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链式刀库及自动换刀装置的控制与检测系统研究

官文  
【摘要】:在加工中心的自动换刀装置中,刀具翻转的位置是否准确和平稳,将直接影响加工中心自动换刀的准确性和可靠性;因此,在抓刀时测试翻刀机构的位置精度及其平稳性具有重要的意义。 本文以测试控制技术为出发点,以刀库及自动换刀装置的控制及检测系统为研究对象,从总体方案设计、硬件设计和软件设计几个方面介绍了对系统的应用研究。搭建了用于承载刀库及自动换刀装置的测试平台,设计了以三菱FX1N-40MT PLC为核心的控制系统;另外,还设计了以VC为基础的数据采集、分析系统。 首先,依据刀库运行及刀套翻转的特点,完成了系统测试平台的设计;为了实现对刀套翻转定位精度的检测,设计了传感器的安装支架,该支架在装配时能有效的避开机械手换刀及刀套翻转的工作范围;将激光位移传感器安装在支架上,完成对刀柄的数据采集。 其次,为实现整个自动换刀装置的运动,设计了一种基于PLC的控制系统,利用PLC控制伺服电机、气缸和变频器的运动,继而实现对刀库运动、刀套翻转运动和机械手运动的控制。同时,利用组态王设计人机界面,实现对自动换刀装置的监控、刀库运行的参数设置以及刀库运动的模拟。 最后,开发了基于VC的数据采集系统,实时采集检测数据,并对位移数据进行分析处理;通过友好的图形界面实时显示测量数据及分析结果,并实时将数据进行保存。


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