一種水火彎板機多軸運動控制系統的製作方法

2023-09-13 07:09:45 1

專利名稱：一種水火彎板機多軸運動控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及造船業的水火彎板機的彎曲成型控制工藝，尤其涉及一種水火 彎板機多軸運動控制系統。
背景技術：
水火彎板也稱線狀加熱成型，它是一種利用金屬板局部受高溫冷卻後產生 的局部熱彈塑性變形而達到整體彎曲的一種成型工藝。水火彎板成形工藝方法 於二十世紀五六十年代起源於日本，由於其加工快、操作靈活、不需要其他設 備及適於複雜形狀的成形加工等優點，而被迅速而廣泛在應用於世界各地的船 廠中，並成了雙曲度外板的主要加工方式，目前幾乎所有的雙曲度船體外板都 是採用水火彎板主藝成形的。當今世界船舶市場上的竟爭日趨激烈，為提高竟 爭力，各船廠廣泛採用各種先進技術和管理手段，以縮短造船周期、提高造船 質量。而手工經驗型的水火彎板工藝方法，無論在速度上還是在質量上都已遠 遠滿足不了現代造船生產的需要。因此，水火彎板加工成型方法的革新在船廠 得到高度重視。
綜上，水火彎板機的運動控制系統要滿足全自動控制與機電一體化的需求， 集成各方向軸電機的驅動、點火、水流等相關設備的控制，方便操作，在控制 人機界面能完成板型測量與按焰道加工的控制工作，實現全自動控制的要求。 系統可以對每次加工的鋼板數據進行存儲、備份，滿足了對生產信息的管理需 求。控制系統還應能適應惡劣的車間應用環境，保證設備的運行可靠和安全。 因此，運動控制系統採用先進多軸運動控制技術，以提高運動控制的精度、焰
道加工的準確、運行工況的穩定為目標，並採用PLC構成行程保護系統，使系 統的運行的安全性得到保證。根據生產需要和應用場合需求設計和開發的水火 彎板機運動控制系統，具有非常好的推廣和應用^f介值。

發明內容
針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種滿足全自動控制與機電一 體化的需求，集成各方向軸電機的驅動的水火彎板機多軸運動控制系統。
為實現上述目的，本發明的4支術方案為 一種水火彎板^/L多軸運動控制系 統，包括運動控制部分及PLC控制部分，該運動控制部分包括依次連接的工控 機、多軸控制器、伺服驅動器及各軸的伺服電機系統，該PLC控制部分包括PLC、 用於焰道定位的雷射器、對鋼板進行測量的雷射測距儀及對焰道進行點火加工 的點火裝置；
工控機將運動數據及運動命令傳輸給多軸控制器，多軸控制器通過伺服驅 動器對多軸的伺服電機系統進行聯動控制及位置控制，PLC控制部分從多軸控制 器讀取各軸的限位信號、點火裝置的開關信號及各軸的運行信號，還讀取雷射 測距儀的信號，並進4亍點火裝置的流程及距離的控制。
各軸的伺服電機系統包括兩個縱向X軸電機、 一個橫向Y軸電機及一個槍 頭旋轉軸電機。
該PLC控制部分還包括氧氣煤氣閥、水閥、雷射測距電機及託板電機。 該工控機包括以下功能模塊
校準模塊，用於對各伺服電機的坐標原點以及雷射器的零點進行設置; 繪圖才莫塊，用於顯示二維板形及三維板形，導入焰道計算壽欠件生成的焰道 進行修改，添加焰道，重新編排焰道加工順序，調整焰道位置；
測量模塊，用於對鋼板的雷射測量，以及實現對鋼板指定位置墊高操作。 該工控機還包括以下功能模塊
加工才莫塊，用於自動控制點火裝置的開關，氧氣煤氣閥，點燃火槍頭，設 置加工速度及水火控制；
圖形模塊，用於顯示給定的加工軌跡和測量軌跡； 文件管理模塊，用於對工具機中文件的讀取和編輯。 該工控機還包括以下功能模塊
參數模塊用於對火路開始延時時間、空運行速度、測量速度、託板上下
移動距離、雷射頭與火焰頭距離的M設置；
診斷模塊，用於對控制系統的各個I/O點的狀態進行讀取和設置。 本發明滿足全自動控制與機電一體化的需求，控制系統需要把各方向軸的 電機驅動和加熱、點火等相關設備的控制集成，系統方便操作，在控制人機界 面能完成板型測量與"fe焰道加工的控制工作，實現全自動控制的要求。系統可 以對每次加工的鋼板^:據進4於存儲、備除，滿足了對生產信息的管理需求。


圖1為本發明水火彎扳4^多軸運動控制系統的控制框圖； 圖2為本發明的系統結構圖； 圖3為運動控制部分程序框圖。
具體實施例方式
如圖1及圖2所示，本發明由運動控制系統和PLC控制部分組成，包括點 火，鋼板數據測量，加工和行程保護等功能。具體結構包括運動控制部分及PLC 控制部分，其特徵在於該運動控制部分包括依次連接的工控機、多軸控制器、 伺月l驅動器及各軸的伺服電機系統，該PLC控制部分包括PLC、用於焰道定位的 雷射器、對鋼板進行測量的雷射測距儀及對焰道進行點火加工的點火裝置；
工控機將運動數據及運動命令傳輸給多軸控制器，多軸控制器通過伺服驅 動器對多軸的伺服電機系統進行聯動控制及位置控制，PLC控制部分從多軸控制 器讀取各軸的限位信號、點火裝置的開關信號及各軸的運行信號，還讀取雷射 測距儀的信號，並進-f亍點火裝置的流程W巨離的控制。
該PLC控制部分還包括氧氣煤氣閥、水閥、雷射測距電機及託板電機。
運動控制系統對各軸的伺服電機進行聯動控制和精確的位置控制，實現在 板型測量和加工過程中按照工藝軟體設計的路徑來控制測量裝置和點火裝置的 準確定位和運動控制。PLC控制部分讀取各限位開關動作信號，進行行程保護， 控制點火裝置的點火以及驅動加熱器具煤氣、氧氣電磁閥的開啟和關閉，讀取 雷射測距儀和紅外測溫儀的信號，並與多軸控制器進行通訊，達到聯動控制和 加工全自動化的要求。
運動控制系統由TRIO MC206運動控制器作為主控制器，控制包括X軸，Y 軸，Z軸，Z1軸和C軸的驅動，PLC行程保護系統採集行程P艮位，開關，停止 和運行信號，並進行點火流程的控制和距離，運動控制系統與PLC行程保護系 統之間採用Modbus協i義通4言。
該工控機包括以下功能模塊
校準模塊，用於對各伺服電機的坐標原點以及雷射器的零點進行設置； 繪圖模塊，用於顯示二維板形及三維板形，導入焰道計算l欠件生成的焰道 進行修改，添加焰道，重新編排焰道加工順序，調整焰道位置；
測量才莫塊，用於對鋼板的雷射測量，以及實現對鋼板指定4立置墊高操作。 該工控機還包括以下功能才莫塊
加工模塊，用於自動控制點火裝置的開關，氧氣煤氣閥，點燃火槍頭，設 置加工速度及水火控制；
圖形衝莫塊，用於顯示給定的加工軌跡和測量軌跡； 文件管理才莫塊，用於對工具機中文件的讀取和編輯。 該工控機還包括以下功能模塊
參數模塊用於對火路開始延時時間、空運行速度、測量速度、託板上下 移動距離、雷射頭與火焰頭距離的^^t設置；
診斷模塊，用於對控制系統的各個I/O點的狀態進行讀取和設置。
在系統中以MC206為中心，MC2 06通過乙太網連接和上位PC軟體進行通信， 接收上位機PC的運動數據和運動命令。控制器的4個軸分別控制縱向X軸兩個 電機、橫向Y軸一個電機和槍頭旋轉軸；另外還有一個雷射測距儀所在軸的電 機通過和PLC進行通信間接的進行控制。MC206本機的數字1/0，和模擬輸入輸 出資源有限，在這裡使用PLC進行擴展，並把所有數字量的輸入輸出和模擬量 的輸入輸出交給PLC進行處理，兩者通過MODBUS及RS485進^f亍數據的交互。包 括限位信號和零位信號的讀取、開關火和開關水的控制、雷射測距。
控制算法的實現，運動控制程序用TRIO Basic語言在MC206控制器內實現， 上位機只通過TRIO組件把運動數據(坐標，速度)寫到MC206控制器，並啟動
在控制器內的運動程序，MC206讀取這些數據，執行本地控制程序完程運動控制 過程。該方式有著明顯的優勢，使得實時性和穩定性得到保證；運動控制器只 負責傳輸運動數據和啟動命令，這樣就減少了其通信量大的問題。
該方式使得上位軟體和運動控制器的分工明確，合理。上位軟體的功能是 人機對話，文件管理，及作為焰道計算軟體和MC206的中介， 一方面讀取焰道 計算軟體生成的TXT文件中的數據發送到控制器，另一方面讀取控制器返回的 測量數據按照一定格式寫到TXT文件供焰道計算軟體讀取。MC206則專職完成運 動控制程序，包括測量程序中的運動，焰道加工程序的運動，手動和點動等運 動。
由於MC206隻完成運動控制，點火、邀:據測量等IO控制則在PLC系統，所 以兩者需要進行實時的通信以完成工作任務。MC206和艾默生PLC通過MODBUS 進行通信。此協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經 過何種網絡進行通信的。它描述了一個控制器請求訪問其他設備的過程、如何 回應來自其他設備額請求，以及怎樣偵測錯誤並記錄。它制定了消息域格局和 內容的公共格式。
該工控機主要包括以下八大功能模塊，如圖3所示
一、校準
手動控制方式下，實現對各坐標軸的手動移動操作，校準加工坐標。選擇 當前移動的軸後，在控制面+反上按"手動正向"和"手動反向"按4醜實現坐標 軸的正負方向移動。移動過程可以點擊"進給倍率+"和"進給倍率-"改變運 動速度。
1、 X軸
選擇當前手動移動的軸為x軸。
2、 Y軸
選擇當前手動移動的軸為Y軸。
3、 Zl軸
選擇當前手動移動的軸為Zl軸。
4、 Z軸
選擇當前手動移動的軸為Z軸(帶動火焰槍的託板)。
5、 C軸
選擇當前手動移動的軸為C軸。
6、 坐標設置
按下此按鈕後，用戶在對話框中輸入需要移動到的坐標值後，按確定，機 床就以參數界面中設置的空運行速度自動移動到所指定的坐標位置，移動過程 可以點擊"進給倍率+"和"進給倍率-"改變運動速度。
7、 手動模式
手動方式可以選擇連續、增量0. lmm、增量lmm、增量10mm四種模式。 在連續模式下，按住面板的"手動正向"或"手動反向"，選中軸以設定手動速 度連續運動，鬆開按鈕停止運動。在增量一莫式下按一下"手動正向"或"手動 反向"按鈕，選中軸在對應方向移動相應距離。
8、 手動倍率+
提高手動移動的進給速度。
9、 手動倍率-減小手動移動的進給速度。
在校準模式下，可以對各伺服電機的坐標原點以及雷射器的零點進行設置， 另外，還可以實現對鋼板偏角的自動校準。
1、 X軸置零
將X軸的當前坐標設為零。
2、 Y軸置零
將Y軸的當前坐標設為零。
4、 Zl軸置零
將Z1軸(帶動雷射測量上下移動的伺服電機)的當前坐標設為零。
5、 C軸置零
C軸自動正向尋找限位開關，然後反向旋轉直到和X軸平行，並設定當前角
度為o。反向旋轉的角度在^界面中的c軸最大行程中設定。
6、 設定原點
在自動校準鋼板時，手動移動X軸和Y軸，使雷射測量頭對準鋼板的原點時，
按此按鈕可以設置X軸和Y軸的當前位置為坐標原點。
7、 設定第二點
在自動校準鋼板時，手動移動X軸和Y軸，使雷射測量頭對準鋼板的標準坐標線的另外一點時，按此按鈕可以自動計算鋼板安裝到才兒床上時與工具機坐標軸的偏角，以便於在測量和加工時，對測量和力n工程序進行修正。
8、 雷射讀數清零
對當前雷射測量裝置的當前位置置零。
9、 Zl絕對零位
執行Z1軸的自動回絕對位置的操作。Zl軸首先向下運動到下限位，再向上 運動到絕對位置。絕對位置可以在參數界面中設定。 二、繪圖在繪圖方式下可以實現相當豐富的手工功能顯示二維板形，顯示三維板 形，導入焰道計算軟體生成的焰道進行修改，手工添加焰道，重新編排焰道加 工順序，手動調整焰道位置等；
1、 設定焰道起點，終點利用雷射點進行精確定位，當需要在板上增加一條焰道時，移動雷射點到 所需增加焰道的起點，此時雷射點指向焰道起點，按下"起點"按鈕，則可以 記下此時的X，Y坐標位置；繼續移動雷射點到所需增加焰道的終點，此時雷射 頭指向焰道終點，按下"終點"按鈕，則可以記下此時的X,Y坐標位置。
2、 添加焰道
利用雷射點設定好需要增加的焰道起點，終點坐標後，按下"添加焰道"
就可以在圖上增加一條焰道，此時焰道根據在板上的位置，按比例顯示出來， 加工工人可對其進行刪減，移動，縮放等#:作。
如果是對稱板，請點擊測量或加工界面的"對稱板"按鈕，使其變色，再 進^亍添加焰道操作。
3、 讀取文件
按下"讀取文件"，則可以導入焰道計算系統生成的焰道或之前保存的繪製 的焰道，在畫圖板上顯示出焰道在板上的分布以及焰道的加工順序。可以對其 進行選選擇、修改、刪除等操作。
4、 重設順序
如不滿意專家系統生成的焰道順序，按下"重設順序"，則可以對當前焰道 順序進行重新編排。
5、 繪製焰道
按下"繪製焰道"，可以手動在圖形上面添加焰道，旁邊的顏色選擇還可以 畫出不同顏色的焰道。
6、 選擇焰道
如果不滿意當前焰道所在的位置，則可以利用選擇焰道功能，手動拖動焰 道，移動到板上的任何位置，同時還可以對焰道進行編譯，拉伸或者縮放。
7、 刪除選中焰道
繪圖界面提供了兩種不同的刪除焰道方式，如確認某些焰道是多佘的，則 可以用刪除選中焰道的功能刪除選中的焰道。
8、 全部清除
如果要清除圖上的所有圖形，則可以選擇全部清除功能， 一次過把所有圖 形都清除掉，方便快捷。
9、 保存文件
如果有需要記錄當前焰道的分布，則可以用保存文件的功能將當前在畫圖 板上的焰道坐標保存下來，記錄到txt文檔中去，格式和焰道計算系統生成的 文件一致辭，可以在加工界面直接讀取進行加工。10、 顯示三維圖形
加工板經過測量之後，按下"顯示三維圖形，，，則可以顯示當前板的三維形狀。
11、 力口工焰道
如果當前板上的焰道條數，焰道位置以及焰道加工的順序都符合要求，則 可以點火加工了，按下"加工焰道"，首先彈出"選擇加工焰道，，對話框，列 出了所有當前畫圖板上的焰道編號，可以選擇需要加工的焰道，按確定後將彈 出提示輸入加工速度。如果焰道是從焰道計算系統生成的文件導入的則默認顯 示的焰道計算系統計算的速度，點確定後系統自動切換到加工界面，準備進行
力口工。
三、測量
在測量方式下，實現對鋼板的雷射測量，以及實現對鋼板指定位置墊高操作。
1、 開始測量
按下此按鈕後，等待按鈕變藍色後，按下控制面板的"循環啟動"按鈕就 可進行對鋼板的自動測量。
按下"開始測量"，還沒有按下"循環啟動"，即測量還沒開始，可以再點 擊"開始測量"取消測量，按鈕顏色恢復。
測量程序已經開始運動，"開始測量"失效，點擊不起作用，直到測量禾呈序 運動完畢，或按下面板復位按鈕。測量過程中除了圖形界面，其它界面的切換 按鈕將失效，不能切換到其它界面。可以切換到圖形界面以動態圖形的形式觀 察測量過程，直》見明了。
2、 對稱板
按下此按鈕，該按鈕變色，表示現在進行的測量和加工操作是針對鋼板的 對稱板的。再次按鈕次4要^組，按鈕恢復最初的顏色，測量和加工恢復到對原始 鋼板的操作。
3、 墊鋼板
按下此按鈕後，該按鈕變色，該操作起做用；再次按下此按鈕，該按鈕恢 復原有顏色，該操作不起作用。在該操作起作用時，按下控制面板的按鈕"+ " 和"-"可以實現坐標軸在需要墊鋼板的IO個坐標點間的前後移動。按"+ " 工具機移動到下一個點，按"-"工具機移動到前一個點。同時，在測量位置顯示 區，顯示當前點的標準值，測量值和兩者之差。
4、 進給倍率+
在測量過程中，提高工具機移動的進給速度。
5、 進給倍率-
在測量過程中，減小工具機移動的進給速度。
測量程序和墊鋼板程序文件默認讀取"D: Work"文件夾下的MeasureXY. txt 和Su卯ort. txt文件。這兩個文件由焰道計算軟體生成。所以在執行焰道計算 軟體讀取原始數據時，請將原始數據複製到"D:\work"文件夾進行操作，生成 的MeasureXY. txt和Support, txt文件才會在"D: Wrk，，文件夾下。
四、力口工
在加工方式下，自動執行程序，實現對鋼板的加熱變形。
1、 開始加工
按下此按鈕，首先彈出對話框，重新確認加工速度，再按下控制面板的"循 環啟動"按鈕就可實現對鋼板的自動加工。
按下"開始加工"，還沒有按下"循環啟動"，即測量還沒開始，可以再點 擊"開始加工"取消加工，按4醜顏色恢復。
加工程序已經開始運動，"開始加工"失效，點擊不起作用，直到加工程序 運動完畢，或按下面板復位按鈕。加工過程中除了圖形界面，其它界面的切換 按鈕將失效，不能切換到其它界面。可以切換到圖形界面以動態圖形的形式觀 察加工過程，直觀明了。
2、 對稱板
按下此按鈕，該按鈕變色，表示現在進行的測量和加工操作是針對鋼板的 對稱板的。再次按鈕次按鈕，按鈕恢復最初的顏色，測量和加工恢復到對原始
鋼板的操作。
3、 讀數據文件
按下此按鈕，顯示以下的對話框，用戶在對話框中選擇需要進行加工的程 序文件。按打開進行選擇，按取消則取消操作，加工程序還是默認的程序文件。
4、 點火
自動控制點火開關點火頭氣閥，氧氣煤氣閥，點燃火^r頭。
5、 關火
關閉氧氣煤氣閥，停火。
6、 設置加工速度
在加工過程中，改變燒板時的運動速度。點擊將彈出圖11所示對話框。
7、 水火控制
手動打開關閉氧氣煤氣閥，水閥，點火開關，點火頭煤氣閥。對應的開關 或閥門打開，按鈕呈綠色。
五、 圖形
圖形模式下，顯示給定的加工軌跡和測量軌跡。
1、 測量軌跡
顯示當前的測量軌跡。在測量過程中自動顯示測量的動態過程。已經測量 的點藍色表示，沿沒有測量的點黃色表示。當前位置綠色光標表示。
2、 力口工軌跡
顯示當前的加工軌跡，在加工過程中自動顯示加工的動態過程，紅色代表 需要進行加熱的部分，當加工過程正在進行時，加工軌跡將隨著加工過程而逐 漸改變，加工過的地方將顯示黃色，未加工的地方顏色不變，當火衝倉空走的時 候，走動的軌跡將用綠色顯示。
六、 文件管理
文件管理實現對才幾床中文件的讀取和編輯。 1、打開文件
打開在文件夾中選中的文件，若不選中文件，該操作無效。打開文件後就
可在編輯框中對該文件進行編輯和4務改。
2、 保存文件
保存當前已經打開的文件。
3、 文件另存為
對當前打開的文件另取名字4呆存。
4、 刪除文件
刪除在文件夾中選定的文件，若不選中文件，該操作無效。
5、 返回上級 —返回上一級的文檔目錄。
七、參數
加工參數設置
火路開始延時時間在火蹈^起點處的延時停留時間
空運行速度加工時，在不需加熱時移動工具機的速度。
測量速度測量過程的默i人移動速度。
大託板上下移動距離在小託板碰到限位時，大託板每次向上或向下移動 的3巨離。
Zl軸運4亍速度Zl軸在測量或加工過程中的運動速度。
Z軸運行速度Z軸在測量或加工過程中的運動速度。
C軸運行速度C軸在加工過程中的運動速度。
坐標軸設置
X軸設置X軸每移動單位毫米所需要的脈衝數。
Y軸設置Y軸每移動單位毫米所需要的脈衝數。
Zl軸設置Zl軸每移動單位毫米所需要的脈衝數。
Z軸設置Z軸每移動單位毫米所需要的脈衝數。
C軸設置C軸每移動單位角度所需要的脈衝數。
行程
Zl軸絕對位置在校準界面執行"Z1絕對零位"操作時，滑塊碰到下限位
後反向要走的距離。這個數為正數。
C軸行程最大值C軸從零位，即和X軸平4亍的方向，俯一見逆時針旋轉石並到 限位的角度。
C軸行程最小值等於360度減C軸行程最大值。 手動速度
X軸速度在校準界面單獨移動X軸的運動速度。 Y軸速度在校準界面單獨移動Y軸的運動速度。 Zl軸速度在^f交準界面單獨移動Zl軸的運動it^。 Z軸速度在校準界面單獨移動Z軸的運動速度。 C軸速度在校準界面單獨移動C軸的運動速度。 雷射頭與火焰頭iE巨離
X軸在X軸方向上雷射點X坐標減槍頭X坐標的值。 Y軸在Y軸方向上雷射點Y坐標減槍頭Y坐標的值。 氣閥控制
延時鎖死距離暫時不起作用。 雷射器二
串口號設置工控機與雷射儀的通信串口號。 八、診斷
在診斷菜單下，用戶可以對控制系統的各個I/O點的狀態進行讀取和設置。 輸入信號燈綠色時表示輸入信號接通，不變色時表示輸入信號斷開。輸出信號 按下，按鈕顏色變綠，表示將輸出點接通；再次按鈕此按鈕，按鈕顏色恢復， 表示將輸出點斷開。
本發明的主要操作步驟為數據處理、TXT數據文件、焰道計算軟體，測量 程序、數據交換表、加工程序、手動運動、限位保護、測距程序及水火控制。
1、 首先將鋼板原始數據拷貝到"D:\work"文件夾下，啟動焰道計算軟體， 根據焰道計算軟體的操作說明，生成測量數據和支撐數據。
2、 啟動數控系統，先在校準界面下，按Z1軸絕對零位使Z1軸回到其機械
零點。手動移動各個坐標軸，將雷射點對準鋼板原點，在4交準菜單下對各個坐
標軸的坐標位置置零。這時軸的實際位置(包括測量數據)顯示為0，點擊"設
定原點"按鈕。再手動移動各個坐標軸，使雷射點對準鋼板第二點，點擊"設 定第二點"按鈕，完成鋼板偏角的計算。
3、 在測量菜單下，按下墊鋼板按鈕，該按鈕變色，然後使用操作面板上的 "+ "和"—"按鈕使坐標軸依次移動到各個指定的需要墊鋼板的位置，系統
會在測量數據顯示區對當前點的編號，標準高度，測量高度以及它們的差值進 行顯示，用戶參考該差值對鋼板進行墊高操作直至該差值為0。然後用戶移動到 下一個點繼續上述操作直至完成對所有點的操作。
4、 完成墊鋼板操作後，用戶再按下墊鋼板操作，該按鈕顏色恢復到原有顏 色，用戶可以繼續進行其他操作。
5、 用戶按下測量菜單下的開始測量按鈕後，按下操作面板的循環啟動按鈕， 系統開始進行測量操作，測量過程中可以切換到圖形界面實時觀察測量過程。
6、 測量完成數控系統生成測量結果MeasureResult. txt文件，切換到焰道 計算軟體，讀取測量結果，進^"焰道計算等操作。
7、 計算好焰道後，用戶切換到繪圖菜單，導入焰道計算軟體生成的焰道， 在這裡可以查看板的大概形狀以及焰道所在的位置、條數以及編號；如果不滿 意專家系統生成的焰道，還可以手動的添加焰道，或者用雷射頭精確定位，取 得起點，終點坐標，然後重新增加一條新的焰道；如果認為焰道的位置不夠合 理，可以用選擇焰道的功能對焰道進行修改，可以移動、縮放、拉伸；在繪圖 菜單，充分考慮了手動的功能，可以選擇需要加工的焰道，還可以刪減不需要 的焰道；繪圖菜單還可以對圖上的焰道加工順序進行重新的設定， 一切都可以 人工手動操作，非常方便，快捷；當一切整理完成後，就可以將當前的焰道信 息重新記錄到txt文檔中去，在加工界面可以直接讀取，然後對彎板進行加工。 繪圖菜單還有一項功能就是顯示三維的圖形，當板經過測量後，繪圖菜單可以 根據所測量的數據生成三維的立體圖形，方便技術工人查看，對比。
8、 在加工界面，按下讀數據文件M選擇要加工的數據文件，然後按下開
始加工按鈕，再按下操作面板的循環啟動按鈕，系統就開始進行加工操作，加 工過禾呈中可以切換到圖形界面實時觀察加工過程。
9、 若要暫停當前的加工或測量程序，則可按下進^f亭止按鈕，系統處於進 給停止狀態。在進給停止狀態，重新按下循環啟動按鈕，加工或測量程序將從 暫停處繼續運行。若在加工或測量過程中，按下復位按鈕，則中斷當前的加工 或測量過程，重新按下循環啟動按鈕後，加工或測量程序將重新運行。在加工 或測量過程中，修改進給倍率或設置加工速度的方式可以實時改變運行的速度。
10、 用戶在測量和加工中的空運行速度，可以在參數菜單下^^改，選參數 菜單，在加工參數設置中修改空運行速度即可，單位是毫米/秒。
11、 用戶在設定好坐標系後可以反覆進行測量和加工操作，若需要進行對 稱板的加工，則只需在測量或加工菜單下按下對稱板按鈕使該按鈕變色，再執 ^f亍測量和加工操作就可實現對對稱板的測量和加工。再次按下對稱板g使其 恢復顏色將^f吏測量和加工恢復到對原有板的測量和加工。
如果當前要加工的板和上一次加工的板是同一板型，由於測量文件和支撐 文件不變，不需要執行步驟l。
系統有保存當前位置的功能，系統正常關機，重新開機後，使用校準界面 的"坐標設置"功能使系統運動到原點(0， O)位置，如果雷射點和鋼板原點 吻合，則不需要重新執行步驟2的校準操作。
權利要求
1、一種水火彎板機多軸運動控制系統，包括運動控制部分及PLC控制部分，其特徵在於:該運動控制部分包括依次連接的工控機、多軸控制器、伺服驅動器及各軸的伺服電機系統，該PLC控制部分包括PLC、用於焰道定位的雷射器、對鋼板進行測量的雷射測距儀及對焰道進行點火加工的點火裝置；工控機將運動數據及運動命令傳輸給多軸控制器，多軸控制器通過伺服驅動器對多軸的伺服電機系統進行聯動控制及位置控制，PLC控制部分從多軸控制器讀取各軸的限位信號、點火裝置的開關信號及各軸的運行信號，還讀取雷射測距儀的信號，並進行點火裝置的流程及距離的控制。
2、 根據權利要求l所述的水火彎板機多軸運動控制系統，其特徵在於各 軸的伺服電機系統包括兩個縱向X軸電機、 一個橫向Y軸電機及一個槍頭旋轉 軸電才幾。
3、 根據權利要求2所述的水火彎板機多軸運動控制系統，其特徵在於該 PLC控制部分還包括氧氣煤氣閥、水閥、雷射測距電機及託板電機。
4、 根據權利要求3所述的水火彎板^L多軸運動控制系統，其特徵在於該 工控機包括以下功能模塊校準模塊，用於對各伺服電機的坐標原點以及雷射器的零點進行設置； 繪圖模塊，用於顯示二維板形及三維板形，導入焰道計算軟體生成的焰道 進行修改，添加焰道，重新編排焰道加工順序，調整焰道位置；測量模塊，用於對鋼板的雷射測量，以及實現對鋼板指定位置墊高操作。
5、 根據權利要求4所述的水火彎板機多軸運動控制系統，其特徵在於該 工控機還包括以下功能模塊加工模塊，用於自動控制點火裝置的開關，氧氣煤氣閥，點燃火槍頭，設 置加工速度及水火控制；圖形模塊，用於顯示給定的加工軌跡和測量軌跡； 文件管理模塊，用於對工具機中文件的讀取和編輯。
6、根據權利要求5所述的水火彎板機多軸運動控制系統，其特徵在於該 工控積逸包括以下功能模塊參數模塊用於對火路開始延時時間、空運行速度、測量速度、託板上下 移動距離、雷射頭與火焰頭距離的^t設置；診斷模塊，用於對控制系統的各個I/O點的狀態進行讀取和設置。
全文摘要
本發明公開造船業的水火彎板機的彎曲成型控制工藝，尤其涉及一種水火彎板機多軸運動控制系統，包括依次連接的工控機、運動控制部分及PLC控制部分，該運動控制部分包括依次連接的多軸控制器、伺服驅動器及各軸的伺服電機系統，該PLC控制部分包括PLC、用於焰道定位的雷射器、對鋼板進行測量的雷射測距儀及對焰道進行點火加工的點火裝置；工控機將運動數據及運動命令傳輸給多軸控制器，多軸控制器通過伺服驅動器對多軸的伺服電機系統進行聯動控制及位置控制，PLC控制部分從多軸控制器讀取各軸的限位信號、點火裝置的開關信號及各軸的運行信號，還讀取雷射測距儀的信號，並進行點火裝置的流程及距離的控制。
文檔編號G05B19/18GK101382795SQ20081019891
公開日2009年3月11日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者江偉歡, 潘建華, 程良倫, 胡曉文, 謝曉松, 賴宇鋒 申請人:廣東工業大學