基于ARM剪板机数控系统模块化开发.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术NO．1O2011年1O月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueOct．2011文章编号：1001—2265(2011)10—0072—03基于ARM剪板机数控系统模块化开发李轲，唐小琦(1．烟台工程职业技术学院，山东烟台264006；2．华中科技大学国家数控工程技术研究中心，武汉430074)摘要：采用模块化的设计原则，以ARM处理器和单片控制器为硬件平台，嵌入式Linux操作系统作为软件平台，开发设计通用的剪板机数控系统。该系统结构简单，性能稳定，开

2、发成本低，扩展方便，可根据需要配置不同类型的剪板机，应用前景广阔。关键词：剪板机；数控系统；ARM中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AModularDevelopmentofShearingMachineNCSystemBasedonARMUKe．TANGXiao—qi。(1．Yantaiprojectprofessionaltechnologyinstitute，ShandongYantai264006，China；2．SchoolofMechani—calScienceSLEngineerjngofHUST，HubeiWuhan430

3、074，China)Abstract：Usingmodulardesignprinciples，developanddesignuniversaloftheshearingmachineNCsystem，basedonARMprocessorsandsingle—chipcontrollerasthehardwareplatformandembeddedLinuxoperatingsystemasthesoftwareplatform．Thesystemissimple，performancestability，develop—mentoflow

4、cost，easyexpansion，canbeequippedwithdifferenttypesofshears，hasawideapplicationprospect．Keywords：shearingmachine；CNCSystem；ARM片(3)，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板0引言材(1)施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分数控系统是现化制造业的核心技术，是衡量一离。个国家制造业水平的重要标志之一，数控剪板机是板材加工企业的关键生产设备。目前，我国数控剪10板机年产量在3000台左右，但绝大多数配置国外剪板机专用数控系统，

5、因此迫切需要开发实用、有自主口知识产权的剪板机专用数控系统。本文从剪板机的结构、工作原理、剪板机数控系统的设计要求、硬件和软件平台设计等方面，采用模块化的方法，介绍剪板机数控系统的开发设计。l数控系统设计要求1．板材2．工作台3．F)]4托料架5后档料6联轴器7侧服电机8．滚珠丝杠9．上刀10．压料块1．1剪板机结构及工作原理图1剪板机结构①剪板机结构②工作原理剪板机种类繁多，后档料闸式剪板机代表剪板通电开机后，数控系统检测各工作机构的状态，机的发展方向，其结构简图，如图1所示。机床(后档料)首先自动寻参考点，上刀架回到上死剪板机是借于运动的上刀

6、片(9)和固定的下刀点。可以通过操作面板选择或编辑程序，按启动按收稿日期：2O1l一06—01作者简介：李轲(1973一)，男，山东烟台人，烟台工程职业技术学院副教授，研究方向为机械制造，(E2011年1O月李轲，等：基于ARM剪板机数控系统模块化开发·73·钮，运行程序进行自动剪切。也可以手动剪切操作。剪板机控制应用程序在执行程序过程中，数控系统通过预读程序，首执行应用程序if调用函数}、先自动计算剪切角度、剪切行程、调整刀口间隙、剪嵌人式文件系统f函数库l统调用切力，丝杠移动被剪切材料到达规定位置(由伺服电加载文件系统彳f{}l系统调用接口机

7、实时反馈调整位置尺寸)，夹钳按数控系统计算的嵌入式“nux内核j＼／压力压紧铁板，压紧信号到达后，剪刀按计算或设定l设备驱动的剪程剪断板料，剪切完成后，剪刀快速后退至上死传递加鏖载堑内妻核数lI＼点，同时夹钳松开，系统计数并与设定值进行比较，Bootloader硬件中述初始化访问设{决定下步的执行情况。7硬件设备1．2剪板机数控系统设计要求根据剪板机结构及工作原理，结合剪板机的工图2系统总体结构模式作特点，要开发设计高档的剪板机数控系统，除了具ARM最小系统模块主要包括CPU(S3C2440A)，有常备功能外，应具有以下主要功能：时钟(12M)，

8、SDRAM(232M)，FLASH(64M)以及①控制功能JTAG接口。ARM外设模块包括：SPI接口，USB接剪板机数控系统控制功能包