电水壶曲面数字化抛光机床的误差分析及补偿.pdf

机槭制造与研究?
吴昌林,等?电水壶曲面数字化抛光机床的误差分析及补偿
电水壶曲面数字化抛光机床的误差分析及补偿
吴昌林,李强,王韦,翟金良
(华中科技大学湖北武汉430074)
摘要:为了解决电水壶手工抛磨污染大、效率低、抛磨效果不稳定等问题,介绍了一种电水壶
曲面数字化抛光机床,阐述了该机床由步进电动机失步造成的误差的原因及对各方面的影响,
提出一种基于51系列单片机的步进电动机加减速控制方法来消除该误美,同时通过实验证实
了该方法的可行性
关键词:曲面数字化抛光机床;步进电动机失步;误差;加减速控制
中图分类号:TG580.692文就标志码:A文章编号:16715276(2012)03-001804
Error Analysis and Compensation of Digital Polishing Machine for Electric Kettle Surface
WU Chang-lin, LI Qiang, WANG Wei, ZHAI Jin-liang
(Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Abstract A Dii a olis machine u o polish electric tle surface is introduced in order to resolve the problems of serious
ollution, ow eff cy and unsta quality h the manual polishing of the kete surface. The paper describes the error s reason
and the influence caused by the stepping motor lost time of the machine and then proposes the method that the acceleration and de-
celeration are cto le y the stepping mtor bas n M to elimi ate e or I the same time he ability of these meth
ods is confirmed through experiments
Key words: digital surface polishing machine; stepping motor lost time; error; acceleration and deceleration control
令等,下位单片机负责底层硬件控制,采用开环控制,主要
0前言
是基于单片机控制步进电动机。包括采集机构位置信息
及接受上位机指令控制步进电动机运行等。上、下位机通
电水壶以其方便、实用、安全卫生、加热迅速、使用寿过RS232串口进行通信,实现数据的传输。
命长等优点逐渐成为越来越普遍的生活用品,其市场需求
控制
光机
量不断增大。据考察,目前水壶的抛光主要采用手工方
指令一单片机控制
式,存在工人劳动强度大、粉尘污染严重、抛光效率低及表
面品质不稳定等问题。大规模生产电水壶的企业,迫切
要一种高效、环保、稳定的自动化机械抛光方式。
为解决上述问题,提出一种基于四轴联动的电水壶曲
面数字化抛光机床。该机床采用混合式步进电动机,在工
作过程中由于步进电动机的失步(包含丢步和超步),致
计算机
a年
使每完成一个抛磨周期后,机床相关运动轴不能准确地回
到原点位置,造成加工误差的出现。为了提高设备的加工
指会2单片机控制
精度,针对该机床出现的上述问题,详细地分析了步进电
动机失步的原因,并提出通过以基于51系列单片机的步
指令3一单片机控制
进电动机加减速控制的方法来消除这些现象对机床加工
精度的影响,最后通过实验证明其可行性。同时该方法有
指令4单片机控制
一定的通用性。
1ー图轮盘;2一普通三相电动机;3一磨头
1电水壶曲面数字化抛光机床筒介
4一毛坯;5一混合式步进电动机
图1电水壶曲面数字化抛光机床简图
图1为电水壶曲面数字化抛光机床简图。其控制部
分采用“分级式”控制,由PC机和单片机构成上下两级
在机械方面,该机床采用双层立式结构以及多磨具多
上位PC机负责人机交互管理、处理数据,及发送控制指工位的抛光方式,可同时夹持三个抛光轮分别对三个水壶
作者简介;吴昌林(1951-),男,湖北武汉人,华中科技大学机械科学与工程学院教授、博导、全国教学名师、博士。主要从事计算机辅助
机电系统设计等方向的研究。
htp:∥ZHD. chinajournal.ne.cnE-mail: ZZAHD@ chainajournal.net.cn《机械制造与自动化》