電動(dòng)多軸螺母機系統構成及工作原理

目前，國內大部分廠(chǎng)家生產(chǎn)的電動(dòng)多軸螺母機，制造的螺母精度往往達不到生產(chǎn)要求，或性能不穩定。其主要原因是，多數采用工業(yè)控制計算機加各種板卡組成控制核心，或采用可編程序控制器(PLC)控制，但由于這兩種方法微機或PLC響應速度慢，勢必影響加工精度。最近我公司研發(fā)出一種電動(dòng)多軸螺母機系統，采用分布式結構，每個(gè)軸都有一個(gè)以89C51為核心的控制單元控制，保證了定扭矩加工實(shí)現，獨特的高速總線(xiàn)使上位單元與控制單元快速交換信息，保證各軸協(xié)調工作，以完成特定的加工工藝。以保證快速響應。上位單元根據工藝要求協(xié)調軸間加工步驟，同時(shí)采用串行通信與管理計算機交換信息，既保證了加工精度，又具有計算機監控及數據管理功能。

系統構成及工作原理

電動(dòng)多軸螺母機控制系統的構成(以十軸系統為例)。管理計算機設置加工的工藝參數(如加工的轉角起始扭矩、轉角值、扭矩值及要求的誤差范圍等)及系統內部參數(如系統每個(gè)加工過(guò)程使用的速度、各種保護參數、數據傳輸的間隔等)；班組的作業(yè)管理，接收協(xié)調單元傳送的各軸加工過(guò)程及加工結果并存入數據庫中，具有加工結果的查找及打印功能；接收協(xié)調單元傳送的指定軸加工過(guò)程曲線(xiàn)并實(shí)時(shí)顯示，有價(jià)值的曲線(xiàn)可根據要求存入硬盤(pán)，可隨時(shí)調出顯示或打印，曲線(xiàn)反映的扭矩上升下降過(guò)程及屈服點(diǎn)的情況，可用于分析被加工件的材料和加工情況；管理計算機還配備了質(zhì)量分析軟件，根據存儲的加工結果計算出某年、月、日或班的加工質(zhì)量分布圖直方圖，根據存儲的加工結果及工藝要求和設定的采樣分組值，采用正態(tài)分布算法計算出加工質(zhì)量趨勢圖及UCL、LCL、Cp、Cpk等分析值，曲線(xiàn)可顯示及打印，用于指導生產(chǎn)，避免殘次品的出現。協(xié)調單元帶有非易失RAM存儲系統的工藝參數和內部參數，其本身帶有LED燈及數碼管和小鍵盤(pán)，用于顯示和修改這些參數。系統上電或參數變化時(shí)，將參數通過(guò)總線(xiàn)寫(xiě)入每個(gè)控制單元中；協(xié)調單元具有數字輸入，用于接收自動(dòng)加工信號和多軸加工信號輸入，在條件滿(mǎn)足的情況下，通過(guò)總線(xiàn)向控制單元發(fā)出加工指令；協(xié)調單元循環(huán)掃描各控制單元的狀態(tài)，當各單元狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)串行口向管理計算機傳送此軸的狀態(tài)，自動(dòng)加工過(guò)程結束時(shí)，顯示本次加工是否成功及本班作業(yè)統計數；自動(dòng)加工過(guò)程中監視各軸的狀態(tài)，全部達到轉角扭矩時(shí)發(fā)出同步轉角加工指令；根據參數設定，在自動(dòng)加工過(guò)程中定時(shí)讀取指定軸的加工動(dòng)態(tài)扭矩和角度值，通過(guò)串行口傳送給管理計算機?？刂茊卧獌仍O一片8155，用于存儲參數和動(dòng)態(tài)值，協(xié)調單元可通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行讀寫(xiě)8155的RAM；當加工狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，協(xié)調單元將當前的狀態(tài)、扭矩及角度寫(xiě)入RAM中，使協(xié)調單元及時(shí)讀到；控制單元帶有LED燈及數碼管，兩排數碼分別顯示當前扭矩和角度，加工結束時(shí)顯示本次加工結果，LED燈用于顯示電源、正轉、反轉及加工結果的扭矩高、成功、扭矩低；控制單元的數字輸入用于接收單軸的正反轉加工信號，模擬量輸入用于接收單軸的檢測單元處理的扭矩輸入，光耦輸入可接收伺服單元分頻處理的角度脈沖信號用于計算轉角，數字輸出及模擬量輸出用于輸出信號給伺服單元來(lái)控制伺服電機，以完成加工過(guò)程。

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