在500瓦CO_2激光切割機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的研制中,X,Y軸位置伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以及所進(jìn)行的探討性工作.X,Y軸位置伺服系統(tǒng)是以8031單片微機(jī)作為位置控制器,以光柵脈沖編碼器為位置檢測(cè)元件,PWM-D調(diào)速系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置,工作臺(tái)的X,Y坐標(biāo)軸為控制對(duì)象的位置半閉環(huán)微機(jī)控制系統(tǒng).文中在建立了位控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用離散分析法,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了研究,并利用Tutbo Basic語(yǔ)言編制了計(jì)算程序,分析和計(jì)算了插補(bǔ)函數(shù),系統(tǒng)特性對(duì)切割圖形精度的影響.同時(shí),調(diào)試了位控系統(tǒng)的MCS-51單片微機(jī)控制軟件,測(cè)試了系統(tǒng)的參數(shù).結(jié)果表明系統(tǒng)達(dá)到了快速和平穩(wěn)的要求,以及滿意的控制精度,為激光切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的研制打下了基礎(chǔ).

采用充放電微小電容測(cè)量電路卻可很好地解決這一技術(shù)難題，當(dāng)電容每變化0.01皮法，就有15毫伏左右的輸出電壓。該電路主要由穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、傳感電容與參考電容、運(yùn)算放大驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)變換器、濾波器、差分式運(yùn)放器共七部分組成。

傳統(tǒng)電容式Z浮所使用的傳感器通常只有一塊感應(yīng)極板，為提高定位精度，通常采取多次采樣的辦法，而這是以犧牲切割速度為代價(jià)的，另外也無(wú)法消除噴渣對(duì)傳感器工作的影響。

所述固定部與激光頭固定并與鉸接部鉸接,所述隨動(dòng)部一端與鉸接部固定,另一端延伸至激光頭的下方;所述距離傳感器與所述鉸接部固定;當(dāng)激光頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí),所述隨動(dòng)部先于激光頭的下端面與物料接觸并帶動(dòng)鉸接部轉(zhuǎn)動(dòng)以使距離傳感器從動(dòng),改變距離傳感器的反饋值大小.這樣一來(lái),當(dāng)激光頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí),隨動(dòng)部會(huì)先一步與物料接觸,同時(shí)由于鉸接的關(guān)系,所以鉸接部轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)使得固定在鉸接部上的距離傳感器從動(dòng),同樣向下運(yùn)動(dòng),就可以根據(jù)距離傳感器反饋值的大小檢測(cè)激光頭在運(yùn)動(dòng)時(shí)的實(shí)際位置.


針對(duì)這個(gè)工作目標(biāo),本課題完成了以下主要研究工作: (1)研究多軸運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)方法和手段; (2)研究實(shí)時(shí)通訊總線EtherCAT的協(xié)議原理,協(xié)議特性; (3)在激光切割機(jī)方案中選用的運(yùn)動(dòng)控制解決方案,設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)架構(gòu),包括運(yùn)動(dòng)控制器,伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);編寫(xiě)運(yùn)動(dòng)控制軟件,確保多軸系統(tǒng)的同步運(yùn)行,同時(shí)實(shí)現(xiàn)龍門軸控制功能,蛙跳功能,隨動(dòng)控制,功率控制等激光切割工藝. 本研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和改進(jìn)后的優(yōu)勢(shì): (1)提高了切割的速度,從而提高生產(chǎn)效率; (2)提高系統(tǒng)的可靠性,減少維護(hù)成本.