基于S7-300 PLC的剪切对焊机自动控制系统设计

为了提高大口径焊管生产线剪切对焊机的自动化水平,对其控制系统进行设计.根据该系统工艺设计要求,采用西门子S7-300 PLC作为中心控制器、TP270作为人机界面和结构化编程设计软件,使该系统完成数据采集处理、逻辑运算和控制输出,实现参数设置和状态监控;在焊接控制电路中应用高性能伺服驱动技术,实现焊速的精准控制,确保控...     

基于RTCP功能的五轴联动伺服匹配优化

五轴联动机床的动态性能不仅取决于各单轴伺服进给系统动态特性,各轴之间的动态特性是否匹配也对其有着显著影响。该文针对具有刀具绕中心点旋转(RTCP)功能的AC型双摆头五轴联动铣床,提出了一种通过圆度测试法进行多轴间伺服匹配以提高机床整体动态精度的优化方法。该方法在选取了合理的匹配对象后,可在有效降低用于搭建各单轴机电耦合系统成本的同时保证系统较高的整体动态精度。首先基于该装有AC双摆头的五轴联动铣床的整体结构进行机构运动学分析,基于机床整体结构对其各轴伺服进给系统进行机电耦合建模并在SIMULINK中搭建各轴模型;接着基于RTCP功能设计了一条多轴参与运动的特定轨迹,对各轴在该运动轨迹下的运动关系进行分析;通过合理选择匹配对象,基于圆度测试法对X、Y、Z三轴两两轴间进行伺服匹配;而后基于SIMULINK模型,对优化前后机床在特定轨迹下运动的整体动态性能进行仿真对比。结果表明:在该优化方法下,几乎不需要提高伺服进给系统搭建成本,系统就可达到较高的整体动态性能。     

基于开环快刀伺服的微结构表面高速车削创成

提出了一种开环快刀伺服(Fast tool servo, FTS)系统实现方法,对微结构表面进行高速切削以提高微结构制造效率.针对宽频FTS系统设计,以压电叠堆和柔性铰链为驱动器和导向机构,借助解析模型优化设计了FTS装置参数并进行了有限元验证,实验测试结果表明所设计的FTS获得了预期性能.针对宽频域轨迹跟踪,采用线性动力学模型级联静态Prandtl-Ishlinskii迟滞模型,构建并联合辨识获得了FTS输入与输出间的映射模型,并通过动态迟滞补偿实现了kHz级宽频域内一致性的建模精度和轨迹跟踪精度.最终,借助精密数控车床和FTS样机搭建了切削系统,以典型微结构表面切削创成验证了所提出开环FTS高速切削的可行性.     

非轴对称车削成型方法探讨

为了设计适于非轴对称车削的快速刀具伺服系统,考察刀具在往复直线和摆动驱动方式下的非轴对称车削成型运动,分析刀具驱动机构高速往复运动对机床的影响,提出大幅度非轴对称车削应采用摆动式驱动机构。根据零件表面数据与刀具运动位置数据的转换关系,基于环曲面光学零件型值数据和函数表达,分别设计刀具运动轨迹计算方法,给出刀具往复直线和摆动运动规律。该文结果为快速刀具驱动机构及其控制器的设计提供了原始数据。     

永磁同步电机伺服控制系统的Matlab仿真研究

根据转子磁场定向矢量控制原理,结合应用SVPWM技术,构建了永磁同步电机位置、速度、转矩控制的三闭环伺服控制系统。利用MATLAB/SIMULINK对该系统进行了计算机仿真,仿真结果表明,系统响应速度快、抗干扰能力强、稳态精度高,能满足高性能控制系统的要求。     

步进电机的可编程控制器控制

步进电机的可编程控制器控制,可使组合机床自动生产线控制系统的成本显著下降。介绍了用PLC控制步进电机驱动的数控滑台方法,伺服控制、驱动及接口以及步进电机PLC控制的软件逻辑。     

基于虚拟圆编码器的半实物系统仿真方法

为了使以编码器为反馈元件的回转伺服控制系统半实物仿真更符合实际情况,提出了一种虚拟圆编码器及其实现方法,即在Simulink下通过编写S函数对数据采集卡进行读写而模拟编码器输出,将转台的数学模型和模拟编码器模块结合,同时通过转台的半实物仿真实验加以验证.结果表明,所提出的方法可以准确模拟仿真编码器的转台工作状态.     

五自由度并联机床数控系统软件开发

充分利用PMAC运动控制卡的多轴联动控制和实时通讯能力,以Windows操作系统为平台,用Visual Basic 6.0开发了开放式数控系统软件.针对并联机床的特点,重点介绍了数控系统人机交互、运动控制、标定校准、故障诊断、位姿检测等各功能模块.PC机负责整个系统的管理、实时通讯、反解运算、代码编译等任务,PMAC卡实现伺服更新、位置反馈及输入/输出端口监控等功能.控制系统软件运行速度快且平稳,控制精度高,安全性好,并可根据不同需求移植和扩展各功能模块,已成功应用于实际五自由度并联机床控制中.     

伺服焊枪车身点焊质量在线评价

利用机器人驱动伺服焊枪进行点焊控制的同时,研究从伺服编码器中在线提取压痕深度来进行焊点质量在线评价.通过在0.8 mm、45#热镀锌钢板上的验证,表明该方法是切实可行的,并且检测成功率较高,能够代替目前常用的焊点质量离线抽样检测方法,如破坏性检测、无损检测法等.     

主-从机器人双向伺服控制方法研究

设计了液压伺服主、从机器手,并对力觉双向伺服控制算法进行了研究与实验.由于零开口对称伺服阀的结构特点使得主机器手控制力不能直接驱动本身执行器,而需要主机器手控制力信息通过控制器来间接驱动,这一过程必然影响控制系统的响应速度.通过采用主、从机器手的力偏差信号控制从机器手,用主-从机器手的位置偏差信号控制主机器手的力觉反馈.这种新控制策略改变了从机器手跟随主机器手,主机器手感受从机器手力的常规控制模式,提高了主-从控制系统的响应速度,并可根据主机器手对从机器手的跟随来判断从机器手是否出现干涉等,对力感觉机器人双向控制理论研究与实践有一定的借鉴作用.