激光切割机管理与控制系统的研制.rar

随着世界工厂向中国的转移,加快国内加工制造行业的发展并提升其装备水平与技术含量已成为当务之急.激光切割作为一种先进的制造技术,因其具有高速度、高精度、柔性切割、异型加工、快速成形等特点而在制造行业得到广泛应用.同时,随着计算机技术、数控技术的发展与成熟,将二者应用于制造业已成为提升行业技术水平,增强制造能力的有效途径.参考柔性制造系统(FMS)的基本思想与设计思路,论文提出一套基于计算机与数控器的激光切割机管理与控制系统,包括上位机CAD/CAM系统、计算机辅助排料系统与下位机加工控制模块.系统采用日本SANYO公司的P2系列交流伺服电机和驱动器作为进给单元,选择台湾亿图公司的HUSTI-3型数控器作为下位机控制系统,它内嵌了PLC模块.上位机运行一套CAD/CAM软件,该软件在Windows2000环境下采用Visual C++6.0编程实现,并且严格按照模块化设计:应用ODBC技术实现对原料和产品的数据库管理;通过CAD系统的零件几何信息输入模块将异形产品的图形信息存入数据库;以套料的优化排样技术为核心,实现产品批量的自动排样;借助自动编程模块生成对应版样的加工G代码;在上位机CAM系统的加工监控界面上完成板材的全程自动化切割.整套软件稳定、可靠,并且具有易操作性与可扩展性.针对生产中大规模下料的需求,该文提出一种基于区域网格运算的启发式排样算法,对零件与板材进行单元格剖分,将零件的图形区域求取转换为实元区间的界定,将排样过程中零件图形的判交与定位转变为网格间的间距计算,从而避免了排样过程中的几何运算,大幅提高了排样的速度与效率.将该算法应用于系统的排样优化模块,经实际下料检验,该算法优化速度快,优化效果令人满意(对一般凸形零件优化,原料利用率保持在80﹪左右),特别适合于大批量下料加工.在此基础上,该文又对异形套排的遗传算法求解进行了初步探讨.下位机加工控制模块由数控器配合PLC共同实现.论文就数控器在HOME模式、JOG模式与AUTO模式下分别实现切割机的回原点操作、手动操作与自动运行作了详细论述.