随着车载电视等数码设备越来越多出现在汽车上,这类电子设备通常采用小长径比螺丝进行锁付和固定内部元件。然而,目前企业主要的生产方式仍依靠人工利用电动拧紧工具进行螺丝锁付,随着用工成本的增加和对产品质量要求的提升,企业开始寻求小长径比螺丝的自动化锁付设备代替人工锁付。本文针对小长径比螺丝的锁付工艺,设计了小长径比多轴自动锁螺丝机运动控制系统,实现了小长径比螺丝的高效锁付。一、针对小长径比螺丝锁付的工艺流程,设计了小长径比多轴自动锁螺丝机的控制方案及电气系统,对关键电气元件进行选型,完成了电气系统的接线,构建了小长径比多轴自动锁螺丝机样机一台,并对样机进行综合调试,为小长径比多轴自动锁螺丝机运动控制软件的开发提供了硬件基础。二、利用运动控制卡提供的动态链接库开发运动控制软件,直线轴伺服电机采用位置控制可快速准确定位,而螺丝拧紧采用扭矩法控制,可准确判断螺丝拧紧情况,通过工件信息获取电批运动位置,实现小长径比螺丝的自动锁付。三、分析机械结构,基于设备运动坐标系,选取运动过程中关键点,利用MATLAB进行曲线拟合,求解出路径方程,优化运动路径,再利用运动控制卡轮廓运动插补实现所需运动曲线,从而提高锁付效率,减小设备运动过程中的振动问题。四、通过实验对路径优化结果进行评价。针对锁付时间和振动进行相应测试实验,对比优化前后锁付相同工件所用时间及机台振动情况,判断路径优化的效果。本设计完成了小长径比多轴自动锁螺丝机样机控制系统一套及其配套的运动控制软件。通过实验验证,优化后,小长径比多轴自动锁螺丝机锁付48寸背板平均用时19.08s,比企业人工锁付时间缩短约4s,成功率达98.5%,可满足企业要求。