2H17SH-KS02
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热喷涂是一种表面处理技术,即将熔融或加热后的材料喷涂到表面上。为了提高喷涂质量,四川大学自主设计出一套九轴联动热喷涂系统,在这个系统中,三轴转台与六轴机械手同时优化运行。该系统利用 Beckhoff 开放式高速控制系统的性能优势发挥其全部潜力。
德阳市东汽表面工程技术有限公司总部位于四川省德阳市,主要致力于金属表面材料研制及表面处理技术应用。为了提高表面处理工艺性能和以机器人为基础的热喷涂中的喷涂质量,公司决定与四川大学电气信息学院进行项目合作。
由于待喷涂元件的工艺曲面较为复杂,以及为了让热喷涂工艺更为灵活自由,项目开发人员提议除了已经使用的六轴机械手之外,将三轴转台建造为被喷涂元件的夹持设备,从而能够优化定位工件。这一系统的挑战是:由四川大学电气信息学院独立开发的三轴转台有一个扩展外轴,它必须与引导喷枪的机械手完全同步运行。
TwinCAT 和 EtherCAT 解决了时间要求严格的运动控制应用要求
为了完成这项任务,四川大学电气信息学院的**们对多个控制平台进行了评估:“**终,我们倾向于使用基于 PC 的控制技术,因为它的灵活性**,性价比**高。各种可用的组件和倍福中国与四川大学的通力合作都使得他们更青睐于 PC 控制解决方案。另一个决定因素是因为 Beckhoff 的 TwinCAT 软件是一个高效、统一的自动化平台。”
为了确保转台的运行可靠性,数控系统必须同时驱动三台伺服驱动器,并同时读取 5 根电缆的力传感器和角度编码器。用于插补轨迹的 TwinCAT NC I 自动化软件非常适合用于完成这些复杂的机器运动,对 CNC 中的实时转换有很高要求。Beckhoff 适合控制柜安装的 15.6 英寸多点触控面板型 PC ― CP 2216 为整个转台系统的控制以及与机械手控制器的通讯提供了充足的计算性能。此外,EtherCAT 超高速数据通讯技术实现了极短的过程映像更新时间 — CNC 能够达到 2 毫秒级别的任务处理速度,电子凸轮盘可以达到 1 毫秒,而驱动器控制周期可以达到 250 微秒。