玻璃切割机的运动控制和玻璃制成品的建模研究
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摘要
本文以PC工运动控制卡切割玻璃机系统为研究中心,着重探讨了玻璃制成品建模的方法,开发了基于工控PC机控制模块的硬件及软件系统结构。
在硬件结构上,开发了基于工控PC机和PCI运动控制卡为主控模块的控制电路及切割设备。主控模块采用专用看门狗定时器芯片,配合软件可同时实现三轴控制,模块输出0-10V模拟量电压,控制比例电磁阀产生所需要的切割压力,从而提高切割精度及切割的成品率。充分利用PC机的控制功能及人机对话功能,实现对驱动电机的可变细分驱动,提高系统的精度。玻璃切割平台采用工业PC机加PCI运动控制卡的主从硬件体系,具有开放式的结构。
在软件方面,采用AUTOCAD绘图软件作为信息的输入平台,利用了DXF图形交换文件与其它系统进行数据交换的功能。在对DXF文件结构进行详细分析的基础上,-利用模块化思想和VC++语言面向对象的编程技术,设计了玻璃制成品建模软件系统。该系统由三个模块组成,即DXF文件数据读取及传输模块,直线、圆弧和自由曲线拟合插补模块,转换指令代码模块。实现直观的AUTOCAD图形输入、动态的加工轨迹模拟和实时的切割控制。
基于PCI运动控制卡的图形自动编程玻璃切割系统平台的研究,实现了玻璃切割系统对AUTOCAD二维图形信息的识别,简化了切割编程,大量减少了切割编程人员所进行的的提取、组织和重新输入工作,和避免了可能发生的信息丢失和输入错误等问题,提高了玻璃切割系统的可靠性和企业的生产效率。
This dissertation, which cored by PCI motion controller glass-cutter systems research,discuss the modeling of glass finished products method emphatically to develop PC-based control module hardware and software system architecture.
On the hardware structure, PC and PCI motion control cards, as part of master control module's control circuitry and cutting equipment, are developed. Master control module used watch-dog timer control chips can achieve three-axis control in the meantime with the software:Module outputs 0-10V analog voltage to control the proportional solenoid valve to produce the necessary cutting pressure, so as to enhance cutting precision to improve cutting yields. Make full use of PC-control functions and man-machine conversation function, it can realize the variable drive motor segments driver to improve system accuracy. The industrial PC used by glass cutting platform, and the main PCI motion control card from the hardware system, have an open structure.
The input information platform using AUTOCAD drawing software has the function using DXF data exchange with other systems. Based on detailed analysis DXF file structure, it designed automatic graphic programming software systems using modular thinking and VC++ object-oriented programming language. The system consists of three modules:the DXF file data read and transfer module; straight lines, circular interpolation module; processing path simulation module, which are independently encapsulated in different classes. In the implementation of control, they link dynamic- link- library dynamically to simulate AUTOCAD intuitive graphical input, dynamic process and control real-time cutting trajectory.
The research of glass cutting system based on PCI motion control card automatic graphic programming platform can identify a glass cutting two-dimensional graphical information used by AUTOCAD software, simplify cutting programming to save a large number of time by programmers extraction, organization and re-input the work, and avoid some possible default such as the loss of information and input errors, improve the reliability of glass cutting system and business productivity.
在硬件结构上,开发了基于工控PC机和PCI运动控制卡为主控模块的控制电路及切割设备。主控模块采用专用看门狗定时器芯片,配合软件可同时实现三轴控制,模块输出0-10V模拟量电压,控制比例电磁阀产生所需要的切割压力,从而提高切割精度及切割的成品率。充分利用PC机的控制功能及人机对话功能,实现对驱动电机的可变细分驱动,提高系统的精度。玻璃切割平台采用工业PC机加PCI运动控制卡的主从硬件体系,具有开放式的结构。
在软件方面,采用AUTOCAD绘图软件作为信息的输入平台,利用了DXF图形交换文件与其它系统进行数据交换的功能。在对DXF文件结构进行详细分析的基础上,-利用模块化思想和VC++语言面向对象的编程技术,设计了玻璃制成品建模软件系统。该系统由三个模块组成,即DXF文件数据读取及传输模块,直线、圆弧和自由曲线拟合插补模块,转换指令代码模块。实现直观的AUTOCAD图形输入、动态的加工轨迹模拟和实时的切割控制。
基于PCI运动控制卡的图形自动编程玻璃切割系统平台的研究,实现了玻璃切割系统对AUTOCAD二维图形信息的识别,简化了切割编程,大量减少了切割编程人员所进行的的提取、组织和重新输入工作,和避免了可能发生的信息丢失和输入错误等问题,提高了玻璃切割系统的可靠性和企业的生产效率。
This dissertation, which cored by PCI motion controller glass-cutter systems research,discuss the modeling of glass finished products method emphatically to develop PC-based control module hardware and software system architecture.
On the hardware structure, PC and PCI motion control cards, as part of master control module's control circuitry and cutting equipment, are developed. Master control module used watch-dog timer control chips can achieve three-axis control in the meantime with the software:Module outputs 0-10V analog voltage to control the proportional solenoid valve to produce the necessary cutting pressure, so as to enhance cutting precision to improve cutting yields. Make full use of PC-control functions and man-machine conversation function, it can realize the variable drive motor segments driver to improve system accuracy. The industrial PC used by glass cutting platform, and the main PCI motion control card from the hardware system, have an open structure.
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The research of glass cutting system based on PCI motion control card automatic graphic programming platform can identify a glass cutting two-dimensional graphical information used by AUTOCAD software, simplify cutting programming to save a large number of time by programmers extraction, organization and re-input the work, and avoid some possible default such as the loss of information and input errors, improve the reliability of glass cutting system and business productivity.
引文
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[2]我国CAD/CAM技术及产品发展的未来之路[ol].国际模具网,2005,9
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[4]韩永奇.2009年我国玻璃产业与市场走向何方[J].中国玻璃,2009,第3期：(17-20).
[5]赵修建蒋洋.我国平板玻璃工业表面改性技术与加工玻璃品种技术创新发展研究[ol].中国建筑材料集团有限公司网站,2009,8
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[8]Galil1842运动控制卡使用手册 上海微敏自控技术有限公司.
[9]安川∑系列用户手册YASKAWA.
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[14]蒋志勇.AutoCAD在数迭机床计算机辅助编程中的应用研究[J].机电工程,1995,第1期：(6-10).
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[21]杨雁王云宽宋英华.基于FPGA的数控加减速控制器的设计[J].制造技术与机床,2007,第6期：(31-34).
[22]叶茂.利用AutoCAD数据库生成数控加工指令的一种方法[J].吉林化工学院学报,2006,第2期：(62-64).
[23]陈慧娥言勇华魏林.玻璃切割机的运动控制器[J].机械设计与制造,2007,第2期：(110-112).
[24]郝永平.AutoCAD系统接口技术综合分析[J].计算机应用软件,1993,第6期：(19-24).
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[32]邵秀凤李利.基于最小二乘法曲线拟合的油井产量预测[J].微型电脑应用,2009,第12期：(13-14).
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