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看一看:看一看;Elmo运动控制系统在飞机数字化装配系统

发布时间:2021-11-18 17:22:27 阅读: 来源:收纳柜厂家

飞机的部件不计其数,其中很多的结构件为钣金件或复合材料组成的薄型板状结构,其特点是外形复杂,连接面多为不规则曲面,同时其材料和形状决定了其具有的工艺刚性相对比较小,容易变形,给加工和装配都带来了比较大的困难。最近几年来,随着自动化水平的不断提高,通过引入了先进的数控技术,使得零件的加工技术得到了大幅度的提升,零件的制造周期大大缩短,品质也得到了很大的改进。但是,飞机的部件装配与整体机身的装配仍沿用传统的方法,没法适应先进的数控加工技术带来的效率的提高。飞机装配技术已制约着飞机制造业的发展。本文主要介绍了通过使用Elmo运动控制系统,借助多点成形技术实现飞机柔性数字化装配。系统工艺流程图1示出工艺流程。多点成形技术是柔性工装设计的技术基础,其基本原理为采取多个均匀离散的点来拟合飞机装配部件的3维型面,通过精确的数字建模,控制各点的点位来到达精准的控制,使工装表面完全贴合飞机零件表面强拆能追究责任吗。使用这类柔性装配技术可以使飞机装配型架的制造周期大大缩短,并可以取代大部分固定装配型架。同时由于其采取了离散式的点位控制方式,使得该系统具有可重构性,1套该系统可以完成多种表面形状的零件工装。图1工艺流程图

固定飞机薄壁板采取的是行列可移动式动态工装,其基本元器件为可移动的导轨副和高度可以调解的支持夹持单元,以上元器件的控制均通过数控伺服完成,通过伺服的不同位置调解使全部工装系统依照理论的点位散布,使蒙皮到达理论的工装外形。系统框架本系统主要包括以下几个部分:系统计算机主要计算并且给出数学模型;人机界面可以实时的显示和设定1些现场的工作参数;3维激光丈量可以反馈实际的位置值回当前的系统计算机;以色列Elmo公司的MAESTRO多轴控制器为本运动控制系统的核心,配合CAN总线上挂接的多颗Elmo公司的伺服驱动器完成对多个点位的位置控制;同时,由于工艺方面需要的夹持等功能,故CAN总线上还挂接有1些现场总线I/O。如图2所示。图2系统框架

通讯部分通讯部分,主要包括两大层面:第1层面为以太网层满足标准的TCP/IP协议,利用该通讯方式主要有以下好处:通讯距离长,以太网的通讯极限1般可以控制到200m,基本上满足了大型飞机等设备的装配空间,同时避免了使用光纤通讯所耗费的大量的本钱;标准的TCP/IP协议,普通的计算机、工控设备可以很好的接入;1般用户都比较熟习使用,利用控制等技术相对比较稳定、成熟;同时配合人机界面在设备现场通过RS⑵32方式操控和设定工作参数,弥补了以太网长通讯距离酿成的操作不便。第2个层面为现场总线层面采取了目前在欧美普遍使用的CAN总线情势,使用该总线会给该系统带来以下的好处:CAN总线为1种集散布式控制和实时控制于1体的串行通讯局域网络,其高可靠性、高性能、高实时性等特点已得到了广泛的认可和利用;本系统使用的CAN总线全面支持CANOpen 层面的DS301、DS305、DS401、DS402等协议,DS401、DS402这两个协议为基于运动控制所开发的通讯协议,可以直接利用于运动控制场合;由于以色列Elmo公司的产品全部采取的是CANOpen协议,其相干的通讯底层协议全部为开放式,方便客户与自己的其他设备连接通讯;CAN总线上可以挂接其他的设备, 例如现场总线I/O,但是所挂接设备必须支持CANOpen协议;每个CAN总线理论上可以支持最多108个节点(Node),以色列Elmo公司目前的MAESTRO多轴控制器最多具有2路CAN总线拆迁办强行拆房子怎么办,理论上最多支持216个节点,每个节点都可以挂接伺服电机或CAN总线设备,故对未来设备的扩大带来了很多的方便的地方。MAESTRO的特点以色列Elmo公司设计生产的MAESTRO为1种基于网络的多轴运动控制器,可以完成2D、2.5D的差补,多个轴的同步和开始、停止等类似PLC的运动控制功能,同时其在全部系统的通讯层面可以完成的工作很丰富,诸如:网络的网关;各个节点的状态的监控;运动的网络远程访问和控制;CAN现场总线的主站等房屋违法强拆怎么赔偿。1种基于MAESTRO的多轴运动控制系统可以简单的用如图3所示的框图来表示:图3多轴运动控制器框图

其中,需要明确几个定义:轴:每台驱动器与每台电机组成对,完成单个运动的控制,称其为轴。组:由多个轴组成,可以由MAESTRO发相同的同步指令到组里面的各个轴,其中每个独立的轴都可以完成独立的运动,同时要求构成组的每个轴的运动情必将须要1致。组可以定义多个。矢量组:1般为由两个独立的轴组成的组,通过严格的控制时钟同步来获得精确的单轴运动定位,借此获得期望的系统性能,同时矢量组可以完成2个轴的直线差补、圆弧差补和螺旋差补等功能。1样,矢量组也能够定义多个。图4MAESTRO的基本构成

图4列出了MAESTRO的基本构成。其中,依照功能不同,将其内部分为了5层,分别用不同的色采表示,具体功能以下:作为CAN现场总线主站的MAESTRO可以提供很多的网络功能,其中包括了完成网络配置;侦测并描述出CAN网络中存在的CAN设备;通过使用标准的CANOpen协议完成CAN网络信息的接收和发送;CAN网络报警信息处理;根据其内部自带的同步机制完成时钟同步;通过使用CANOpen的DS301、DS305、DS401、DS402协议完成各个CAN设备之间的通讯等。同时,其作为同步运动控制器还可以实现以下1系列的同步功能:发送同步运动指令到指定的运动单元轴;同步运动单元轴之间的启动和停止等动作;通过其内部的callback功能实现对运动完成和Elmo驱动器内部定义的触发条件等的监控;和发送通知到上位机等。在与上位机通讯的进程中,MAE-STRO可以使用的通讯方式有TCP/IP和RS⑵32。通过该通讯可以完成的功能包括:程序的上传和下载;系统当前的状态反馈;用户程序运行情况的反馈;传输和解释对MAESTRO的指令和对任意1台终端CAN设备的操作指令。用户还可以通过使用Elmo公司提供的Composer软件通过这条通路完成对终端Elmo驱动器的直接操作和监控。在运行用户程序方面,MAESTRO也有其独有的1些特点:其作为1个全面可编程的运动控制器可以实现并完成多轴运动的编程工作;可以运行1个或多个用户程序;用户可以通过使用MAESTRO的编程语言来实现对其的编程操作,其编程语言与Elmo公司的驱动器的编程语言类似,都属于类C的计算机语言,非常容易掌握;同时,其编程环境可以使用Elmo公司提供的Elmo Studio软件来轻松实现。基于以上的诸多特点,通过MAESTRO与Elmo智能型驱动器的配合使用,笔者便构成了1套散布式控制系统的基本框架,用户可以根据自己的使用工艺要求和具体的工况来选择合适的搭配和扩大,可靠稳定的完成预期功能。图5内部功能示意图

结语目前,利用该套散布式控制系统的飞机柔性装配系统已通过了国家的验收,准备投入批量生产。由于国内对CAN总线的研究起步比较晚,在具体利用方面相对国外也有很大的差距,对这方面的了解也其实不是很全面,还处于摸索阶段。但是通过该项目的成功利用,更加坚定了公司对这类散布式控制系统的推行信心饮料生产公司拆迁如何赔偿.fabao365.com/chaiqian/s106174" target="_blank">违章建筑可以补偿吗。我们将会加倍努力,将该套控制系统利用于诸如医疗、纺织、印刷等更多的行业和领域。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章