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　　1　前言

　　目前，國內(nèi)許多廠家生產(chǎn)的電動多軸螺母擰緊機(jī)，其擰緊精度往往達(dá)不到生產(chǎn)要求，或性能不穩(wěn)定。其主要原因是，多數(shù)采用工業(yè)控制計算機(jī)加各種板卡組成控制核心，或采用可編程序控制器(PLC)控制，但由于這兩種方法微機(jī)或PLC響應(yīng)速度慢，必然影響擰緊精度。但是本文介紹的系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，自行開發(fā)以89C51為核心的上位協(xié)調(diào)單元及單軸控制單元，在擰緊過程中每個單元均可獨(dú)立工作，以達(dá)到保證快速響應(yīng)。上位單元根據(jù)工藝要求協(xié)調(diào)軸間擰緊步驟，同時采用串行通信與管理計算機(jī)交換信息，既保證了擰緊精度，又具有計算機(jī)監(jiān)控及數(shù)據(jù)管理功能。

　　2　系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

　　管理計算機(jī)設(shè)置擰緊的工藝參數(shù)(如擰緊的轉(zhuǎn)角起始扭矩、轉(zhuǎn)角值、扭矩值及要求的誤差范圍等)及系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)(如系統(tǒng)每個擰緊過程使用的速度、各種保護(hù)參數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隔等)；班組的作業(yè)管理，接收協(xié)調(diào)單元傳送的各軸擰緊過程及擰緊結(jié)果并存入數(shù)據(jù)庫中，具有擰緊結(jié)果的查找及打印功能；接收協(xié)調(diào)單元傳送的指定軸擰緊過程曲線并實時顯示，有價值的曲線可根據(jù)要求存入硬盤，可隨時調(diào)出顯示或打印，曲線反映的扭矩上升下降過程及屈服點(diǎn)的情況，可用于分析被擰緊件的材料和加工情況；管理計算機(jī)還配備了質(zhì)量分析軟件，根據(jù)存儲的擰緊結(jié)果計算出某年、月、日或班的擰緊質(zhì)量分布圖直方圖，根據(jù)存儲的擰緊結(jié)果及工藝要求和設(shè)定的采樣分組值，采用正態(tài)分布算法計算出擰緊質(zhì)量趨勢圖及UCL、LCL、Cp、Cpk等分析值，曲線可顯示及打印，用于指導(dǎo)生產(chǎn)，以避免殘次品的出現(xiàn)。

　　協(xié)調(diào)單元帶有非易失RAM存儲系統(tǒng)的工藝參數(shù)和內(nèi)部參數(shù)，其本身帶有LED燈及數(shù)碼管和小鍵盤，用于顯示和修改這些參數(shù)。系統(tǒng)上電或參數(shù)變化時，將參數(shù)通過總線寫入每個控制單元中；協(xié)調(diào)單元具有數(shù)字輸入，用于接收自動擰緊信號和多軸擰緊信號輸入，在條件滿足的情況下，通過總線向控制單元發(fā)出擰緊指令；協(xié)調(diào)單元循環(huán)掃描各控制單元的狀態(tài)，當(dāng)各單元狀態(tài)發(fā)生變化時，通過串行口向管理計算機(jī)傳送此軸的狀態(tài)，自動擰緊過程結(jié)束時，顯示本次擰緊是否成功及本班作業(yè)統(tǒng)計數(shù)；自動擰緊過程中監(jiān)視各軸的狀態(tài)，全部達(dá)到轉(zhuǎn)角扭矩時發(fā)出同步轉(zhuǎn)角擰緊指令；根據(jù)參數(shù)設(shè)定，在自動擰緊過程中定時讀取指定軸的擰緊動態(tài)扭矩和角度值，通過串行口傳送給管理計算機(jī)。

　　控制單元內(nèi)設(shè)一片8155，用于存儲參數(shù)和動態(tài)值，協(xié)調(diào)單元可通過總線進(jìn)行讀寫8155的RAM；當(dāng)擰緊狀態(tài)發(fā)生變化時，協(xié)調(diào)單元將當(dāng)前的狀態(tài)、扭矩及角度寫入RAM中，使協(xié)調(diào)單元及時讀到該內(nèi)容；控制單元帶有LED燈及數(shù)碼管，兩排數(shù)碼分別顯示當(dāng)前扭矩和角度，擰緊結(jié)束時顯示本次擰緊結(jié)果，LED燈用于顯示電源、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及擰緊結(jié)果的扭矩高、成功、扭矩低；控制單元的數(shù)字輸入用于接收單軸的正反轉(zhuǎn)擰緊信號，模擬量輸入用于接收單軸的檢測單元處理的扭矩輸入，光耦輸入可接收伺服單元分頻處理的角度脈沖信號用于計算轉(zhuǎn)角，數(shù)字輸出及模擬量輸出用于輸出信號給伺服單元來控制伺服電機(jī)，以完成擰緊過程。

　　經(jīng)過南京研維信息小編的介紹后，相信您研華工控機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用也有了一定的了解，如果您還想了解更多人機(jī)界面產(chǎn)品，工業(yè)相機(jī)及相關(guān)服務(wù)，歡迎到我公司官網(wǎng)查看。