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众为兴ADT-8949G1运动控制卡在雕刻机上的应用

时间:2014-05-21 00:13攀遧:阅读次数: 复制分享 我要评论

  工控摘要:雕刻机是制造作业内最为常见的一种加工设备,通常由于加工材质的不同和被细分为金属雕刻,木工雕刻,亚克力雕刻等等,由于其工艺是建立在标准铣床的运动模型基础上,所以有着很多和加工中心,数控铣床相似的运动控制需求,但同时也存在一些功能定位上的差异;例如很多行业的制造需求越来越倾向定制化,所以虽然加工中心能完全替代雕刻机,但却替代不了雕刻机的市场定位和发展趋势,雕刻机有着轻量级加工中心之说,但在速度和光洁度上,雕刻机却要求比加工中心要高,主要体现在雕刻机所面向的材料和应用上。这在很大程度上提出了对运动控制的速度规划要求和平稳要求。
  
  采用运动控制卡来做雕刻机,是目前常见的一种雕刻机解决方案,主要体现在windows是一个开放性的平台,很容易做产品整合,例如加视觉等等;采用windows+运动控制卡来开发雕刻机软件,相对于嵌入式数控平台的开发来说门槛低很多,同时也非常方便开发一些接口来扩展新的功能。常见的雕刻机软件通常需要下面几个模块就可以工作了。  

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  “人机界面”是雕刻机和其他的软件和操作者交互的模块。
  
  译码器:
  
  G代码或CAD解析器是雕刻机的“译码器”,用于读入制图软件产生的加工轨迹数据文件。
  
  轨迹运算:
  
  有了“人机界面”和“译码器”后,雕刻机接下来只需要把加工轨迹计算成雕刻机的空间坐标,例如处理双Z轴的坐标交换,也就是“轨迹计算”。
  
  速度规划:
  
  然后通过“速度规划”,能够提升光洁度和加工时间。
  
  控制补偿:
  
  采用“控制补偿”,可以控制提升加工的精度。
  
  事实上很多商业的以windows为平台的雕刻机应用系统,也都是围绕着这几个模块内容,一直做模块的深度开发而已,特别是有关速度规划,由于相关机械本体以及伺服电机,一直也是应用工程师开发的软肋;针对于一些开发周期短和工艺复杂的项目,工程师更愿意把精力放在人机交互和工艺处理上,这就要求运动控制卡能够处理这些类似速度规划的运动控制需求,本文中选用的深圳众为兴公司研发的一款ADT-8949G1运动控制卡可以很好的处理这些需要。
  
  ADT-8949G1是一款支持四路电机控制接口的PCI运动控制卡;和之前的ADT-8940G1稍有不同,这款卡带了一个C6000的高速DSP和FPGA,可以处理海量的运动数据,并完成速度规划等控制计算。ADT-8949G1支持T,E,S型加减速,不对称加减速,可有效控制电机的起停惯性冲击。支持空间圆弧插补,可以直接给出空间三点坐标绘制出空间圆弧,这个特性可以直接衔接教导数据;更多的特性可以上查看,本文侧重分析该卡在雕刻机上的速度规划的功能应用。