针对这个工作目标,本课题完成了以下主要研究工作: (1)研究多轴运动控制的实现方法和手段; (2)研究实时通讯总线EtherCAT的协议原理,协议特性; (3)在激光切割机方案中选用的运动控制解决方案,设计硬件系统架构,包括运动控制器,伺服驱动系统;编写运动控制软件,确保多轴系统的同步运行,同时实现龙门轴控制功能,蛙跳功能,随动控制,功率控制等激光切割工艺. 本研究工作的主要点
管板激光切割机行业
针对这个工作目标,本课题完成了以下主要研究工作: (1)研究多轴运动控制的实现方法和手段; (2)研究实时通讯总线EtherCAT的协议原理,协议特性; (3)在激光切割机方案中选用的运动控制解决方案,设计硬件系统架构,包括运动控制器,伺服驱动系统;编写运动控制软件,确保多轴系统的同步运行,同时实现龙门轴控制功能,蛙跳功能,随动控制,功率控制等激光切割工艺. 本研究工作的主要点和改进后的优势: (1)提高了切割的速度,从而提高生产效率; (2)提高系统的可靠性,减少维护成本.
在激光切割中为了有效控制激光焦点与工件之间的相对位置,设计了激光切自动调高系统的位置检测系统.采用切割喷嘴和切割极板形成的电容构成差动式电桥,以差动式电桥作为测距传感器;用相敏检波电路鉴别切割喷嘴和切割板材间位置变化,伺服系统控制切运动,从而实现激光切高度调节.通过测试,有效地解决了激光切割焦点跟踪问题,提高了系统的控制.所设计的切位置检测为激光切割机提供了解决方案.
在调试试验阶段,通过对输出功率、脉冲频率、脉冲宽度和辅助气压等加工参数的优化组合,终达到了课题设计要求的装备国产化、、度、性能稳定等目标,实现了精密切割线条平滑、均匀等加工效果,促进了该装备国产化生产的进度,将极大的促进电子、、航空等特种加工的应用。 ,对课题研究内容进行了总结与下一步工作进行了阐述,希望通过对激光精密切割装备关键技术的研发可对激光类研发工作借鉴作用。
首先,基于Hertz接触理论,考虑垂直载荷、变化接触角等影响因素,建立了直线滚动导轨垂直静刚度理论模型。在此基础上研究了垂直刚度影响因素及其变化规律,并通过有限元模型验证垂直静刚度模型合理性；然后,基于分量分析法,识别了直线滚动导轨模态参数,通过弹簧阻尼单元建立直线滚导轨等效模型；2.开展了ADAMS和Hyperworks刚柔耦合多体动力合研究。
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