三坐標劃線機控制系統(tǒng)設計.pdf

1、在機械加工過程中，經常需要對工件進行鉗工劃線，以確定加工位置、進行鉗工檢查。劃線時，通常使用游標卡尺、鉗工劃線盤、鋼直尺等常用工具。此工序的精度將直接影響零件的加工精度。當零件尺寸較大、外形復雜時，劃線精度低、效率低、操作者的勞動強度較大。研究合適的劃線工藝裝備是非常必要的。
　　 隨著計算機技術及數(shù)控技術的發(fā)展，CNC(computer numeric control)型控制系統(tǒng)變得日益普及，因此，設計數(shù)控型三坐標劃線機取代人

2、工劃線將有助于提高生產效率，提高產品質量，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工劃線與測量作業(yè)，只需一次或兩次裝卡便可完成對工件的測量與劃線。以研究中大型三坐標劃線機為契機，著重解決工程中的問題，為研究制造精度更高的生產型測量機打下堅實的基礎是很有必要的。
　　 課題研究就是針對劃線機的性能要求，分析其工作原理、軟件功能、傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等，設計選用控制器及步進電機等周邊設備，從而實現(xiàn)劃線機運動控制的功能。
　　 本文首先分析劃線機的工作原理

3、與運動控制要求，采用機電一體化系統(tǒng)設計思想，對其整體造型、機械結構和控制系統(tǒng)進行了設計，選擇了適合劃線機的機械結構，設計了檢測碰撞的劃線頭機構，在此基礎上對劃線機運動控制實現(xiàn)的關鍵技術進行深入的比較和剖析，選擇了最合適的方案并給出了詳細的說明，形成了設計方案。以可編程控制器（PLC）為控制核心，集中完成三軸聯(lián)動控制信號和觸摸屏串口通信信號的收發(fā)，在進行系統(tǒng)與外圍設備配置時留有余地，以便進行二次開發(fā)。主控系統(tǒng)采用根據(jù)運動控制要求按程序進行

4、集中運算處理，配以運動控制器、驅動器、步進電機等周邊設備，實現(xiàn)了對三臺步進電機驅動器輸出邏輯控制，實現(xiàn)劃線機運動控制的功能。為了提高控制精度，采用高精度的滾動絲杠，并利用編碼器、運動控制器、驅動器形成閉環(huán)控制回路，實現(xiàn)三個坐標X、Y、Z的微量進給，并可實現(xiàn)數(shù)字調速。采用具有多個數(shù)據(jù)接口的專用運動控制器實現(xiàn)直線、圓弧插補，保證了系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，提高劃線機三坐標軸控制精度，增強劃線機的適應性，并為下一步實現(xiàn)測量和數(shù)據(jù)處理做技術準備?？刂葡?/p>