基于pmac的数字化工装控制系统

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1、基于PMAC的飞机柔性工装控制系统王水生，武慧芳（沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110034；河北旅游职业学院商务管理系承德067000）摘要：本文提出了一种基于PMAC的飞机壁板组件的柔性工装控制系统设计，它具有很强的扩展性和移植性。本文详尽说明了系统的组成,并介绍了硬件和软件设计方法。实验证明,基于PMAC的柔性工装控制系统对飞机壁板件实现柔性装配有非常重要的指导意义。关键词：运动控制；PMAC；柔性工装；开放式数控系统中图分类号：TH112文献标识码：AAcontrolsystemforFlexibleassemblyofaircra

2、ftbasedonPMACWangShuisheng，WuHuifang（Electricalengineeringinstitute，ShenyangAerospaceUniversity；Departmentofmanagement,HebeiTourismVocationalcolledge,Chengde067000）Abstract:ThispaperputsforwardamethodbasedontheplanewallcomponentwithPMACflexibleequipmentcontrolsystemdesign,i

3、thasstrongexpansibilityandportability.Thearticleillustratesthesystemcomposition,andintroducesthehardwareandsoftwaredesignmethod.Basedontheexperimentproves,flexibleequipmentcontrolsystemwithPMAConplanewallboardpieceflexibleassemblyhasveryimportantsignificance.Keywords:Motion

4、Control;PMAC;Flexibleassembly;OpenCNCsystem0引言飞机装配型架是飞机制造过程中必不可少的工艺装备,其设计制造周期及精度极大地影响着飞机制造周期和产品品质。进入20世纪80年代以后，飞机生产制造行业对飞机装配技术提出了高质量、高速度、低成本并能适应多品种产品的生产要求，对飞机柔性装配技术的需求越来越高，而各种新的装配工艺技术与计算作者简介：王水生，男，河北承德，助教，主要研究方向为飞机柔性工装，sunnyfighter@163.com。机技术的飞跃发展使得飞机柔性装配的实现具备了必要的技术基础。国外先进

5、国家的航空企业已经开发并应用了飞机柔性装配技术于多种飞机的研制生产中，取得了显著成效，证明了飞机柔性装配技术是提高飞机装配质量和效率，缩短生产周期，降低和控制生产成本，甚至是改造研制生产模式的有效手段。我国目前装配型架采用刚性结构,而且一套型架只能用于一个装配对象,飞机生产准备过程中需制造大量的装配型架装配型架的制造周期长,这直接影响到飞机的研发时间和性能。国外发达国家在柔性化工装设计制造技术研究和应用比国内起步要早很多,其相关产品已广泛应用于飞机装配过程。国内航空企业和高校也陆续开始对柔性装配进行相关研究。本系统实现了组件级飞机壁板件的装配

6、。1机械结构部分本系统采用立式导轨滚珠丝杠组合结构，滚珠丝杠副是一种旋转传动机构，在具有螺旋槽的丝杠和螺母之间装有中间传动元件—滚珠。它由丝杠、螺母、滚珠和返向器等四部分组成，当丝杠和螺母转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动，丝杠和螺母之间相对运动时产生滚动摩擦。在飞机壁板组件上选取9个特征点，利用9个真图1机械部分示意空吸盘进行吸附定位，17个伺服电机可分别驱图动9个真空吸盘末端实现空间定位，如图1所示。具体工作原理如图2所示，中间红色点为坐标原点，保持不动，剩余8点分别有伺服电机驱动相对坐标原点进行三坐标运动。2控制系统硬件设计2.1控制方案选择目

7、前主流的运动控制方案主要有两大类：第一类专用运动系统(CNC)十PC系统，由于专用运动控制系统根据加工工艺要求，每个工序图2九点联动示意编写相应的专用控制函数，完成相应控制功能。作者简介：王水生，男，河北承德，助教，主要研究方向为飞机柔性工装，sunnyfighter@163.com。专用运动控制系统技术成熟，技术风险小，但因此这种结构开放性较差，只在PC部分，其专业的数控部分仍处于瓶颈结构，用户无法介入数控系统的核心。对控制系统的改动的变更，往往需要重新修改控制程序。进而使得工作量大，开发周期长，适合工业级产品研发。第二类为工控机+运动控制

8、卡组成该方案的控制系统采用高性能工业计算机（IPC）+运动控制卡构成开放式的平台。运动控制卡实现运动轴的实时控制，检测卡完成各轴测量信息的采集，I/0卡完成各种开关