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精密直线导轨在机床,自动化设备等工业设备中被广泛应用.大量的导轨在加工过程中,特别是热处理工艺后,需要进行矫直处理以满足其平直度要求;导轨经过一段时间的使用后,因弯曲变形后达不到使用要求,需采用矫直工艺进行修复,从而延长其使用寿命,获得显著的经济效益。自动矫直技术通过分段检测导轨等线性条材的弯曲程度,借助矫直算法得出矫直所需下压量的方法实现自动化矫直。发达国家对该项技术的研发比较成熟,已经研究出智能化程度很高的紧密矫直设备。而我国在这个领域起步较晚,当前我国处于大力发展制造业的历史时期,机床制造业也面临着新的机遇与挑战。矫直技术的重要性也日渐凸显,众多制造行业迫切需要高效高精度的矫直设备。
矫直技术的核心在于如何根据检测数据来精确控制执行电机的动作。本文以矫直机为研究对象,阐述多轴电机的运动控制方法。
首先建立了“PC机+运动控制卡+伺服电机”的控制模型。根据机床加工条材的材料属性,尺寸范围,完成基本选型。
其次,根据矫直流程框图,统计出与运动相关的信号,并进行开关量,数字量,模拟量的分类。完成各部分的接口设计,达到信号采集,指令发送的硬件要求。
再次,用LabVIEW编写小的I/O通道,模拟,数字信号发送采集的小程序,通过LED灯测试I/O通道,用伺服电机测试模拟数字信号。通过程序控制信号的发送接收,保证控制卡的通道畅通。
最后,采用LabVIEW模块化编程思路,将整个程序分为一个主流程框架和多个功能模块VI,主要包括2个夹紧电机,跨距电机和矫直电机的四个运动控制子模块。(针对夹紧电机既要满足夹紧过程的高效,又要避免高速夹紧造成对工件的冲击,夹紧过程采用速度模式和转矩模式的切换。)将编辑好的程序整合到一起,放到机床上进行调试,不断修改,直到达到各项要求。