發(fā)布時間：2017-11-07 13:36

  本文關(guān)鍵詞：直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架智能控制器研究

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【摘要】：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,信息化與工業(yè)化相融合成為了發(fā)展趨勢,應(yīng)運而生了智能制造、智慧工業(yè)等應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型工業(yè)時代。在這個大的時代背景下,集成了智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),能夠感知、監(jiān)視和優(yōu)化運行狀態(tài),并且具有自學(xué)習(xí)和故障預(yù)警功能的智能機床得到了深入研究和高速發(fā)展。作為機床關(guān)鍵功能部件之一的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架,也必然向著智能化方向發(fā)展。數(shù)控直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架是一種采用直接驅(qū)動技術(shù)的新型轉(zhuǎn)塔刀架,是江南大學(xué)與生產(chǎn)企業(yè)合作研發(fā)、目前在國內(nèi)市場剛剛上市的新產(chǎn)品。針對直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展需求,本文研究開發(fā)了直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架智能控制器,完成了智能控制器樣機的軟硬件設(shè)計調(diào)試。本文首先詳細分析了直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架智能控制器的功能需求,在此基礎(chǔ)上將智能控制器劃分為三個功能模塊:CNC信息交互模塊、驅(qū)動器信息交互模塊、人機界面信息交互模塊。通過與CNC信息交互得到換刀信號,再通過與驅(qū)動器信息交互完成換刀動作,換刀完成后將信息反饋回CNC,參數(shù)與故障報警可在人機界面顯示和更改。詳細介紹了以Raspberry Pi(樹莓派)為硬件核心的智能控制器的硬件結(jié)構(gòu),樹莓派通過控制擴展電路的方式實現(xiàn)了三個模塊的硬件功能。在智能控制器硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,給出了智能控制器的軟件系統(tǒng)架構(gòu),除了傳統(tǒng)數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架所具有的基本換刀功能外,著重介紹了基于REST框架的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。使用B/S架構(gòu)、WEB瀏覽器作為人機界面,符合信息化時代下人們操作習(xí)慣,不需要額外的客戶機,更不需要客戶在客戶機上安裝應(yīng)用程序,節(jié)約了成本。并且,本文設(shè)計開發(fā)的智能控制器可通過電腦終端、IPAD、手機等人機界面完成直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架的狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、參數(shù)優(yōu)化和故障報警等操作,充分體現(xiàn)出直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架整體系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化特點。進行了直驅(qū)轉(zhuǎn)塔刀架智能控制器的硬件設(shè)計和軟件開發(fā),并且在樣機制作、現(xiàn)場調(diào)試和試運行中發(fā)現(xiàn)智能控制器硬件存在的不足和軟件系統(tǒng)的BUG,經(jīng)過三版的改進最終形成了智能控制器的樣機,經(jīng)過現(xiàn)場使用驗證了智能控制器各功能模塊的有效性和正確性。完成的產(chǎn)品樣機在2015年4月北京國際機床展覽會上成功展出。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659

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本文編號：1152653