畢業(yè)論文塑窗清角機數控系統(tǒng)設計-wenkub
2023-07-11 00:30:43 本頁面
【正文】 統(tǒng)、大功率伺服電機等還依賴于進口。本設計的主要設計步驟為：第一部分了解塑窗行業(yè)和數控清角機的現(xiàn)狀和發(fā)展狀況，研究本設計的課題來源和研究內容；第二部分進行總體方案的設計，首先分析數控清角機實際工作需要，提出大體的設計方案，經比較分析，最后得到總體方案；第三部分分析性能要求和精度要求，然后對其硬件設計的電機選擇、驅動電路等電氣模塊和運動控制器的選擇模塊給出相應方案；第四部分從各個子功能模塊入手，依據不同功能相設計界面和編寫程序；第五部分是對整個設計過程進行評估。工作臺平板設計成左右分體式，由螺釘和定位銷將其固定到機架上。待工件被夾緊后，定位氣缸活塞桿回縮，即帶動曲柄連桿向下回轉，迫使定位塊后退并降回工作面之下。在清理上述窗框時可適當移動滑板，讓開焊縫，以避免焊縫焊渣將工件頂起而產生歪斜。拖板部分即為實現(xiàn)X向運動所設。它們是：上下平縫拉刀借助門架安裝在拖板的后部；外角平縫鋸片組件安裝在拖板后端部?？刂齐姍C由電機架支承，通過聯(lián)軸節(jié)與絲杠連接。它安裝在主軸的下端，由夾緊墊及螺母固定。其中上、下銑刀分別安裝在同一個氣缸上，氣缸工作帶動銑刀在垂直平面內直線移動，結合它們各自的旋轉氣缸帶動它們在水平面上的旋轉運動，可實現(xiàn)對塑窗外角焊縫的清銑。（3）塑窗清角機的工作原理：塑窗清角機完整的工作流程為：工件定位壓緊上下銑刀銑削圓角鋸片清外角上下拉刀清上下平縫取換工件① 工件定位壓緊將工件放到工作臺板上，靠向定位板，定位柱，觸發(fā)微動開關發(fā)出信號。③ 鋸片清外角拖板返回前始X0位被確認后，拖板即快速后移，至清外角開始工作位置（由輸入標值確定），此時主電機已啟動，根據型材外角尺寸輸入的相關程序，X、Z軸分別做進給運動，斜面部分，兩軸以一定速比聯(lián)動，鋸片旋轉做軌跡切削，完成預定的清理工作。⑤ 取換工件拖板返回前端位被確認后，即發(fā)信號使壓緊氣缸回程，將工件放松，即可取換工件，進行下一工作循環(huán)。（2）技術要求：人機交互采用全觸摸屏模式；系統(tǒng)應具有如下功能：① 參數界面：加密功能（只有員工正確輸入密碼后，才能修改參數），保存 功能，返回主界面功能。④ 自動界面：顯示當前程序的材型名稱、程序代號、報警號、當前程序的工作進程、加載新程序、刪除程序、報警復位、返回主界面、運行軌跡模擬。⑧ 界面要求：界面華麗，美觀大方，是產品的賣點之一。缺點：只能進行簡單邏輯控制，無插補功能；系統(tǒng)的優(yōu)化改進只能通過重新搭配組合硬件來實現(xiàn)；設備的控制子系統(tǒng)之間相互獨立，無通訊功能；采用單片機為控制核心，其I/O外圍擴展電路相對比較復雜，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，維修非常困難；機床智能化程度低導致加工效率差[3]。方案3：采用現(xiàn)有數控系統(tǒng)加以改造，形成所需控制核心，如應用日本的FANUC、Mitsubishi(三菱)、德國的Siemens(西門子)、西班牙的Fagor(發(fā)格)、意大利的Fedia(斐迪亞)等著名的數控系統(tǒng)，來改造研制塑窗數控清角機的控制系統(tǒng)[7]。應用這種方案開發(fā)的產品如采用工業(yè)計算機 + 貝加萊(Bamp。缺點：相對于方案3，可靠性低一些，但已經能滿足機床使用要求。數控系統(tǒng)后臺開發(fā)包括控制器初始化模塊、自動加工模塊、參數編輯模塊、檢測報警模塊等；人機交互界面設計主要包括系統(tǒng)主界面、自動加工界面、手動界面、參數界面和示教界面等。其中伺服定位部分采用BASIC，充分利用高級語言功能強大，易于實現(xiàn)比較復雜的算法的特點。在本設計中，清角機的X、Z軸控制必須具備定位、直線插補、圓弧插補、暫停、循環(huán)加工等功能，而它的主軸旋轉沒有對位置的控制，并且不需要進行調速。數控系統(tǒng)是清角機的控制核心，它實時檢測機床工作狀態(tài)以及加工過程，實時接受工人輸入的操作指令，并同時控制協(xié)調機床各功能部件的動作來完成加工任務。它接受數控系統(tǒng)的指令并實現(xiàn)清角機各軸速度、位置的精確控制。控制回路是本設計中電氣系統(tǒng)設計的主要內容。本設計的傳動系統(tǒng)主要有X、Z軸的滾珠絲杠副。國內外有很多公司推出各種型號的運動控制器。清角機的X、Z軸控制必須具備定位、直線插補、圓弧插補、暫停、循環(huán)加工等功能，故應該選擇具有連續(xù)控制能力的伺服電機；又考慮到交流伺服電機的性價比比步進電機更高，所以使用交流伺服電機。（3）電氣系統(tǒng)的設計電氣系統(tǒng)包括主交流回路、電機控制回路和機床輔助功能控制回路三部分。其總設計方案為：①選用固高公司的GUCE系列四軸一體化運動控制器GUC400ESV/ESGM01L3；②它的主軸采用普通三相異步電機帶動鋸片旋轉；③X、Z軸采用伺服電機、滾珠絲杠副驅動，伺服驅動器選用松下交流伺服驅動器MADDT1207，分別控制鋸片、銑刀的X、Z軸移動；④它的電氣系統(tǒng)由主交流回路、電機控制回路和機床輔助功能控制回路三部分組成。實現(xiàn)數控系統(tǒng)的初始化，主要包括運動控制器初始化、運動參數初始化、觸摸屏操作界面初始化等。實現(xiàn)手動、回零及自動加工等動作要求；可完成x軸，z軸移動，定位，壓緊，上銑刀，下銑刀，拉刀，鋸片，回參等動作。觸摸屏上顯示以下界面：參數界面、示教界面、編輯界面、自動加工界面、手動加工界面等。 塑窗清角機軟件系統(tǒng) 示教功能模塊設計（1）示教界面設計?？梢源蜷_、保存、刪除，復制，修改程序，可以完成插入行，刪除行，上翻頁，下翻頁等操作，更重要的是它能實現(xiàn)自動編程功能，即可以將工人的操作過程自動生成為G代碼，是本設計的一個創(chuàng)新點；④ 圖形顯示模塊。 示教界面型材數據庫界面（2）示教模塊自動運行子程序：Private Sub Form_Activate()[1316] + 500, + 1000If parm_rs Is Nothing ThenSet parm_rs = New RecordsetSet = adoEnd Ifstrs
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