[發(fā)明專利]三維涂膠機(jī)控制系統(tǒng)及三維涂膠方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710075547.8
• 申請日: 2007-08-06
• 公開（公告）號: CN101362128A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 覃宇平
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B05C11/00
• 分類號: B05C11/00;B05C5/00;G05B19/02
• 代理公司: 深圳創(chuàng)友專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳俊斌

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于一種機(jī)電一體化的數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于工控機(jī)的三維涂膠機(jī)控制技術(shù)。?

【背景技術(shù)】

當(dāng)前涂膠機(jī)大多數(shù)只能進(jìn)行一個平面內(nèi)的兩軸直線、圓弧插補(bǔ)的涂膠。當(dāng)需要涂平面規(guī)則曲線膠時，當(dāng)前大多數(shù)涂膠機(jī)有手編器，通過手編器可以進(jìn)行軌跡編輯；而有的涂膠機(jī)控制系統(tǒng)能夠識別CAD圖檔，這樣的涂膠機(jī)可以涂平面任意軌跡膠。以上所述的涂膠機(jī)僅限一個平面內(nèi)的涂膠。當(dāng)要涂膠的軌跡是不規(guī)則的空間曲線時，受其控制系統(tǒng)功能所限制，當(dāng)前涂膠機(jī)就顯得無能為力。?

當(dāng)前運(yùn)動控制系統(tǒng)的控制器主要有PLC、CNC數(shù)控系統(tǒng)、專用控制器等。PLC能進(jìn)行簡單定位，外加擴(kuò)展運(yùn)動模塊也進(jìn)行一個平面內(nèi)的兩軸直線、圓弧插補(bǔ)，但如果運(yùn)動軌跡要求是復(fù)雜的空間三維曲線時，PLC方案就顯得無能為力；CNC數(shù)控系統(tǒng)可以進(jìn)行三軸聯(lián)動控制，但其價格昂貴，一般只用于高檔CNC機(jī)床中。?

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的主要目的是：提供一種較易實現(xiàn)、較低成本、通用性好的三維涂膠機(jī)控制系統(tǒng)及三維涂膠方法。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種三維涂膠機(jī)控制系統(tǒng)，包括控制主機(jī)、運(yùn)動控制單元、伺服執(zhí)行單元；所述控制主機(jī)、伺服執(zhí)行單元分別與所述運(yùn)動控制單元相連；所述控制主機(jī)獲取三維涂膠數(shù)據(jù)，對所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋分析處理以通過翻譯、解釋G代碼得到運(yùn)動控制單元可以執(zhí)行的單個運(yùn)動控制指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)，由所述運(yùn)動控制單元把數(shù)據(jù)表達(dá)成伺服執(zhí)行單元可以識別的脈沖信號，將信號發(fā)送給伺服執(zhí)行單元執(zhí)行三維運(yùn)動。上述控制主機(jī)為工控機(jī)，該工控機(jī)通過翻譯、解釋G代碼得到運(yùn)動控制單元可以執(zhí)行的單個運(yùn)動控制指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)；運(yùn)動控制單元獲取運(yùn)動控制指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)后，發(fā)送相應(yīng)的脈沖到所述伺服執(zhí)行單元；所述伺服執(zhí)行單元包括X、Y、Z軸運(yùn)動執(zhí)行單元，分別執(zhí)行X、Y、Z軸的?運(yùn)動，實現(xiàn)三維空間任意軌跡的運(yùn)動。上述的三維涂膠機(jī)控制系統(tǒng)，所述Y軸運(yùn)動執(zhí)行單元包括Y1軸運(yùn)動執(zhí)行單元和Y2軸運(yùn)動執(zhí)行單元，二者可交替使用，執(zhí)行Y軸的運(yùn)動。上述的三維涂膠機(jī)控制系統(tǒng)，所述運(yùn)動控制單元包括運(yùn)動控制卡和外圍驅(qū)動板，所述運(yùn)動控制卡為PCI型，直接插接于所述工控機(jī)的PCI插槽。上述的三維涂膠機(jī)控制系統(tǒng)，所述X運(yùn)動執(zhí)行單元或Y軸運(yùn)動執(zhí)行單元或Z軸運(yùn)動執(zhí)行單元包括伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、傳動單元；所述伺服電機(jī)的編碼器信號反饋到所述伺服驅(qū)動器，所述伺服驅(qū)動器輸出端與所述伺服電機(jī)輸入端連接，所述伺服電機(jī)輸出軸與所述傳動單元機(jī)械連接。?

同時，本發(fā)明公開了一種三維涂膠方法，包括如下步驟：控制系統(tǒng)獲取三維涂膠數(shù)據(jù)，對所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋分析處理以通過翻譯、解釋G代碼得到運(yùn)動控制單元可以執(zhí)行的單個運(yùn)動控制指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)，再把數(shù)據(jù)表達(dá)成執(zhí)行單元可以識別的脈沖信號，將信號發(fā)送給執(zhí)行單元執(zhí)行三維運(yùn)動，從而實現(xiàn)三維涂膠。上述的三維涂膠方法，具體包括如下步驟：61)工控機(jī)通過翻譯、解釋G代碼得到運(yùn)動控制單元可以執(zhí)行的單個運(yùn)動控制指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)；62)運(yùn)動控制單元獲取運(yùn)動控制指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)后，發(fā)送相應(yīng)的脈沖到伺服執(zhí)行單元；63)伺服執(zhí)行單元執(zhí)行X、Y、Z軸的運(yùn)動，帶動膠槍點(diǎn)膠頭進(jìn)行三維空間任意軌跡的運(yùn)動，從而實現(xiàn)三維涂膠。上述的三維涂膠方法，所述伺服執(zhí)行單元包括Y1軸伺服執(zhí)行單元和Y2軸伺服執(zhí)行單元，二者可交替使用，執(zhí)行Y軸的運(yùn)動。上述的三維涂膠方法，所述X、Y、Z軸的運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)的獲得過程包括如下步驟：(A)讀取G代碼文件，在G代碼文件中提取出G代碼指令數(shù)組；(B)把G代碼指令數(shù)組分解為功能指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)；(C)把指令和運(yùn)動路徑數(shù)據(jù)發(fā)送到所述運(yùn)動控制單元。所述步驟(A)的具體過程包括：(A1)讀取G代碼文件，存到字符變量a；(A2)把字符變量a取一行，得到字符變量b；(A3)把字符變量b轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制ASCII碼數(shù)組；(A4)把ASCII碼數(shù)組組合成G代碼指令數(shù)組。所述步驟(A2)還包括如下步驟：判斷字符變量a是否有位結(jié)束符號，若是，則結(jié)束；若不是，則執(zhí)行(A3)步驟。?