一、金屬外殼的要求
金屬外殼是在工業(yè)類電源等設(shè)備中大量使用的鋁合金金屬外殼，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求大，適合大批量生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)很多金屬外殼加工企業(yè)自動(dòng)化程度比較低，還是人工操作為主，部分工廠過(guò)渡到了半自動(dòng)生產(chǎn)線，依然沒(méi)有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的全自動(dòng)化，函待進(jìn)行改造。受校企合作企業(yè)委托，對(duì)該企業(yè)現(xiàn)有的金屬外殼自動(dòng)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于金屬封裝外殼產(chǎn)品需求的改變，決定了生產(chǎn)線改進(jìn)與優(yōu)化，同樣其生產(chǎn)工藝也需改進(jìn)與優(yōu)化，從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)?；诖苏n題，原有控制系統(tǒng)不能滿足新的全自動(dòng)生產(chǎn)線功能需求，論文從原有的嵌入式控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)背景入手，分析與優(yōu)化了嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件，滿足企業(yè)新形勢(shì)的要求。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：
1.根據(jù)原有的金屬外殼生產(chǎn)工序流程，優(yōu)化設(shè)計(jì)了新的生產(chǎn)工序流程，其中介紹了機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析，提出了金屬外殼全自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的功能需求和性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)了兩種電控優(yōu)化方案，通過(guò)對(duì)比確定采用嵌入式系統(tǒng)控制方案。
2.通過(guò)對(duì)金屬外殼生產(chǎn)線嵌入式控制器硬件性能指標(biāo)分析，對(duì)嵌入式控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體方案進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而確定了主從控制器為相同的硬件框架。對(duì)現(xiàn)有的工業(yè)控制器的處理器進(jìn)行調(diào)研，選擇了STM32F407VET6微控制器作為本系統(tǒng)的核心控制芯片，能夠很好地滿足系統(tǒng)功能需求。采用模塊化設(shè)計(jì)方法，完成嵌入式系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)通訊電路和控制電路輸入輸出通道的信號(hào)隔離以及電源隔離。
較后搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了相關(guān)功能模塊的測(cè)試。
3.對(duì)金屬外殼自動(dòng)生產(chǎn)線嵌入式系統(tǒng)總體軟件架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對(duì)主控制器軟件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和多任務(wù)管理需求，通過(guò)對(duì)比現(xiàn)有嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，選擇使用了，uC/OS-III實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，同時(shí)完成了主控制器軟件系統(tǒng)的編寫，設(shè)計(jì)了良好的人機(jī)交互界面。通過(guò)對(duì)從控制器控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)行了S型曲線速度規(guī)劃并通過(guò)測(cè)試試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，以及設(shè)計(jì)了前饋+PID反饋復(fù)合控制算法，較后通過(guò)MATLAB仿真，證明其運(yùn)動(dòng)算法控制性能。
4.對(duì)現(xiàn)有的部分生產(chǎn)線進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。先對(duì)機(jī)械手、攻絲工位和放置螺釘工位進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試，然后對(duì)現(xiàn)有裝配好的生產(chǎn)線進(jìn)行聯(lián)機(jī)試驗(yàn)，總結(jié)出現(xiàn)的故障，記錄試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率，滿足合作企業(yè)的生產(chǎn)要求。
二、微波器殼體生產(chǎn)眾多地區(qū)研究現(xiàn)狀
由于國(guó)內(nèi)沖壓模具的速度適宜發(fā)展以及技術(shù)上的明顯進(jìn)步，再加上國(guó)內(nèi)沖壓模具低廉，因而近年來(lái)國(guó)內(nèi)一些合資口碑車已有許多沖壓件由過(guò)去的外洋進(jìn)貨轉(zhuǎn)而成為在國(guó)內(nèi)采購(gòu)。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)的沖壓行業(yè)不斷發(fā)展，逐步增強(qiáng)了口碑競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)的沖壓件已經(jīng)開始銷往各地，深受了外洋許多企業(yè)的青睞。證明了這個(gè)發(fā)展是正確的，給國(guó)內(nèi)的企業(yè)創(chuàng)造了利潤(rùn)，同事隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)汲取外洋優(yōu)良技術(shù)，優(yōu)化自己的生產(chǎn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)的沖壓件行業(yè)將在口碑市場(chǎng)上分到一大份份額，并超過(guò)外洋的企業(yè)，出好的產(chǎn)品。
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)地位近來(lái)來(lái)不斷的提高，越來(lái)越多的家園和地區(qū)開始購(gòu)買我國(guó)的五金產(chǎn)品，這從很多方面了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的速度適宜發(fā)展。當(dāng)前國(guó)內(nèi)五金加工正在開始逐漸成為世界上五金沖壓行業(yè)的主要力量。另外很多家園尤其在非洲、中東地區(qū)等發(fā)展我家園也開始對(duì)五金加工件的需求猛烈增長(zhǎng)。需要注意的是，口碑市場(chǎng)對(duì)我國(guó)生產(chǎn)的五金件的各種要求也在逐漸的發(fā)生變化，對(duì)微波器殼體產(chǎn)品的質(zhì)量、包裝、供貨期甚至人文因素等方面都有了高的要求。在有些方面甚至逐步的延伸到了產(chǎn)品生產(chǎn)和產(chǎn)品階段，將產(chǎn)品的質(zhì)量和環(huán)保、能源、人文等結(jié)合起來(lái)。而我國(guó)所具有的巨大的市場(chǎng)需求空間和在亞太地區(qū)的地位，必將進(jìn)一步吸引跨國(guó)公司的生產(chǎn)部門向我國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，這是一個(gè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的現(xiàn)實(shí)。和跨企業(yè)業(yè)的結(jié)合將提升我國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)壓力，進(jìn)而提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力以及產(chǎn)品質(zhì)量。從競(jìng)爭(zhēng)的角度上看，企業(yè)和企業(yè)之間的資源共享和技術(shù)交流在增加。一方面企業(yè)增強(qiáng)了對(duì)銷售終端客戶的把握力度，減少銷售中的環(huán)節(jié)，進(jìn)而節(jié)省銷售鏈過(guò)長(zhǎng)而增加的費(fèi)用，使銷售向化的方向發(fā)展。另一方面，銷售業(yè)不斷發(fā)展的趨勢(shì)使家電連鎖企業(yè)的重要性不斷提升，引發(fā)了由生產(chǎn)商占地位的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。大型的零售商憑借廣闊的市場(chǎng)、采購(gòu)的規(guī)模和成本的優(yōu)點(diǎn)，在很多方面對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的影響能力將越來(lái)越大。然而，處于下層的中小企業(yè)在這種競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)下將面臨加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。