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威控科技机器人控制系统

1．项目背景

激光数控加工中心可用于激光焊接、激光切割以及其它激光加工。目前激光数控加工中心多为国外的产品，价格高，操作复杂。本项目旨在开发一套国产的激光数控加工中心，满足一般激光加工的需要，性价比高，全中文操作，人机界面友好。图一为激光数控加工中心的外观。

图一、激光数控加工中心的外观

2．性能指标

1)两个直线运动方向X和Y行程分别为：500mm，800mm，最大进给速度20m/m；

2)直线运动定位精度0.050mm，重复精度0.02mm；

3)旋转轴Z精度±5sec，最大转速300rpm，卡盘工作直径420mm，卡紧力1.2T；

4)回转台允许载重150Kg；

5)整个工作台外形尺寸为：长1500mm，宽1200mm，高 1200mm；

6)电机功率如下：X轴2KW，Y轴1.5KW，旋转轴Z为排除故障1.5KW；

7)手动进给功能；

8)自动功能，可编程，可输入CAD图形转换的数控代码；

9)联机功能，图形中任何位置可触发或关闭激光器。

3．自控部分概要

激光加工中心的自控部分完成机械部分的驱动、系统精确的位置控制、人机交互以及数控加工中心手动、自动和联机功能。自控部分由伺服驱动单元、控制单地脚线元、人机界面以及应用软件组成。图二为自控部分的示在此期间苏联也研制出1些相应的高技术合金意图。

图二、自控部分的示意图

4．伺服驱动单元

1)X轴，2.0 KW，选富士的马达和驱动器，GYG202CC2-T2E，RYC202C3-VVT2，额定速度为2000r/min，编码器17位NIC，防护等级IP67，带油封带键，带制动；

2)Y轴和Z轴，1.5 KW，选富士的马达和驱动器，GYG152CC2-T2E，RYC152C3-VVT2，额定速度为2000r/min，编码器17位NIC，防护等级IP67，带油封带键，带制动。

5．控制单吸盘元

控制单元采用PC-104总线数控专用卡和PC-104总线输入/输出接口卡组成。数控专用卡通过伺服电机驱动器对系统进行精确的位置控制，硬件上有大规模门阵列硬件插补器；而输入/输出接口卡处理外部的开关量信号，可编程输入16点（光电隔活水器离），可编程输出16点（光电隔离）。

6．人机交互

该系统有友好的人机界面，人机界面特点如下：

1)采用PC-104总线工控机；

2)9.4＂TFT彩色液晶显示器；

3)全中文菜单、汉字提筒夹示，直观易学；

4)辅助配置：RS232接口、标准键盘接口、USB接口。

图三为人机界面示意图。

图三、人机界面的示意图

7．应用软件

该系统提供完善的数控应用软件功能，其特点如下：

1)联动轴数：圆弧2轴，线性3轴

2)最小位移单位：0.001 mm

3)编程范围：±9999.999 mm

4)电子齿轮比：/

5)进给倍率：%

6)系统功能：自动，手动，设置参数，程序，自诊断，文件管理；

7)程序功能：7M存储空间，指令格式与FAUNC M6系统兼容；

8)G功能：40种G指令，包括各种固定循环/复合循环；

9)补偿功能：反向间隙、刀具半径、刀具长度、螺距误差补偿；

10)动态图形显示，加工图形的径向、放大、缩小、旋转；

11)与流行的CAD/CAM各种软件有很好的兼容性；

1主要本钱在于寿命2)加工连续，程序段间不停顿；

13)任意设定升降速曲线的时间。

威控科技机器人项目业绩表

序号 项目名称 时间 地点 备注

1 六自由度机械手 2003．12． 北航机械学院实验室

2 钨极氩弧焊机器人 2004．03． 北京钨钼厂

3 金属腐蚀平台 2004．06． 北航材料系

万能材料实验机等仪器都是可以连接电脑使用的4 全自动捆钞机 2004．07． 北航机器人研究所

5 免煎中药调配中心 2004．10． 北航机器人研究所

6 智能搬运车库 2005．01． 北京电信

7 埋弧焊加工中心 2005．06． 北航702教研室

8 激光加工中心 2005．08． 北京工业大学