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    数控搅拌摩擦焊接设备控制案例

    1、 行业概况

          自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来,数控机床在制造工业,特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用,数控技术无论在硬件和软件方面,都有飞速发展。机床是一个国家制造业水平高低的象征,机床的核心就是数控系统,简称CNC,CNC系统是一个专用的实时多任务计算机系统,在它的控制软件中融合了当今计算机软件技术中的许多先进技术,其中最突出的是多任务并行处理和多重实时中断。虽然贝加莱进入数控行业较晚,但是得益于其系统的开放性所带来的开发便利,以及为客户带来的个性化,使得贝加莱在过去几年在该领域取得了快速的成长。

    2、 设备概况

    数控铣床,顾名思义是铣床的升级版,它和普通铣床原理相同,结构相似,工艺相近,不同在于数控铣床是利用计算机程序作为指导者的自动加工机床。数控铣床应用于特殊行业更是数控铣床的升级,我们专门开发了贝加莱的数控铣床应用于搅拌摩擦焊行业,为数控在搅拌摩擦行业的发展奠定了基础,开创了行业的先例。使得复杂形状的焊接变得简单化,可采用通用的G代码编程。

    以开发的典型机床为例,一般包含主轴,X轴,Y轴,Z轴,C轴,焊接工艺的特殊性,决定了通用的CNC系统无法在应用中发挥作用,需要进行二次开发。基本的模型及难点如下图: 

    系统应用的特殊性决定了软件开发的任务量,在分析需求的基础上,我们进行了CNC系统的二次开发。并且通过实际的应用,保证了焊接的质量。

    3、 系统方案配置设计

         上位机系统采用了贝加莱的Power Panel 系列PP500工业PC15寸显示,中文界面,具备G代码编程功能,具备时时多任务操作系统,支持总线协议,包括PowerlinKCanOpenprofibus_DP等通用总线协议。机床部分IO采用X20系列分布式IO模块,连接伺服采用powerlink总线。

          机床监控部分采用双摄像头,Z轴加光栅尺,并且具备恒压力控制功能,配备手持式操作单元,集成急停按钮,配备风冷、水冷、中央集中润滑系统,配备安全继电器,系统安全保护措施符合国际标准, 控制柜全密封设计,配备空调,操作臂高度等尺寸指标符合人体工程学设计,密封性好。

          上位机显示部分采用Automation Studio对控制器和可视化进行统一的配置和编程。C语言做为软件的基本开发语言,配合贝加莱开发的库文件来实现系统的基本功能。

         系统配置如下图:

    4、 设备图片




    5、 结束语

          通过实际的调试,目前已经成功销售十余台,并且2012年通过了莱茵认证,符合CE的标准,成功的销售欧洲的法国,德国,斯洛伐克等国家。系统运行稳定市场反应良好。

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