目前，國內大部分廠家生產的電動多軸螺母機，制造的螺母精度往往達不到生產要求，或性能不穩定。其主要原因是，多數采用工業控制計算機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或PLC響應速度慢，勢必影響加工精度。最近我公司研發出一種電動多軸螺母機系統，采用分布式結構，每個軸都有一個以89C51為核心的控制單元控制，保證了定扭矩加工實現，獨特的高速總線使上位單元與控制單元快速交換信息，保證各軸協調工作，以完成特定的加工工藝。以保證快速響應。上位單元根據工藝要求協調軸間加工步驟，同時采用串行通信與管理計算機交換信息，既保證了加工精度，又具有計算機監控及數據管理功能。

系統構成及工作原理

電動多軸螺母機控制系統的構成(以十軸系統為例)。管理計算機設置加工的工藝參數(如加工的轉角起始扭矩、轉角值、扭矩值及要求的誤差范圍等)及系統內部參數(如系統每個加工過程使用的速度、各種保護參數、數據傳輸的間隔等)；班組的作業管理，接收協調單元傳送的各軸加工過程及加工結果并存入數據庫中，具有加工結果的查找及打印功能；接收協調單元傳送的指定軸加工過程曲線并實時顯示，有價值的曲線可根據要求存入硬盤，可隨時調出顯示或打印，曲線反映的扭矩上升下降過程及屈服點的情況，可用于分析被加工件的材料和加工情況；管理計算機還配備了質量分析軟件，根據存儲的加工結果計算出某年、月、日或班的加工質量分布圖直方圖，根據存儲的加工結果及工藝要求和設定的采樣分組值，采用正態分布算法計算出加工質量趨勢圖及UCL、LCL、Cp、Cpk等分析值，曲線可顯示及打印，用于指導生產，避免殘次品的出現。協調單元帶有非易失RAM存儲系統的工藝參數和內部參數，其本身帶有LED燈及數碼管和小鍵盤，用于顯示和修改這些參數。系統上電或參數變化時，將參數通過總線寫入每個控制單元中；協調單元具有數字輸入，用于接收自動加工信號和多軸加工信號輸入，在條件滿足的情況下，通過總線向控制單元發出加工指令；協調單元循環掃描各控制單元的狀態，當各單元狀態發生變化時，通過串行口向管理計算機傳送此軸的狀態，自動加工過程結束時，顯示本次加工是否成功及本班作業統計數；自動加工過程中監視各軸的狀態，全部達到轉角扭矩時發出同步轉角加工指令；根據參數設定，在自動加工過程中定時讀取指定軸的加工動態扭矩和角度值，通過串行口傳送給管理計算機。控制單元內設一片8155，用于存儲參數和動態值，協調單元可通過總線進行讀寫8155的RAM；當加工狀態發生變化時，協調單元將當前的狀態、扭矩及角度寫入RAM中，使協調單元及時讀到；控制單元帶有LED燈及數碼管，兩排數碼分別顯示當前扭矩和角度，加工結束時顯示本次加工結果，LED燈用于顯示電源、正轉、反轉及加工結果的扭矩高、成功、扭矩低；控制單元的數字輸入用于接收單軸的正反轉加工信號，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角，數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，以完成加工過程。

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