激光切割调高器控制系统设计开题报告

 2021-08-08 02:08

全文总字数:1698字

1. 研究目的与意义

采用一种激光切割随动控制系统,进行可以根据传感器提供的数据实时调整切割头到板材的距离的设计。毕业设计的具体目的:

1、培养大学生的科学研究能力

2、是对学生基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测试

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2. 国内外研究现状分析

调高控制器国内外有许多厂家生产,国外的控制器分为两种,一种电容式调高控制器,一种为弧压调高控制器。控制精度与性能都很好,但价格高,不适合国内普通用户,主要面向高端用户。如进口BoNY公司的ARc3oo电容式自动调高系统;美国Hypertherm(海宝)弧压式自动调高系统。国内生产的调高控制器也分为电容式和弧压式两种。,弧压调高器主要应用在数控等离子切割机上,它是保持割枪高度基本不变,但多为开关量控制,控制精度低,响应速度慢,而且大多质量较差,且调高驱动电机选用的电机多为DC24V,电机成本较高,由于DCnOV电机应用较多,所以价格低,国内生产的控制器这种类型的控制器较少,比如深圳宏宇达。电容式用量较大,成本较低,技术相对成熟。电容调高器主要用于数控火焰切割机,电容式调高器是利用数控切割机的枪头和工件之间的间隙电容来检测它们之间距离的,从而动态调整割枪的高度,由于间隙电容极其微小,易受外界环境的干扰,应用范围受到了限制,主要应用在数控火焰切割机上,很少用在等离子切割机上。我国等离子切割机用户使用的一部分弧压高度控制器还停留在使用模拟控制的阶段,其控制精度和响应速度都不足很高。电容式高度跟踪系统借鉴了国外技术,在微弱信号的抗干扰,漂移和温度补偿等关键技术上都有所突破,是的系统的性能大大提高。在激光技术切割机上,大多数的厂家采用的都是内置电容传感器的切割头,它可以通过电感,感受金属板的存在,以控制切割头离板面的高度,只有在适当的高度内激光切割机再能切割正常。

3. 研究的基本内容与计划

采用DSC来进行激光切割随动控制系统调高器的设计。需要研究的内容有:

的是设计一种激光切割随动控制系统,包括总线(如RS485、CAN、ETHERNET等)通讯模块、伺服电机驱动器、LCD显示器、微控制器。要求实现跟随、蛙跳上台、分段穿孔、渐进穿孔等功能,并保证跟随误差在0.1mm以内。交流伺服电机采用位置工作模式,由-10V到 10V的模拟量信号驱动。

具体内容:

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4. 研究创新点

自动实现激光头的距离检测和调节高度,能够实时修正间隙,保证间隙恒定,能大大提高劳动生产率、提高激光切割质量.对激光切割设备的国产化,降低生产成本,减少对国外设备的依赖性,也有一定的意义。因此这课题具有较大的经济意义和工程应用价值。

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