球面钢瓶的打标运动控制
发布时间:2014-05-12   浏览:1,553   调整大小: 16px  14px  12px

球面钢瓶的打标运动控制

高压容器钢瓶的生产要求比较严格,国家对这一类安全产品有相关的质量标准,按规定,高压钢瓶出厂前,必须通过质量检测,并在规定的位置打上钢印,清晰地标记钢瓶的生产相关信息。这样,必须有良好性能的打标设备,来完成标记的标准、清晰。所以,要求打标机的控制系统达到精密的运动控制,才能完全符合要求。对于钢瓶这类产品的打标设备,通常采用气动式打标机,气动打标方式能够留下足够深度的标记内容。

气动打标机的控制器的性能的优劣直接影响打印质量,目前控制器核心主要由单片机实现。通过单片机收发打印指令、指令运算、生成步进脉冲,单片机的工作是相当繁重的,如果想提高打印速度就会造成打字不全、出错等情况,从而达不到标准。采用FPGA作为打标机的控制核心,核心算法采用改进的比较积分法和S型加减速控制方法,能够在提高打印速度的情况下达到打字准确、清晰。运动控制方法运动控制系统中,控制方法对于其实现不同的性能要求起着关键的作用。在FPGA中的控制方法主要包含插补运算和加减速控制两部分,下面对其分别进行阐述。

1、插补运算球面打标机在实际加工中有自由曲线、曲面、方程曲线和曲面体构成的复杂零件轮廓,还有一系列实验或经验数据表示的、没有表达轮廓形状的曲线方程的曲线,理论上.应该保证针头中心轨迹应与零件轮廓形状一致,但实际上,笔者只能通过一系列的直线或圆弧去逼近它。插补的任务就是根据进给速度的要求。在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值。由于每个中间点计算所需的时间直接影响系统的控制速度,而插补中间点坐标值的计算精度又影响到系统的控制精度,所以插补算法对整个系统的性能指标至关重要。按照运算方式分,常用的插补方法有:逐点比较法、数字积分法、时间分割法、数字脉冲乘法器法、比较积分法等。不管是以哪一种方式实现插补,其基本原理都是相同的。

2、加减速控制打标机做直线运动最复杂的就是电机的加减速控制,为了防止电机失步,不能直接发送给定频率的脉冲.需要有加速和减速的过程。加减速控制有两种方法,梯形方法和S型方法。梯形方法是采用恒定加速度,S型方法是采用变加速度和恒定加速度的2次加速方案。传统梯型加减速实现简单。计算方便,适用于低速、低精度要求的场合。但是在变速点存在速度突变,对系统造成柔性冲击。不适用于高速、高精度要求的场合。S型加减速控制方式速度过渡平滑。加速度与加加速度变化平稳,提高了高速打标系统的柔性,适用于高速、高精度要求的场合,采用S型加减速控制方法更好。

如今,汽油价格的不断上涨,使得汽车出行的成本越来越高,很多用户出于环保和经济的考虑,改装汽车使用天然气代替汽油,天然气的储备需要用到耐压钢瓶,更多的厂家不断加大生产提高产量以供市场之需,而高速,高标准的气动打标控制系统更有着广泛的应用前景。

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