链式刀库控制系统及性能检测平台开发

• 作 者: 邓卫平
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 链式刀库 控制系统 定位精度 无线数据采集 加工中心

刀库及自动换刀装置是加工中心的重要的功能部件，它的实际性能直接影响加工中心的工作效率。因此，对刀库进行性能检测可以有效地反映出它的性能特点，对于评价刀库具有重要的意义。　　本文以性能检测平台研究为出发点，以链式刀库及自动换刀装置的控制系统及性能检测平台为研究对象，从总体方案设计、硬件设计和软件设计等几个方面对系统进行了应用研究;设计了以三菱FXIN-40MTPLC为核心的控制系统，搭建了链式刀库及自动换刀装置的检测平台;另外，还设计了以VC为基础的数据采集系统和以单片机为核心的无线数据采集系统。　　首先，依据链式刀库的运动原理并以链式刀库性能检测为目的，完成了系统检测平台的设计。为实现链式刀库的运动，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，继而实现对刀库链传动运动、刀套翻转运动和自动换刀装置运动的控制。　　其次，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。同时，为了实现对换刀机械手插拔力的检测，设计了包括应变片电路模块、数据采集模块、无线发送模块、无线接收模块以及USB接口模块的无线数据采集系统。　　最后，以检测链式刀库性能为目的，开发了基于VC的检测平台系统，通过友好的图形界面实时显示测量数据及分析结果。系统还将实时采集的数据存入数据库存储，通过对历史数据的分析得到链式刀库的性能参数。