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摆动焊接在实际焊接生产中具有广泛的应用,本课题通过分析当前焊接摆动器装置的特点,比较几种主控系统,对焊接摆动器进行了较为深入的研究,并设计出一个具有良好交互界面的焊接摆动器嵌入式控制系统。实验结果表明该系统显示界面友好、性能可靠、运行稳定且实时响应特性好,用户可以通过此系统界面来设置摆动启停,摆动摆幅,摆动速度及左端点、中点、右端点处停留时间。本课题的焊接摆动器嵌入式控制系统主要从以下几个方面设计研究:(1)焊接摆动器机械结构选型及设计。通过分析比较几种往复运动机构系统的特点,确定采用旋转电机旋转运动转换成直线运动作为摆动器机构系统,并在此基础上作相应的选型和设计。(2)主控芯片的选择与相关硬件电路。通过分析比较几种常用主控芯片,本课题采用STM32F103系列微处理器为主控芯片,以电阻触摸屏TFT-LCD为输入及显示端,同时搭建串口电路使系统能通过串口通信实现参数的输入,并以步进电机驱动器TB6560及步进电机42BYGH47-401A为摆动输出端电路。(3)焊接摆动器系统软件框架的搭建。为了实现良好的响应特性和系统界面,并使焊接摆动参数易于调节,通过RVMDK编译器将嵌入式实时操作系统μC/OSⅡ和emWin图形库在STM32F103系列微处理器上移植,搭建了系统软件框架。(4)嵌入式系统软件模块程序设计。依据系统软件框架和μC/OSⅡ的特点,创建开始任务、emWin任务、串口任务、界面刷新任务和摆动控制任务来实现参数输入、界面显示和焊接摆动控制。(5)焊接摆动器实验测试。通过串口通信实验和搭建摆动器半实物仿真实验平台进行摆动摆幅和摆动速度实验及八种摆动模式实验,来测试系统的可靠性和稳定性。