本文以自动钻铆机托架为研究对象,自主设计托架结构,完成托架的自动化控制。本课题选择SINUMERIK 840D数控系统作为钻铆机托架控制系统的开发平台,实现托架XY轴联动,Z轴和转动轴可调的功能,最终满足平板类构件的自动铆接装配的目的。西门子840D数控系统具备高度的模块化和开放性的结构,840D与SIMODRIVE611数字驱动系统和SIMATIC S7可编程控制器一起,构成了一个全数字控制系统。主要研究工作如下:首先,介绍了自动钻铆机的工作过程及托架的功能结构;根据本课题托架的控制参数,制定合理的数控系统配置方案——840D数控系统。依据840D数控系统各硬件模块自行设计专用电气控制柜和电气连接方案,科学布线,以便整个设备有良好的EMC兼容;同时进行机柜空调选型,保持柜内温度满足西门子设备运行要求,确保数控系统运行平稳可靠,完成了整个托架控制系统的搭建。其次,位置测量系统采用光栅尺测量系统,由PCI-1784U运动控制卡接受光栅尺信号,用VC++进行脉冲计数功能编程,实现脉冲计数,反馈给数控单元进行指令比较后驱动电机运行,实行全闭环控制。在各轴的控制上,选择1FK7系列的同步电机,配置相应的减速器来驱动各轴运动,由于轴间跨距较大,加上各轴行程也大、负载重,为预防各轴刚性下降而影响定位精度,保证系统安全可靠运行,X,Y,Z和A轴均采取双边同步驱动方案,利用840D的龙门轴功能实现,设置了相应的机床数据、轴数据和驱动数据,完成了龙门轴的设定与调试。最后,对搭建好的托架控制系统进行软硬件安装调试,进行电机的试运行调试,同时在现场对托架各轴的运行进行调试,结果达到既定要求,为进一步实现位置控制精度和控制软件的开发打下了基础。