开放式电动折弯机数控系统的研究与设计.pdf

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1、2010年第12期·控制与检测·文章编号：1001—2265(2010)12—0061—04开放式电动折弯机数控系统的研究与设计史步海，林景山(华南理工大学自动化科学与工程学院，广州510640)摘要：开放式数控系统是先进制造技术的重要研究领域。针对传统的液压折弯机生产效率低、折弯精度不够高的情况，提出一种基于伺服电机直接驱动的折弯机控制系统，其采用基于PC机、运动控制接口板卡和伺服系统的硬件结构和实时操作系统RTLinux、专业数控软件EMC2的软件结构，保证了系统的运算能力和实时性；对滑块两端的控制采用并行结构的控制方式，提高了

2、折弯控制精度。实验证明，该系统折弯机的轴和l，轴的定位精度都能很好地满足工业控制要求。关键词：电动折弯机；开放式数控系统；EMC2；实时操作系统；同步控制中图分类号：TP29文献标识码：AStudyandDesignonOpenCNCSystemofElectricPressBrakeSHIBu—hai，LINJing—shan(CollegeofAutomationScienceandEngineering，SouthChina510640，China)Abstract：OpenCNCsystemisa-bitalresearch

3、fieldinadvancedmanufacturingtechnology．Accordingtothedisadvantagesofhydraulicpressbrakeinproductivityandpositioningaccuracy，anewsystemofpressbrakedrivendirectlybyservomotorwaspresented．Thissystemtakesahardwarestructurebasedonper‘sonalcomputer，motioncontrolinterfacecard

4、andservosystemandasoftwarestructurebasedonRTLinuxandprofessionalCNCsoftwareEMC2，whichguaranteethecomputingcapabilityandreal·timing；andinY—axis，theparallelstructuremodeisadoptedasthesynchronouscontrolmethod．ExperimentresultsshowthatthepositioningaccuracyinX—axisandY-axi

5、scouldbothmeettherequirementsofpressbrakes．Keywords：electricpressbrake；openCNCsystem；EMC2；real—timeoperatingsystem(RTLinux)；syn-chronOUScontro1制系统的研究也在不断发展中⋯。目前在国内液压O引言型折弯机数控系统占据着绝对的优势，但其和所有计算机数控系统(ComputerNumericalControl，的液压系统一样，具有易污染环境、液压缸响应慢、CNC)是用计算机控制加工过程，实现数字控制的

6、系生产效率低、结构较为复杂、维修成本较高等缺点，统，其由硬件和软件组成，具有通用性强、可靠性高、且自上世纪八十年代以来再无重大技术改进。基于功能丰富、机电一体化等特点，能实现控制、插补、进伺服电机直接驱动的折弯机数控技术则是一门新兴给等基本功能及补偿、图形编辑和显示等选择功能。的技术。文献[2]介绍了一种基于PC机的开放式折目前具有可互操作性、可移植性、可二次开发性等优弯机数控系统，设计了基于CPLD的位置控制卡来实点的开放式数控系统是先进制造技术的重要研究领现数字——脉冲伺服接口和其他I／O接口功能，但域。对材料的折弯实现是由液压

7、系统来完成。折弯机在钣金制造加工中起着十分重要的作本文提出一种基于PC机的开放式电动折弯机用。折弯机是用于制造尺寸大、外形准确度要求较数控系统，它采用伺服电机直接驱动滑块，在滑块两高，相对弯曲半径大的变曲率型材，已发展成为板料端的同步控制上采用并行结构方式，同时，它采用基折弯成型行业的重要技术载体。因此，对折弯机控收稿日期：2010—06—11基金项目：广东省教育部产学研项目(B090300060)作者简介：史步海(1963一)，男，河南南乐人，华南理工大学副教授，博士，硕士生导师，主要研究方向是嵌入式系统、计算机远程监控系统、数控

8、系统以及大时滞系统研究，(E—mia1)bhshi@SCtlt．edu．(311。·控制与检测·组合机床与自动化加工技术于PC机、运动控制接口板卡、伺服系统的硬件结构(即本文中由伺服电机控制的轴运动)和滑块垂直和实时Linux操作系统