随着工业技术的不断发展,电子束焊接技术已被广泛地运用于各种行业,特别是在高精度的焊接工艺中。我国目前的电子束焊接设备的CNC系统大都是专用式、封闭式的,且自动化程度根据使用条件有所不同。本文涉及的小型电子束焊机,其使用条件特殊,要求高质量的焊接工艺。为了适应高质量的焊接工艺,必须解决焊缝的运动轨迹和束流的实时同步问题,从国内现有的资源来看,没有一套能完全适用与小型电子束焊机的控制系统。本文针对以上问题,从小型电子束焊机的使用环境以及控制要求方面进行了详细的研究,从硬件设计和软件设计两方面入手,研制出了一套适用于小型电子束焊机的数字控制系统,将各个子系统进行统一编程、实现同步控制。使用本文设计的控制系统,能够满足焊接的特殊性,提高焊接能力。本文首先介绍了电子束焊机的发展现状以及国内外对控制系统的研究现状和应用情况。简单介绍了小型电子束焊机的工作原理,通过对目前国内外电子束焊机所采用的数控系统方案分析和比较,针对本文涉及到的小型电子束焊机,根据其实际工作要求,初步设计了适用于该焊机的系统方案。小型电子束焊机的控制方案采用了DSP作为控制核心,配合其他外围电路,实现焊接过程的控制。控制系统分为电源系统、工作台系统和上位机辅助系统三个子系统,通过三个子系统之间协调配合,同步运行,实现焊接。在硬件设计中,根据本文拟定的控制方案,以及各个子方案的功能及原理,将硬件电路分三大部分:DSP主控部分电路、隔离控制部分电路以及驱动部分电路。并分别对其电路进行设计实现,三个部分通过配合实现数据计算、信号传递等功能。完成电路设计后绘制PCB板图,并打样、焊接控制板。在软件设计中,本文先是根据电子束焊机的功能和运行逻辑,将软件模块进行整体设计,之后将软件框架分为上位机软件的下位机软件。上位机软件主要实现人机交互,通过上位机,可以对初始参数进行设置,还可以对焊机过程中的一些重要参数以及故障信号等进行实时显示;下位机软件主要用来控制电源系统、工作台系统以及和上位机通信,对各个子系统进行逻辑控制,配合硬件电路,实现小型电子束焊机控制。最后,搭建试验台,对本文设计的控制系统进行功能验证,试验结果表明,该系统满足设计要求,能够实现功能。