基于MACRO总线的开放式凸轮轴磨床数控系统

本文主要讨论基于ＭＡＣＲＯ总线的开放式凸轮轴磨床数控系统的硬件,软件结构及基于恒线速插补算法的实现。该系统有杉高速ＤＳＰ作为伺服控制核心,通过ＭＡＣＲＯ高速光纤网将工业ＰＣ和下位控制系统联接。在工业ＰＣ上采用保证恒线速的磨削点搜索算法离线完成从凸轮升程或型线参数到每个插补点的计算工作,再将插补结果进行样条拟合,输入到基于ＤＳＰ的下位控制系统,控制系统根据样条曲线控制砂轮进给和工件主轴的协调运动,磨     

双光束激光双路焊接的跟踪控制技术研究

为了实现对T型接头的双光束激光焊接,采用基于多轴联动数控机床的双光束激光焊接平台和基于视觉传感器的焊缝跟踪控制相结合的方法,进行了理论分析和实验研究.通过建立平台的运动学模型实现了焊缝的轨迹规划,设计了基于比例、积分、微分控制的位置环和高速焊接过程中的跟踪算法来提高控制系统的控制精度等,并且通过焊接试验,验证了所提出的算法.结果表明,该焊接跟踪控制系统能够快速、准确地对焊接过程中的偏差进行动态补偿,很好地完成了对T型接头的双光束焊接.     

复杂曲面有色金属3维激光拼焊的跟踪控制研究

为实现复杂曲面有色金属高功率激光拼焊过程中3维拼缝的精确跟踪,采用拼缝实时测量并进行拼缝形变动态补偿的方法,开展了基于7轴联动的3维拼缝焊接-测量一体化控制算法和关键技术的研究,包括运动控制数学模型、焊接与测量路径规划、焊接过程的实时检测与动态补偿等,并用4kW光纤激光器进行了厚度3mm以下有色金属焊接试验,验证了所提出的算法。结果表明,研究的3维拼缝焊接-测量一体化控制系统能够快速、准确地实现3维拼缝的实时焊接与动态补偿,满足3维焊接的跟踪控制精度要求。     

基于OpenGL七轴五联动车铣复合机床仿真系统研究

提出了利用七轴五联动车铣复合机床运动模型,求解加工过程中加工轨迹的方法,在Visual C 环境下,利用OpenGL实现了数控铣削三维刀具轨迹的实时仿真,可以实时观察真实加工中刀具轨迹仿真结果。     

基于视觉反馈的芯片高精定位系统标定算法研究

在LED芯片的制造过程中,检测和分拣都需要对芯片进行定位,定位的精度和速度也直接影响了LED芯片的生产质量和效率。为满足LED芯片定位系统的精度要求,提出了一种改进的标定算法。首先分析误差来源,确定主要误差来源于安装角度偏差,然后通过误差分析结果提出了改进的标定算法来补偿安装误差,相较于传统标定算法的矩阵求解,线性运算降低了标定时间。实验结果表明,改进的标定算法能有效提高芯片的定位精度,同时有较高的鲁棒性。     

三维T型焊缝的双光束激光焊接及其焊缝跟踪控制

由于三维T型焊缝的焊接中存在双光束焊接结构特殊、三维焊接轨迹难以拟合、焊接变形量大的难点,针对三维T型焊缝的双光束焊接需求,在六轴联动机床上设计了双光束焊接平台的方案,根据焊件的三维模型,运用三维焊接路径控制技术,生成实际的三维双光束焊接路径;在双光束焊接过程中采用双路实时闭环焊缝跟踪技术,对焊接过程中的焊接变形引起的焊接偏差进行的跟踪. 结果表明,双光束焊接平台的实施及其双路焊缝跟踪技术很好的满足了双光束激光焊接要求.     

具有随动功能的激光-电弧复合焊接装置研制

为满足激光-电弧复合焊接曲线焊缝的要求,研制了一种具有随动功能的焊接装置。该装置通过伺服电机驱动精密齿轮机构,带动电弧焊炬绕激光束中心旋转,从而实现焊接过程中电弧焊炬相对于激光焊炬的实时调整。为满足装置高刚性、轻量化的要求,进一步对装置进行了动态特性分析和结构优化。采用研制的装置进行了激光-电弧复合焊接试验,达到了预期功能,为曲线焊缝,特别是封闭曲线焊缝的复合焊接提供了新的思路和手段。     

摆臂高频往复旋转定位控制参数整定

摆臂因为质量轻、结构紧凑而被广泛应用,其在高频往复旋转下的定位精度将直接影响装备的性能。为使摆臂在极限位置有良好位置控制性能,提出了一种基于PI控制的最佳前馈控制策略。不仅可以在不增大位置超调的情况下提高系统响应性能,还可以只需要上位装置提供位置插补指令、不需要辨识系统模型就能直接进行参数整定。试验结果表明:基于PI控制最佳前馈控制策略提高了摆臂在极限位置时的定位精度。     

基于干扰观测器的龙门机床双驱系统的同步控制

根据动梁式龙门机床双驱动系统的结构特点及运动特性,基于拉格朗日方程,建立了龙门机床两轴之间的机械耦合模型,结合传动系统动态模型和伺服系统三闭环控制结构,得到了龙门机床双驱动系统模型;为了降低非对称结构和偏心负载等干扰对同步性能的影响,提高系统的抗干扰性,提出了一种基于干扰观测器（DOB）的双驱动系统同步控制方法;最后进行了仿真分析,仿真结果表明,通过干扰观测器对干扰进行补偿后,龙门机床双驱动系统的同步性能得到了明显的提高。     

基于PC+NC的开放式数控系统平台的研究与应用

讨论了基于PC NC的并行双CPU开放式数控系统的硬、软件平台的开发方法。重点研究了软件平台的模块化,及提高其硬件独立性的方法,并在以UMAC运动控制器为核心,以IPC和Win2000为环境的平台上,开发了2种数控装备控制系统。