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三维激光切割机GNC61数控系统的应用控制

王大明  
【摘要】:五轴联动三维激光切割机是激光切割技术与数控技术相结合的自动化设备,目前国产的高精度、智能化三维激光切割机还很稀缺,并没有被量产,为适应客户的需求,弥补国产三维激光切割机的空缺,大连光洋科技研发设计了五轴联动三维激光切割机,论文以作者实际参与该项目所从事的PLC程序设计与调试为前提,论述了实用于该项目的PLC控制程序与设计过程,实现了五轴联动三维激光切割机的功能。论文首先简述了激光切割技术,并对三维激光切割机国内外发展情况、未来发展趋势以及国内外存在的不足进行了分析研究,结合各项要求,选用GNC61数控系统作为主控系统,Glink光纤开放式现场总线作为其通讯方式。由于该总线是自主研发的一种基于CANOpen的串行现场总线,为此论文接着对该总线的技术方式、技术要点以及该技术在GNC61数控系统中的应用做一叙述,为后续的研究做下铺垫。论文分别通过二维钢板切割与三维钢板切割的实例阐述了激光焦距定位、调节和跟随的技术原理及方法,依据此原理设计该功能的PLC程序,实现手动或自动的焦距定位、调节以及跟随功能。又因激光切割加工的需求,采用自动寻边算法设计该功能的PLC程序,以达到对切割机的自动寻边控制。然后通过切割实验的方法,总结得出影响切割的主要工艺参数与匹配数据,为方便设置与调用,设计工艺参数配置表并据此设计PLC程序应用于数控系统中,完成对工艺参数的调取与使用的控制。论文设计了基于GPLC编译环境的可视化监控系统,对三维激光切割机整机运行状态进行实时监控和显示。论文还依据自动上料装置的动作逻辑关系,设计了手动及自动的上料PLC程序,以实现对该装置的控制。Glaser Cell 4020五轴联动三维激光切割机是一款拥有大连光洋自主知识产权的激光切割设备,硕士在读期间已通过客户正式验收,投入客户钣金加工生产中,由此证明了本论文论述的PLC程序有效、可行。


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