水火弯板运动控制系统的研究

通过分析水火弯板运动控制要求,设计基于嵌入式运动控制器MC206和艾默生PLC的运动控制系统,使用PLC通过MODBUS通信对运动轴和数字输入输出进行扩展,设计了PLC的MODBUS主站通信程序和伺服驱动程序,最后对主要控制参数进行了计算,设计的运动控制系统能够满足水火弯板工艺要求.     

水火弯板工艺

在建造船舶以及其它产品中,经常要加工一些形状复杂的曲面,共中,单向曲面可以用冷工加工,双向曲面则必须用火工加工。以前,用火工加工时,先把钢板在炉灶内烧红,然后取出,由人工用大锤敲成一定的形状(只有批量很大的才做模子在水压机上压出),劳动强度很大,生产率也很低(从平的钢板加工成曲面往往要烧几次,敲几百下大锤)。     

复杂曲面弯板机器人五轴联动控制算法研究

针对水火弯板加工现状及现有的弯板机器人样机加工板型受限的问题,在新的水火弯板机器人样机机械结构的基础上,提出一种适用所有船体外板复杂曲面加工的机械行走控制策略,采用运动学和空间几何方法描述水火弯板机器人的五轴联动控制算法,实现了加工过程中互相关联的五轴的协同运动。通过采用板型实际数据进行计算验证,计算结果能准确表述各轴的位置信息,同时火枪头能准确对准钢板上的焰道加工点,保证了水火弯板机器人的自动化加工效率和质量。     

基于数据挖掘的水火弯板变形预测

由于船体水火弯板的变形过程具有高度复杂性,且加工参数众多,因此难以选择准确的影响因子以建立精确的数学模型而达到对变形的有效预测。本文基于SVM的特征选择方法,对钢板板厚、乙炔流量、加热速度、水火距、加热线长、加热半径等6个输入参数进行特征选择,分别挑选出基于3～6参数下的最优特征子集,构建了神经网络预报模型。通过对四种最优特征子集的预报结果进行对比,筛选出了具有最佳预报效果的特征子集,并实现了对水火弯板变形的快速有效预报。     

“水火弯板”法校直曲轴

“水火弯板”是利用过氧乙炔焰将钢板局部加热后遇水冷却收缩变形改变钢板变形的特性而形成的一种可校平钢板的工艺,此方法一般仅限用于板材的校正,现将此工艺用在校直曲轴上并取得了良好的效果,加宽了此工艺的适用范围。     

基于PLC的两轴运动控制系统设计

以可编程控制器PLC作为运动控制系统的核心,步进电机作为运动控制系统的执行机构,设计了基于PLC的两轴运动控制系统;通过PLC高速脉冲口输出高速脉冲,实现了单轴运动或者两轴运动;采用触摸屏作为操作面板,建立了友好的人机交互界面。     

基于EtherCAT的多轴运动控制系统设计

针对多轴控制系统中的同步性问题,设计了一款基于EtherCAT的多轴运动控制系统,并提出了对主站和从站均采用实时操作系统的解决方案。对于EtherCAT主站,在嵌入式平台上,构建了基于Xenomai-Linux和Etherlab的主站方案,人机界面使用Qt来编写,EtherCAT从站采用的是u C/OSIII实时操作系统,通过抢占式内核保证了从站之间的数据实时性。通过主从站的双实时设计方案,保证了系统中多轴之间的同步性。实验结果表明,基于双实时操作系统的EtherCAT运动控制系统,连接便利,同步时间在微秒级别,具有很好的实时性。     

全向四驱变电站巡检机器人运动控制系统设计

为了实现变电站室内外一体化巡检,开发全向四驱结构的变电站巡检机器人。着重阐述该机器人运动控制系统的开发过程:介绍全向四驱移动平台的机械结构及运动控制系统结构,建立移动平台的运动学模型,探讨全向四驱机器人不同的运动模式并提出了控制方法。对研制的全向四驱变电站巡检机器人进行测试,验证了运动控制系统的可靠性以及控制方法的有效性。     

基于嵌入式PC的机器人运动控制系统设计

针对现有全向移动机器人电控系统结构复杂、可靠性低的问题,设计了一种基于嵌入式PC的机器人运动控制系统。控制器连接传感器检测和电机驱动等Ether CAT总线端子模块,实现硬件的模块化集成,使系统硬件结构更紧凑。采用模糊控制算法跟踪路径,软PLC的任务分配实现软件的模块化设计,程序的执行效率更高。实验结果表明:电机响应速度快且鲁棒性好,机器人能准确跟踪预定路径,验证了该控制系统的有效性和稳定性,能满足复杂环境下的应用要求。     

六自由度并联平台多轴运动控制系统设计

为了提高大型和异形零部件的装配效率和装配精度,设计了六自由度并联平台多轴控制系统。通过控制6个电动缸的伸缩变化,实现动平台在空间6个自由度的运动。选用倍福C6015-0010型控制器作为整个系统的控制核心,使用TwinCAT控件实现工控机与运动控制器及数控系统的通信。可以实现控制系统的方位角、俯仰角和横滚角精度达到±0.01°,垂直、纵向及侧向线位移精度达到±0.1 mm。     

多机器人柔性焊接的主从协调运动控制系统设计

针对机器人柔性焊接领域,设计实现了一种多机器人主从协调运动控制系统.该系统采用集中控制架构和周期同步位置模式,基于通用的多机器人主从协调运动控制算法,完成从动机器人的协调运动目标矩阵计算,并设计了机器人控制器的主从协调运动控制流程及相应的编程指令集,最后采用4台凯尔达KR1440机器人组成多机器人柔性焊接系统,通过典型...     

小长径比多轴自动锁螺丝机运动控制系统设计

为解决常规锁螺丝机柔性较差且无法应用于小长径比螺丝的问题,开发了一套适用于小长径比螺丝的多轴自动锁螺丝机。根据锁付工件的功能需求,基于八轴运动控制卡,开发了多轴自动锁螺丝机的运动控制系统。并以50寸液晶电视背板为加工对象进行加工实验,人工数量可减少86%,锁付时间平均减少30%。实验结果表明,该多轴自动锁螺丝机能够实现对螺丝的快速锁付,降低生产成本,提高生产效率。     

足球机器人运动控制研究

为了提高足球机器人的运动性能,基于足球机器人运动学模型,对足球机器人运动控制系统进行分析.介绍了足球机器人运动控制系统的关键技术.     

基于RTX的六轴工业机器人系统设计

针对六轴工业机器人的高精度、高实时性的系统要求,设计并实现了基于RTX的工业机器人系统。介绍六轴工业机器人本体结构,重点分析基于RTX的控制系统架构,给出六轴工业机器人的软硬件结构设计,充分利用Windows良好的界面功能以及RTX强大的实时处理能力,实现了开放的可扩展的六轴工业机器人系统。实验结果表明:基于RTX的六轴工业机器人具有良好的点位和轨迹精度,可以满足应用需求。     

管桩端板智能高效机器人焊接系统设计

基于当前管桩端板焊接中存在的问题,设计了一套智能高效的机器人焊接系统。介绍机器人焊接系统的总体构成、上料和焊接系统、控制系统硬件构成和焊缝视觉检测系统。该系统能够实现不同型号工件焊接的自动切换,从上料到焊接完成全过程的高度自动化以及准确检测焊缝位置和宽度的智能化。     

基于CANopen总线的弯管机多轴运动控制系统设计与实现

以弯管机多运动轴机械系统为基础,采用ESTUN运动控制器+MCGS触摸屏的硬件配置,在VTB集成编程环境下,为实现基于CANopen总线的多轴交流伺服系统控制,对单轴定位运动控制实现路径进行了详细的设计。为实现弯管C轴与送料Y轴在弯管工序下的同步协调运动,提出了速度主从同步控制与伺服驱动器转矩限制相结合的控制方案,达到了弯管时Y轴主动送料与被动送料的自适应调整。工程应用结果表明:该系统工作可靠、性能良好,经济性佳。     

基于TRIO和PLC双控制器的船舶焊接机器人运动控制系统设计

针对现阶段船舶制造业焊接工艺的自动化加工水平普遍不高、人工焊接成本较高、效率低下、质量参差不齐的现状,设计出一种基于嵌入式运动控制器TRIO和PLC的龙门架式八轴焊接机器人运动控制系统。通过控制器TRIO驱动机器人八轴联动,实现了大尺寸大曲率船体板材的自动化焊接,PLC保证了系统运行的正确逻辑、各种电气信号的控制和采集。两个控制器之间通过RS232自由口协议实现稳定双向串行通信。试验证明,该焊接运动控制系统大大提高了焊接效率和质量,降低了工人劳动强度,有较强的应用和推广价值。     

三轴低成本运动控制卡研制

文章设计了一种以AT89S51为控制核心,以PCI9052作为PCI总线接口的低成本运动控制卡.该卡通过上位机控制软件与卡上AT89S51单片机的协同工作实现了低性能要求的三轴联动系统的控制.     

全闭环多轴运动控制器

研究了基于多ＣＰＵ结构的全闭环多轴运动控制器，在介绍该运动控制器硬件结构的基础上，描述了其控制软件的设计，最后给出了应用实例。     

弯板巧成形

我厂产品有一弯板零件形状如图 1ａ所示。弯板断面为Ｗ形 ,且不对称 ,可见弯曲十分困难。图 1　弯板零件及其成形原理1.主动轮　 2 .导向轮　 3 .压块　 4.工件　　我厂现有一台弯管机 ,经测量能够满足弯板外形尺寸 ,故选择在弯管机上弯曲成形。考虑到Ｗ形状在弯曲过程中很难成形 ,且尺寸不易控制 ,因此 ,先将板坯在折弯机上折出Ｗ形截面 ,并在长度方向留出余量。弯曲主动轮按零件里口尺寸设计其断面。导向轮受弯管机轮架限制 ,直径尽量作得大一些 ,其断面按零件外口尺寸设计 ,成形原理见图 1ｂ。当Ｗ形毛坯放在主动轮 1上后 ,压块 3靠向主…