【正文】 數(shù)控鞋楦機(jī)的研制，為國內(nèi)在該領(lǐng)域的企業(yè)提供一些參考。數(shù)控鞋楦機(jī)采用數(shù)字化的 逆向工程系統(tǒng)，數(shù)字化的逆向工程系統(tǒng)在對(duì)鞋楦模型進(jìn)行三維掃描后，得到模型的三維數(shù)據(jù)文件，通過處理數(shù)據(jù)文件（如表面光滑處理，插值處理等），實(shí)現(xiàn)對(duì)鞋楦模型的縮放，并能改變鞋楦加工表面的螺旋線的螺距，從而改善加工表面的質(zhì)量。制鞋業(yè)的迅猛發(fā)展也帶動(dòng)了鞋楦業(yè)，鞋子的樣式越來越多，就要求鞋楦也要不斷翻新，這促成了鞋楦從耐用品變成易耗品。s footwear industry is. A short period of 10 years, China has risen remarkably, to the world39。s largest footwear producer and exporter. The rapid development of the footwear industry was driven by the shoe last industry, more and more shoe styles, and also requires constant renovation shoe last, which led to the shoe last from durable goods bee consumables. Mechanical shoe last copying machine is used for processing principle, it implements the shoe last of the production process, bringing the shoe last, the rapid development of industry. But mechanical shoe last machine also has its inevitable drawbacks: First, from the product perspective, it processed by the upper sides of the shoe last, the more obvious Weijidao longitudinal marks, shoe last very smooth, as this request increasing the shoemaking industry, it is unable to meet the requirements of Secondly, mechanical machines in the shoe last of shoe last zoom, manual adjustment of the workforce to use their experience machines, which require workers relatively high。機(jī)械鞋楦機(jī)采用的是仿形加工的原理，它實(shí)現(xiàn)了鞋楦加工的批量生產(chǎn)，帶來了鞋楦業(yè)的飛速發(fā)展。同時(shí)，所得數(shù)據(jù)文件可以存入電腦，需要時(shí)可再調(diào)出來，同一類型的鞋楦只需掃描一次，管理非常方便。該數(shù)控鞋楦機(jī)有兩部分組成，一部分是掃描機(jī)，它通過掃描得到鞋楦的三維數(shù)據(jù)，另一部分是刻楦機(jī)，它利用掃描得到的三維 數(shù)據(jù)加工出鞋楦。鞋楦掃描機(jī)采用接觸式測(cè)量 方式，所用測(cè)量工具為掃描輪，它安裝在 Y 軸方向，掃描輪靠在鞋楦上，其后面由氣泵頂著，掃描輪隨著鞋子的運(yùn)動(dòng)而前后移動(dòng)，掃描輪后面的光柵尺采集鞋楦數(shù)據(jù)。伺服電機(jī)接受板卡發(fā)送的脈沖，驅(qū)動(dòng)各個(gè)軸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，伺服電機(jī)編碼器反饋給運(yùn)動(dòng)控制。 在掃描過程中，運(yùn)動(dòng)控制卡需要控制 Z軸和 X 軸的伺服電機(jī)，運(yùn)動(dòng)控制卡不僅要發(fā)送脈沖給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)接受伺服電機(jī)編碼器反饋的脈沖數(shù)。綜合考慮各種性能以及經(jīng)濟(jì)性等 ,選擇深圳雷賽公司的 DMC3000 系列運(yùn)動(dòng)控制卡。本系統(tǒng)采用脈沖 +方向形式，并設(shè)定脈沖為差分輸出方式，在差分輸出模式下，每一個(gè)信號(hào)可以被差分成一對(duì)相異的信號(hào)。每一軸都有一個(gè)原點(diǎn)開關(guān)信號(hào)，通過機(jī)械原點(diǎn)信號(hào)輸入來查找該軸的原點(diǎn)，可通過軟件設(shè)定原點(diǎn)開關(guān)模式。 X 軸為旋轉(zhuǎn)方向，不需要正反限位，只采用一個(gè)原點(diǎn)信號(hào)。按照運(yùn)動(dòng)速度來分，本運(yùn)動(dòng)控制卡有梯形速度運(yùn)行模式和 S 曲線運(yùn)行模式。在掃描過程中， Z 軸和 X 軸執(zhí)行同時(shí)但獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，并且是連續(xù)運(yùn)動(dòng)。因此本控制系統(tǒng)不能采用步進(jìn)電機(jī)，而必須采用伺服電機(jī)系統(tǒng)。 本系統(tǒng)中要求到位比較準(zhǔn)確迅速，由于在鞋楦轉(zhuǎn)一圈（即 X 軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈）需要采樣幾百個(gè)點(diǎn)，因此對(duì)伺服系統(tǒng)的響應(yīng)要求比較高。 2．參數(shù) （第一速度環(huán)增益）和參數(shù) 一起獲得伺服系統(tǒng)的總響應(yīng)曲線。此值設(shè)定得較高，可在較小的位置偏差獲得較快反應(yīng)，但可能會(huì)導(dǎo)致超調(diào)。 optical grating choice and control In the control system, grating Yaxis device for the collection of data, it installed in the back of scanning round, the scanning process, moving around constantly scanning round, which will stimulate mobile device grating, grating device to collect feedback to the pulse signal movement control card. With practical applications, considering the accuracy, reliability, economy, and other factors, we selected FAGOR MVX225 linear optical grating. It uses the glass chrome scale Ceju 20 um, accuracy of 177。5um，分辨率為 1um，其輸出信號(hào)為差動(dòng) TTL信號(hào)，輸出信號(hào)周期 “T”為 4um，最大速度為 60m/min。 為在測(cè)量中提供一個(gè)絕對(duì)參考點(diǎn)，在線性光柵尺臨近反饋刻線的某些位置提供參考點(diǎn)標(biāo)記信號(hào)。實(shí)際情況證明， FAGOR MVX225 線性光柵尺能夠滿足本系統(tǒng)的控制要求。s measures Press 2. Shenzhen Leadshine DMC3000 hardware manual control panel 3. Shenzhen Leadshine DMC3000 manual control panel software 4. Panasonic AC servo motor drive MINAS A series of Use 5. FAGOR grating device for use 參考文獻(xiàn)： 1．許智欽 孫長庫 編著 《 3D 逆向工程技術(shù)》 中國計(jì)量出版社 2．深圳雷賽 DMC3000 控制 板硬件手冊(cè) 3．深圳雷賽 DMC3000 控制板軟件手冊(cè) 4． Panasonic 交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 MINAS A 系列使用說明 5． FAGOR 光柵尺使用說明 。實(shí)際證明，整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)作非常穩(wěn)定，將掃描得到的數(shù)據(jù)文件用于鞋楦刻楦機(jī)加工，加工出來的產(chǎn)品很光滑，完全避免了機(jī)械鞋楦機(jī)的缺點(diǎn)，能夠滿足市場(chǎng)的需求。FAGOR 線性光柵尺每隔 50mm 就有一個(gè)參考 點(diǎn)標(biāo)記 Io。 FAGOR 反饋系統(tǒng)提供的電信號(hào)是通過鍍刻在直尺上的鉻線柵格，通過光電處理轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，考慮精度、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等各種因素，我們選用 FAGOR MVX225 線性光柵尺。二者的值差異過大會(huì)造成控制精度下降。 3．參數(shù) （速度前饋）設(shè)定位置 控制中速度前饋量。在系統(tǒng)采用的控制模式下，將伺服電機(jī)的參數(shù)調(diào)整到比較好的情況，主要是以下幾個(gè)參數(shù)。在本系統(tǒng)中，我們選用 Panasonic 全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器 MSDA0231A1A，配置的伺服電機(jī)為 MSM022A1。實(shí)際情況證明，本運(yùn)動(dòng)控制卡能 滿足本系統(tǒng)的要求，實(shí)現(xiàn)鞋楦數(shù)據(jù)的三維掃描，從而得到鞋楦三維據(jù)文件。如下圖 4 所示 : 圖 4 S 曲線速度及加速度 由于 S 曲線運(yùn)行模式較于梯形速度運(yùn)行模式的優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)中均采用 S 曲線運(yùn)行模式。通用數(shù)字輸入輸出口也可用來接一些開關(guān)信號(hào)。在本系統(tǒng)中， X 軸和 Z軸的伺服電機(jī)編碼器反饋的脈沖信號(hào)都接入運(yùn)動(dòng)控制卡。 X 軸和 Z軸的伺服電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器接收來自運(yùn)動(dòng)控制卡的脈沖和方向信號(hào)。此系列具有即插即用、最高