1直流伺服电机与直流调速法 11

2.3.2开环步进电机系统方案 11

3 控制系统综述 12

3.1总述 12

3.2.上位机 13

3. 3 PCI总线 14

3. 4下位机 15

3.4.1数字信号处理部分 15

3.5电机驱动器 16

3.6步进电动机 18

3.6.1步进电机选型 18

3.7执行部分 20

4程序编绘 22

5龙门架及其结构设计 23

6结论 29

1绪论

线束包裹的部分，通常包括绝缘包扎蒙皮，接线端子，导线还有绝缘护套等组成。在当今生活中，电路与线束可以说无所不在，大到轮船.火箭和飞机，小至台灯，手机和玩具。而且伴随着科技的不断进步，在机械制造.通信联系.机器人和部分高技术研究领域，线束的应用也越来越广泛，越来越重要。随着国家诸多优惠政策的开放，市场经济的迫切需求，我国的线束制造工厂的生产总量已经超过了10多亿条，并且在市场需求和交通便利的良好条件下，其增长势头不可估量，例如，我国第一代航空母舰辽宁号在翻修过程中一共使用了长达1000多千米的各型线束。由此可以看出在这个电子化，信息化，产业制造智能化的时代，由于其的在传输过程中的诸多益处，成为了需求量最大的商品之一。

然而伴随着如雨后春笋般出现的线束生产厂商，线束的质量也开始出现或多或少的差异，同时线束厂家也在考虑如何更快的生产出安全的线束。不难理解，线束的外层定型，直接或间接地影响安装它的电子电气设备的使用安全。在大部分与线束制造有关的自动化设备中，以裁断和压剪线束类型的设备居多，几乎没有关于自动绕带的装置或设备。通过向一些单位了解后得知，其生产线几乎是由熟练工和一些不成熟的半自动化设备来进行捆绑线束的工作的。根据反馈信息来看，长时间的人工操作会引发一系列问题，比如缠绕时出现偏差使得加工质量下降，从而导致产品整体质量下降，甚至由此引发安全事故，同时，这种重复性极强的工作，容易使得工人注意力无法得到有效地集中，影响产量与成品率。从工人的健康角度来考虑，这种同一动作的长时间反复，会让人体的手臂与肘关节部位受到磨损，并伴随着一些职业病的痛苦。此次，对于线束定型设备控制系统的研究，为的是找出一条合适且可行的方案帮助控制整个线束定型设备，已达到最后要完成的要求实现全自动化的控制。这样可以提高线束的生产效率和质量并且可以有效地减少蒙皮部分的浪费，节约经费的开支。使得线束定型的生产线可以像裁断，压切那样由劳动密集型转变成自动化加工型。而且完全可以大胆假设一下，在将来完全可能做到一人来管理多台线束定型设备。降低来自工人的成本，提高人均产值。其开发其的目的还包括提高捆扎速度。这也是将自动化控制与手工缠绕做以区分的重要标志之一。在前期，期望可以设计目标达到出缠绕速度为熟练工缠绕速度1.5倍速至2倍速的控制系统。这样可以在工作时长和绕带速度均超过了当前绕带工艺模式，得到巨大的线束生产量。