数控系统及研发技术研究

数控系统特点包括:系统功能和性能的高速度、高精度、高效率、高可靠,系统结构的开放性,系统组织的集成化,系统控制的智能化,系统管理的网络化。其主要支持技术是直线电机、电主轴、复合主轴头及其工艺复合性和多轴化技术,其发展趋势是基于开放式CNC数控系统信息交换标准ISO14649(STEP-NC)的研究。

PITTLER-2机床的数控化研究

针对德国PITTLER-2卧式车床加工中心数控升级改造需求,进行机床数控化方案研究。采用德国西门子数控公司的802D SL数控系统控制两进给轴,使用PLC实现12工位刀塔控制、液压站及主轴档位电磁阀等开关信号联动,采用6RA27直流调速装置对原机床SIEMENS主轴直流电机(40 KW,1 500 RPM)进行变频调速。实现了该型号机床两轴进给控制、12工位刀塔驱动、主轴直流电机调速、液压站主轴变档等功能。该方案极具可行性和实用性,扩展了机床功能,具有极高的性价比。

基于嵌入式工业控制计算机的雕刻机数控系统

基于嵌入式工业控制计算机雕刻机数控系统,硬件采用具备PC104总线的嵌入式工业控制计算机,4轴控制的智能运动控制卡和具有方便适用的手持控制器。软件基于WINCE平台,采用模块化结构化设计,整个软件系统采用嵌入式C语言设计,功能包括文件编辑、参数设置、刀路预览、运动控制和工作记录等。该系统在文字图案雕刻和模具制造等实际中应用。

新型玻璃磨边机数控系统

针对传统的靠模磨边机存在的成本高、精度低等缺点,提出一种玻璃磨边机数控系统。该数控系统实现的功能包括：手动功能、编程输入、自动磨制、参数设置、故障诊断、系统管理和辅助控制。在数控系统上直接绘图输入各种异型零件图形后,数控磨边机的一个伺服电机（C轴）通过机械传动件带动加工零件作旋转运动,另一个伺服电机（X轴）通过机械传动件带动磨头作直线运动,进行磨削,即可加工出相应的零件。实际证明,该玻璃磨边机控制系统能有效提高工艺和提升自动化程度。

LK6804A机床的数控化设计

为满足LK6804A机床数控化配套需求,设计了一套该机床的数控系统。采用德国西门子数控公司840D型数控散件模块和其它配套集成,实现两轴进给控制、使用PLC实现开关信号控制并与DMS一起监控。该系统已投入实际使用。实践结果证明:该套系统设计极具可行性和实用性,充分激活了机床和系统功能,具有很高的性价比。

裁刀切向跟随与切向刀补算法研究

为了保证裁剪的精度和稳定性,介绍一种对裁刀切向跟随与切向刀补的算法。在分析自动裁剪的工作原理的基础上,利用V形裁刀的径向切割力,采用切向跟随及切向刀补算法,以保证裁割精度和切割的平稳性,并以服装CAD生成的裁料文件进行实例分析,并在实际项目中进行了应用。实践结果证明了该算法的正确性和有效性。

基于西门子802D solution line数控系统的集成

针对中档型车床或3～6轴机床数控化改造领域需求,采用德国西门子公司的802D solution line型数控散件组装数控系统。介绍其系统配置、原理结构及原理功能,可满足用户对外观、功能配置、功率需求、接口扩展组态等方面需求。该型号数控系统的集成可靠性高、通用性及扩展性强,极具可行性和实用性。

数控技术在传热轧管机上的应用

传热轧管机控制系统以工控机为核心。通过I/O数据采集卡收集外部霍尔元件、光电传感器及编码器提供的信息。实现对轧管机的闭环控制,完成送管→送料皮带夹紧→下刀→接料皮带夹紧→起刀等流程。送管时,当编码器计数长度与用户设置的进刀点长度相符时,计算机控制下刀;当编码器计数长度与用户设置的退刀点长度相符时,控制起刀。系统根据实际的工作需要,设置了参数设置、手动加工、自诊断及自动加工计数等功能。

重心驱动在数控深孔螺旋拉床整机设计中的应用

重心驱动是一项可以缩短加工时间、提高加工面质量的技术。在数控深孔螺旋拉床整机设计中,采用了重心驱动原理,结果表明,该设计能在结构上减少机床振动,提高机床性能。

基于PLC的特种工业缝纫机

由于特种工业缝纫机较一般工业缝纫机控制目标更多、任务更重,从而导致它对面线张力开关、脚踏板开关以及电磁阀控制的精度不高,以致缝制出的图案不规整,容易断线。针对此问题,本文以工业缝纫机的从机部分为研究对象,提出了一种基于PLC的特种工业缝纫机系统。试验结果表明:将PLC与电控系统相结合,既可提高从机系统的控制精度,又可提高缝纫机的整体性能。

工业缝纫机面线张力控制系统中的降噪方法

为解决电磁噪声对工业缝纫机面线张力控制系统的影响,在分析电磁噪声特点的基础上,提出一种通过避开主噪声持续A/D采样的降噪方法,并详细讨论该方法的原理和在FPGA上的硬件实现。实验表明,该方法能有效地解决电磁噪声引起的缝制出的图案不规整,容易断线等问题,是一种有效和实用的方法。

反激开关电源负载调整率的控制研究

开关电源以其体积小、效率高、成本低等优点被广泛应用于各种电子电气设备中,应用广泛。为减小开关电源多路不共地输出交叉调整率,提出一种通过人为改变次级漏感方案使主输出与辅助输出漏感匹配,达到输出负载调整率大大降低,使其能运用在更多场合,该法案通过在以PI TOP266KG为控制芯片电路上表明有极大实用价值。

交流伺服系统负载转矩辨识与速度补偿算法研究

一种抑制负载转矩扰动的算法,可降低交流伺服系统中因负载扰动引起的转速波动。通过设计一个负载观测器,实时地检测负载转矩的变化,并根据所辨识负载转矩对电机定子电流进行动态补偿,从而将电机转速波动抑制到最小。

数控与网络技术的结合应用

数控与网络技术相结合可形成低成本柔性制造系统。计算机通过多串口卡9针RS422接口连接8台数控系统。通过链路完成数据传递,对8台数控机床进行在线管理、控制,实现NC程序共享。该系统为各台数控系统建立相应的数据库,也可对各台数控机床进行分别控制。

基于WinCE的特种缝纫机人机界面的研究与设计

根据Windows CE在图形用户界面上的优势,设计一种基于实时操作系统Windows CE的缝纫机人机界面。采用以开发环境Windows CE程序为的主流的开发工具eMbedded Visual C++进行开发,给出界面开发的软件流程图。该样机可根据用户要求实时地增添功能,实现人机互动。样机测试表明,该人机界面可靠性高,操作方便舒适。

基于FPGA的数控测试系统设计

基于超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)的数控测试系统,含控制信号、接收数据、数据处理及发送数据模块。根据不同控制信号,数据处理模块得到分频数据、主轴编码器输出个数和主轴编码器线数。由数据SPDL_SD产生主轴脉冲分频脉冲,再由分频脉冲DIV控制产生SPDL_NUM/4个正交的A、B脉冲,同时根据数据SPDL_XS产生Z脉冲。通过外部的输出电路,把产生的主轴A、B、Z脉冲发送到被测的数控系统。

基于DSP的永磁同步电机的矢量控制

为实现永磁交流同步电机的位置控制,提出一种基于DSP2806为控制器核心的位置控制方案。以PMSM矢量控制理论为基础,详细介绍了其硬件组成及软件设计。试验结果表明:该系统运行稳定可靠,能有效实现电机的位置控制。

基于通用缝制设备控制平台的430F套结机控制系统开发

为快速推出成熟可靠的缝纫机电控产品并节约开发成本,综合应用ARM、DSP和FPGA等嵌入式技术,开发一种基于嵌入式ARM主机和DSP+FPGA从机的通用缝制设备控制平台。在此平台基础上,开发了430F套结机控制系统。应用结果表明:该控制平台具有通用性好、开放性高、控制精度高、速度快、操作方便、成本低等优点。3 mm针距时最高加工速度达到3200针/min。

嵌入式技术在花样缝纫机控制系统中的应用

针对花样缝纫机的智能化控制问题,综合应用ARM、DSP、FPGA等嵌入式技术,开发花样缝纫机智能化控制系统。该智能化控制系统由嵌入式ARM主板、基于DSP+FPGA的运动控制卡、带触摸功能液晶屏、主轴伺服驱动单元、进给轴驱动单元、输入/输出信号接口、系统电源等组成,可实现对花样缝纫机的高速、高精度运动控制。应用结果证明,该控制系统具有开放性好、控制精度高、速度快、功能丰富、操作方便、运行稳定、成本低、通用性好等优点,各项指标完全满足设计要求,市场前景非常广阔。

一种伺服驱动系统检测平台

针对伺服系统的性能检测问题,提出了一种伺服驱动系统的检测手段,并搭建了检测平台。通过分析系统硬、软件的实现,并采用SWAI-SC系列驱动器、配套电机及SWAI-FA上位控制系统进行实验。结果表明,该方案合理、可行,与市面上应用的同类产品相比,该系统具有极高的性价比。