电水壶数字化抛光机床数据自动采集建模及优化.pdf

?电气与自动化
吴昌林,等?电水壶数字化抛光机床数据自动采集建模及优化
电水壸数字化抛光机床数据自动采集建模及优化
吴昌林,翟金良
(华中科技大学机械科学与工程学院,湖北武汉430074
摘要:由于人エ抛磨电水壶存在单位人工成本高、效率低以及粉尘污染大等缺点,介绍了
种3轴联动水壶自动抛光机。并介绍了该机器自动化数据采集的原理以及如何对采集数据进
行优化,并将优化后的数据表与人工采集的数据表进行比照。通过对比,来验证自动采集数据
的可靠性。
关键词:数字化抛光机;自动数据采集;数据倪化;抛光
中图分类号;TH12;TP29文献标志码:B文章编号:1671-5276(2013)05-0153-04
Automatic Data Acquisition Modeling and Optimization of Kettle Digitized Polishing Machine
WU Chang-ling, ZHAI Jing-liang
(Research Center of Hyraulics and Pnumatics, Hz ong niversity of Science Technology, Wuhan 430074, China
Abstract: This paper induces a three-axis kettle automatic polishing machine. This machine is use to solve the problems of high la-
bor costs, ow effie an s polo n e ke ocessi t as ay stress on introducing the principle of the automation
aa acui on a e mz f a clln an anal ses he fr nton be ween the optimized data and the manual
collection ata. By anal zn h w sets of da a e la ility of the automatic data collection is verified
Key words digitize polishing machine automatic ata acquisition; ata optimization; polishing
序,水壶即可从毛坯加工为成品,可极大地提高抛磨的效
0前言
率,降低生产成本。该机采用3轴联动的方案,每轴的运
动由步进电动机实现控制。各轴具体作用如下
伴随着白色家电的普及,电热水壶以其加热快、安
x轴:实现磨轮的径向进给,进给的范围为80-120ma
全、卫生和寿命长等优点在市场上得到了良好的反响,
y轴:实现磨轮的轴向进给,进给范围为180-320m。
市场规模不断的扩大。目前电水壶的抛光加工主要采
e轴:实现水壶在xy平面上的转动,以保证水壶与磨头
用人工抛磨的方式,抛磨过程中重金属粉尘和尖锐的抛的边线始终相切,提高加工品质,转动的角度为20°~-35
磨声会对人体健康产生严重的影响。另外随着人工成
机床另一个主要的机构为水壶取放机构,通过前端吸
本的提高,企业也急需一种绿色环保、安全高效的自动盘把水壶从一个工位取下,通过纵向气缸移至下个工位,
化抛光设备。
再通过横向气缸把水壶安装在这个工位上,实现了水壶工
为解决以上问题,设计研究了一台具备自动采集水壶件在不同工位之间的移动,避免了人工安装水壶,实现了
表面数据、自动抛磨的数字式抛光机。该机器在完全密封从毛坯到成品的目标。
的环境内工作,可解决粉尘和噪声对工人健康的影响。本
该机床的每个轴既可单独运动,也可3轴联动,这样
机器数据采集有两种工作模式:人工采集和自动采集。由既可以满足人工数据采集,也可实现数据的自动采集。然
于水壶厂每隔一段时间就要更换一个水壶壶型,因此水壶后把采集的数据放入数据表中,通过调取数据表即可实现
表面数据的快速准确釆集就显得格外重要。为了提高机对水壶的抛磨,
器的快速适应性,详细分析了水壶表面数据采集的原理。
通过和人工采集的数据进行对比,来验证自动采集数据的1.2控制部分
准确性。
流水式电水壶抛光机的控制方案采用两级控制,上位
机由PC机负责,主要负责数据处理、人机对话、信息传送
1流水式电水壶抛光机的简介
等。下位机由运动控制卡负责,通过扭矩传感器实现对水
壶与磨头之间的压力实时检测,其主要负责步进电动机的
1.1机械部分
控制、输入输出信号的接收与发送,通过PCI总线与上位
机进行通讯。
该机床采用6工位模式进行抛磨,可同时进行粗抛
半粗抛、中抛、粗精抛、半精抛以及精抛,经过上述6道工
作者简介:吴昌林(1951-),男,湖北武汉人,博士,教授、博导、全国教学名师。主要从事计算机辅助机电系统设计等方向的研究,发表
论文30余篇。
Machine Building &Automation, Jun 2013, 42(5): 153-156
153