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2020 - 05 - 20
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2020 - 05 - 15
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2020 - 04 - 20
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2020 - 04 - 18
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众为兴高性能脉冲运动控制卡在视觉点胶、轮廓扫描上的应用

发布时间: 2019-07-22
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       机床是一个国家制造业水平的象征,而代表机床最高境界的是五轴联动数控机床。由于在航空、军事、精密器械等高端制造领域的重要应用,所以对于一个国家而言,五轴联动机床具有战略意义。


  什么是五轴加工?

  

  五轴加工,顾名思义是数控机床加工的一种模式,是x、y、z三个移动轴再加上任意两个旋转轴,被认为是叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等加工的唯一手段。而五轴机床也称作五轴加工中心,可以不改变工件在机床上的位置而对工件的不同侧面进行加工,可大大提高棱柱形零件的加工效率。




      五轴机床机械结构形式多种多样,但主要有以下几种形式:


众为兴高性能脉冲运动控制卡在手机视觉点胶、轮廓扫描上的应用

  相较于传统的三轴机床,五轴机床具有改善切削条件、避免刀具干涉、一次装夹、提高加工质量和效率、简化生产管理、缩短新产品研发周期等众多优势。

  

  由于五轴机床系统价格昂贵,加之NC程序制作较难,使其难以“平民”化应用,但随着计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)系统取得了突破性发展,国产五轴机床取得了突破性发展。


       真假五轴


  一台数控机床有五个联动轴并不能就此简单地称之为五轴机床,同样,一套数控系统能控五个轴,也不能就此声称为五轴数控系统。

  

  判断其是否是真正的五轴机床和五轴数控系统,首先必须看其是否具备RTCP功能。

  

  RTCP,即Rotational Tool Center Point的缩写,字面意思是“旋转刀具中心”。RTCP具有一下特点:

  

  1.针对刀具的实际切削点执行进给控制;

  

  2.针对五个轴的前瞻控制;

  

  3.可处理垂直、倾斜和存在偏心的铣头;

  

  4.“虚拟主轴”:将某个轴定向到刀具轴线上执行钻削和回退操作;

  

  5.针对五轴的坐标旋转和(或)坐标变换;

  

  6.参考坐标系(G194)的旋转:应用于加工程序以及那些来自JOG或手轮的运动。


       没有RTCP功能的机床,其插补运算对象是刀具旋转中心,即刀轴点,而开启了RTCP功能的机床,则变成了刀尖点,其加工效果区别如下图所示:


众为兴高性能脉冲运动控制卡在视觉点胶、轮廓扫描上的应用


  RTCP的标定

  

  机械部件加工和装配,使得旋转轴与理论设计存在偏差。例如,理论上,双转台五轴机床的两个旋转轴通常设计成相交且垂直,之间不存在空间距离,但是在实际中,不一定相交,也不一定垂直。

  

  RTCP参数是描述五轴机床两个旋转轴相对位置的结构参数,五轴结构参数测量精度直接决定了 RTCP 功能的好坏,从而影响刀具中心点定位精度,因此五轴机床结构参数精密测量意义重大。

  

  传统手工测量存在如下缺陷及局限性:

  

  (1)难以测量两个旋转轴的轴线方向,默认两轴线与相应坐标轴平行且相互正交,这是手工测量方法的前提。但是在实际中,两轴线不一定与坐标轴平行,也不一定相互正交,此测量前提是无法保证的,这样便会带来测量误差。

  

  (2)双转台RTCP 结构参数测量时,要求主动轴能在正向或者负向旋转 90°,并非所有机床具备这个角度行程。

  

  (3)操作步骤繁琐,自动化程度低,测量结果好坏往往与机床测试人员经验有很大关系。

  

  为解决手工测量精度缺陷和使用局限性,最大限度实现测量的自动化和统一化,实现旋转刀具中心点精确控制,深圳众为兴的高性能轨迹运动控制卡ADT-09系列开发了一种RTCP拟合标定算法,通过测量模块中数据处理,能精确计算旋转轴轴线方向和偏移,改变了手动无法测量回转轴线方向和测量结果精度不足的局限,实现旋转刀具中心点的精确控制。

  

  ADT-09系列的RTCP模型也支持非正交的五轴机床结构,支持旋转轴线任意方向、两旋转轴轴线正交与非正交、相交与异面的各种情况。

  

众为兴高性能脉冲运动控制卡在视觉点胶、轮廓扫描上的应用

△众为兴ADT-8969G1运动控制卡


  应用案例分享

  

  那么众为兴ADT-09系列运动控制卡,在具体的应用中,是如何发挥其RTCP功能的优势呢?


       一、当RTCP遇上视觉点胶

  

  如何实现手机中框倾斜任意角度的双工位、高精、高效点胶?

  

  通常,点胶工艺出于对胶量等因素的控制,其出胶口须与工件保持固定的高度,平面点胶只需保持Z轴高度的前提下,实现轨迹控制和胶阀控制即可,而遇到类似如下情形,则一筹莫展——

 


众为兴高性能脉冲运动控制卡在视觉点胶、轮廓扫描上的应用

众为兴高性能脉冲运动控制卡在视觉点胶、轮廓扫描上的应用


  ADT-09系列则经受住了这种考验,巧妙地利用了客户的视觉系统和激光测高系统,得出高精标定数据,配合螺距补偿、AC正交补偿等专门针对五轴设备的标定误差补偿功能,利用RTCP算法实现了手机中框倾斜任意角度的双工位、高精、高效点胶系统。

  

  二、当RTCP遇上Focal

  

  如何控制Focal激光测高仪跟随并等间隔采集手机轮廓?

  

      该项目使用5D RTCP算法控制Focal激光测高仪跟随并等间隔采集手机轮廓,5轴平台A轴分别在0°/45°姿态下,使Focal绕手机正表面轮廓扫描一周,3D模拟软件可以利用Focal采集数据拟合描绘实际采集的3D效果,以观察手机正面、侧面的平整度。

众为兴高性能脉冲运动控制卡在视觉点胶、轮廓扫描上的应用

众为兴高性能脉冲运动控制卡在视觉点胶、轮廓扫描上的应用

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发布时间: 2020 - 04 - 22
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众为兴以AMC1600E总线型控制器为核心,设计的全自动“一拖二”平面口罩机控制方案在多个客户项目中成功应用。该方案,采用总线控制,在提高运行响应速度、增加控制精度的基础上,方便外挂IO的扩展;PLCOpen运动控制命令库轻松满足口罩生产中各种运动要求;运用IEC61131-3标准语言(IL、FBD、SFC、ST、LD)进行编程,充分发挥ST语言的灵活性,将繁琐、复杂的动作进行功能块化编写,让运行调用更简单明了。设备介绍△设备构成(点击看大图)此方案适用平面口罩的全自动化生产,主要包含卷材上料、折叠合成、鼻梁筋上料、口罩成型、口罩切断、耳带上料及焊接、成品下料等工艺,也可将设备看作打片、分片、焊接三部分组成,设备能够完成从卷料原材料到口罩成品的整个生产过程,生产的口罩具有佩带舒适、无压迫感。其中也可以根据用户需要,将翻转与分料电机更改为气缸动作,有利于减少电机的使用。电气零部件清单PLC AMC1600E总线控制器 1台 伺服驱动 QXE伺服驱动 2台人机界面威纶通触摸屏 2台扩展IOET1616A扩展IO 5台 *以上仅列出众为兴提供部分电气系统配置PLC程序介绍程序主要分为主程序、报警、自动运行三大部分。通过运用ST语言将诸多的复杂动作按照设备工站进行FBD功能块集成,在三大主程序中集中调用功能块,既方便编程过程中难易程序的合理划分,又能保证设备调试过程中,避免过多的无关变量的显示,从而提高程序的可读性,最后运用多任务机制,将主程序进行轻松运行。HMI人机界面HMI人机界面分为自动、手动、参数、功能、报警等页面。自动界面:主要包含轴位置的实时位置显示、设备生产计数统计、不同工站的启动、停止、复位、回零、暂停、清除等操作功能。手动操作界面:首先分为不同工站手动界面,然后不同工站状态界面中又包含手动电机操作页面、手动气缸操作界面和传感...
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