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關于Trio運動控制器在檢測設備上的應用

發布時間:2010-8-9 11:12    發布者:lavida
1.系統要求  

1)設計一檢測系統,它能控制檢測頭沿著物體表面0.5mm的距離運動,并且在運動同時時刻保證檢測頭垂直于物體表面。  
2)系統可控制兩個直線軸(X Z1)和一個回轉軸(B),其中兩個直線軸(X Z1)和回轉軸(B)可以聯動,回轉軸(B)的方向保持與X Z1運行軌跡的法線保持一致。為了增加檢測速度,再增加一Z2軸檢測工件的直線部分。  
3)可通過手動、自動方式對4個軸進行控制。  
4)提供10個零件的運行軌跡,各零件的工作起始點可以通過手動方式確定。  
5)可通過觸摸屏進行手動操作。  

2.硬件構成  

檢測頭是針形結構。旋轉軸通過減速器控制檢測頭旋轉。二維十字平臺控制旋轉軸的平面運動。被檢測物體固定以后,運動控制器要根據其外形控制檢測頭沿物體表面運動。  

主要硬件構成:  

1)二維十字平臺(Z1 Z2),單維平臺(Z2)  
2)行星減速器,用在旋轉軸  
3)MOTEC伺服電機4套  
4)Trio MC206運動控制卡  
5)斯美特觸摸屏  
6)行程開關等  


  
3. 編程說明  

檢測頭運動規劃如圖所示:

  
一共有十種工件,每一種工件的尺寸都是預先知道的。而且可以看出工件外形都是由直線和圓弧組成。所以檢測頭沒走一個線段都要經過兩個步驟,第一步走到線段的起始點,并調整檢測頭垂直于起始點的切線方向;第二步,分兩種情況:1,如果線段是直線,則直接控制二維十字平臺走直線插補,旋轉軸沒有運動;2.如果是圓弧,需要走3軸插補,控制十字平臺逆時針走大圓弧,同時旋轉軸旋轉一定的角度,保證檢測頭垂直于曲面。  

特殊處理:個線段之間如出現奇點,由于法線方向跳變,需要調整檢測頭,才能繼續檢測。  

觸摸屏通過MODBUS總線和MC206通訊,Trio MC206x 運動控制器內置實時多任務嵌入式操作系統,使206可以同時運行多個程序,等級高的程序優先執行。MC206x用一個進程做鍵盤響應和參數修改,這樣觸摸屏就可以控制MC206x了。  

檢測過程中不能被其他事件打斷,所以檢測運動控制部分單獨用一個高級進程來執行。  

檢測過程中MC206x的輸入口用來接收結果信號,合格與否用輸出口控制指示燈點亮,同時做好工件統計,顯示在觸摸屏上。  

  
Trio編程畫面  

  
觸摸屏畫面  

4.總結  

最終效果非常理想,2s內可以快速檢測完一個元件,檢測頭距離物體保持在0.5mm,檢測儀器輸出穩定。
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