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开放式数控系统应用举例 |
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| http://www.iianews.com 数控系统 工业自动化 2009年03月31日 |
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1 PMAC为核心的开放式控制系统应用概述
PMAC的开放性使其建立的系统具有高可靠性、灵活性、多功能和高性能价格比，重要的是你可以随心所欲地开发各种控制系统而不必依赖于封闭式体系结构的CNC控制器。
因此，PMAC在世界各个行业得到了应用。在机床方面，已成功地应用于立式和卧式加工中心、铣床、车床、TURNING CENTERS、磨床、激光切割、电加工机床、冲床、水刀切割和木工机械等，如Viking CE无心外圆磨床、SZ-1000微孔钻床、CMT-830八工位车床、Eagle NC光学镜面加工磨床、机床改造等。在机器人方面，已应用于自动擦窗机器人、AP机器人、HECTOSPEC光线定位机器人、遥控系统的仿形手臂和近海石油钻塔机器人等。其它方面应用如电子束平板印刷、高速膜缠绕机、台式注塑机、孕检产品装配线、TITANIC号、注塑机、精密飞行运动仿真器和无纺纺织机等。
在中国，PMAC目前主要应用在机床、机器人、测量、印刷、半导体、食品及通用自动化等方面，如喷涂和弧焊机器人(机械部自动化研究所)、重载机器人6轴虚拟机床(沈阳自动化所)、激光成型/切割、水刀切割机、4/8轴管道焊接机、飞剪设备、等离子/火焰切割机、半导体加工设备等。随着应用的深入，以PMAC为核心控制器的开放式数控系统将得到更加广泛的应用。
限于篇幅，本讲只介绍开放式数控系统在机床和机器人方面的应用。
2 Eagle NC光学镜面加工磨床
Eagle是制造加工大工件的CNC移动式龙门加工中心的厂商。他们的目标市场是石油化工行业。为了充分发挥PMAC的功能，Eagle不断尝试新的应用并把它应用到自己的新产品中。
Eagle计划用PMAC开发一种带转动刀具的立式磨削中心，用于光学反射镜表面的硅基层的微米级的精密加工。这些加工表面的亚微米级加工进给速度将达到12.7mm/h，有些加工面的公称直径是1524mm。
为了在这种速度下保证所需精度和相应表面粗糙度，必须采用双反馈的控制方法。用带Delta Tau的12位减数插补器的正弦反馈装置处理所有直线位置编码器和旋转速度编码器的反馈。机床的主轴是双电动机装置，同时将Delta Tau带PWM接口的Turbo PMAC2-PC与Delta Tau四路放大器相连，这样就能实现Eagle所期望的最好的动态响应和控制带宽。
与传统的铣削、车削加工一样，我们用一个五项多项式作为PMAC中存放的模板程序以产生这些光学镜面的PVT轨迹，利用参数编译功能将相应参数从数据文件中传递到模板程序中。
用于加工光学镜面主轴转速为18000r/min的切削刀具是一个具有复杂几何形状的金刚石磨轮。为了得到要求的表面精度，我们将在绘制刀具表面曲线的基础上实现动态刀具补偿，在每个磨轮修整后加工出一个样块，检测样块并绘制出刀具表面轮廓图，以生成动态刀具补偿即期望的正常表面的矢量函数。实现了精确性、高速度和过程控制等方面的要求。
其硬件配置:PMAC2-PC(插入主机PC)、ACC51、12位插补器及带参数化编程功能的PMAC-NC32。
3 CMT-83八工位车床
CMT-830车床有8个工位。当8个主轴同步运转时，8个工位都在加工棒料工件，各工位加工完毕，转塔转位，把工件转到下一个工位。8个坐标系各有一个主编码器。
与其他机床要同时处理8个工件相比，正是因为CMT能同时加工8个工件而这8个工件可以采用不同的原材料，从而使其在众多竞争产品中脱颖而出。对许多采用相同毛坯的工件产品转换只需在工作状态下就可完成：当棒料毛坯需要转换时，只需几分钟即可完成。这种灵活性使得CMT-830能经济地进行短期、大批量的生产。
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点通
