畢業(yè)論文塑窗清角機數(shù)控系統(tǒng)設計-文庫吧資料
2025-07-02 00:30本頁面
【正文】 。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。所以。（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。綜上，本設計的數(shù)控清角機為伺服電機和普通電機驅動的數(shù)控機床。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。 根據(jù)設計需求，本設計選用固高公司的GUCE系列四軸一體化運動控制器GUC400ESV/ESGM01L3。國內外有很多公司推出各種型號的運動控制器。在本設計中，運動控制器需要控制機床2個軸伺服電機的運動，包括X、Z軸伺服電機，同時運動控制器還必須能夠驅動繼電器。本設計的傳動系統(tǒng)主要有X、Z軸的滾珠絲杠副。它主要包括主軸傳動機構、X軸傳動機構和Z軸傳動機構?？刂苹芈肥潜驹O計中電氣系統(tǒng)設計的主要內容。③ 電氣系統(tǒng)。它接受數(shù)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。② 伺服系統(tǒng)。數(shù)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。本設計要求較高的可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾能力和較好的性價比。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。我的方案：綜合以上3種方案，依據(jù)界面設計美觀，操作方便的要求，采用方案1，并結合方案2與3來設計軟件部分，即主要使用VB 語言，并注意與其他語言結合運用。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。優(yōu)點是：VB 為可視化編程語言，有大量的控件可以使用，設計界面美觀，操作方便。數(shù)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(shù)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(shù)界面和示教界面等。考慮到一體式運動控制器比PC機+運動控制卡的組合方式可靠性更好，所以并在方案4基礎上加以改進，即選用GUC一體式運動控制器+ 驅動器的硬件組合構成數(shù)控系統(tǒng)的硬件。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。優(yōu)點：采用PC機作為控制中心，降低了控制系統(tǒng)硬件的復雜性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和對不同型材的適應性。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：性價比低，這些數(shù)控系統(tǒng)有許多模塊需要專用的部件配置，所以改造成本大。方案3：采用現(xiàn)有數(shù)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(shù)控系統(tǒng)，來改造研制塑窗數(shù)控清角機的控制系統(tǒng)[7]。優(yōu)點：相對于單片機控制，此方案大大簡化了電路設計，提高了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性。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]。 硬件設計方案方案1: 采用繼電器、接觸器、熔斷器、熱繼電器等電器件，使用MCS51系列的8031單片機擴展系統(tǒng)作為控制核心，即控制系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)、鍵盤及數(shù)碼管顯示器、I/O接口及光電隔離電路、步進電機驅動器等組成。⑧ 界面要求：界面華麗，美觀大方，是產品的賣點之一。⑥ 手動界面：主要是調試維修用，通過手動完成x軸，z軸移動，定位，壓緊，上銑刀，下銑刀，拉刀，鋸片，回參動作，還要有復位。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。② 示教界面：建立數(shù)據(jù)庫，可以通過輸入型材系列、型材廠家、程序代號，步數(shù)，刀具號，x軸移動，z軸移動，保存示教后的程序，然后進入編輯界面進行編輯。（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(shù)界面：加密功能（只有員工正確輸入密碼后，才能修改參數(shù)），保存 功能，返回主界面功能。門窗的焊縫在相鄰的兩條邊框的45度角平分線所在的垂直平面內, 清理工作包括對外角、上下表面和內角焊縫的清理。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)。④ 上下拉刀清上、下平縫鋸片回至上始位被確定后，拖板快速后移，隨后兩夾鉗氣缸活塞桿同時縮回，將上拉刀壓下，下拉刀抬起，使上、下拉刀進入工作位置，經延時后拖板前移對焊縫拉削。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(jù)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。隨后定位撞塊退回。（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。鋸片安裝在主軸上，鋸片在主軸的三相異步
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