专利名称：一种水火弯板机多轴运动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及造船业的水火弯板机的弯曲成型控制工艺，尤其涉及一种水火 弯板机多轴运动控制系统。
背景技术：
水火弯板也称线状加热成型，它是一种利用金属板局部受高温冷却后产生 的局部热弹塑性变形而达到整体弯曲的一种成型工艺。水火弯板成形工艺方法 于二十世纪五六十年代起源于日本，由于其加工快、操作灵活、不需要其他设 备及适于复杂形状的成形加工等优点，而被迅速而广泛在应用于世界各地的船 厂中，并成了双曲度外板的主要加工方式，目前几乎所有的双曲度船体外板都 是采用水火弯板主艺成形的。当今世界船舶市场上的竟争日趋激烈，为提高竟 争力，各船厂广泛采用各种先进技术和管理手段，以缩短造船周期、提高造船 质量。而手工经验型的水火弯板工艺方法，无论在速度上还是在质量上都已远 远满足不了现代造船生产的需要。因此，水火弯板加工成型方法的革新在船厂 得到高度重视。
综上，水火弯板机的运动控制系统要满足全自动控制与机电一体化的需求， 集成各方向轴电机的驱动、点火、水流等相关设备的控制，方便操作，在控制 人机界面能完成板型测量与按焰道加工的控制工作，实现全自动控制的要求。 系统可以对每次加工的钢板数据进行存储、备份，满足了对生产信息的管理需 求。控制系统还应能适应恶劣的车间应用环境，保证设备的运行可靠和安全。 因此，运动控制系统采用先进多轴运动控制技术，以提高运动控制的精度、焰
道加工的准确、运行工况的稳定为目标，并采用PLC构成行程保护系统，使系 统的运行的安全性得到保证。根据生产需要和应用场合需求设计和开发的水火 弯板机运动控制系统，具有非常好的推广和应用^f介值。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种满足全自动控制与机电一 体化的需求，集成各方向轴电机的驱动的水火弯板机多轴运动控制系统。
为实现上述目的，本发明的4支术方案为 一种水火弯板^/L多轴运动控制系 统，包括运动控制部分及PLC控制部分，该运动控制部分包括依次连接的工控 机、多轴控制器、伺服驱动器及各轴的伺服电机系统，该PLC控制部分包括PLC、 用于焰道定位的激光器、对钢板进行测量的激光测距仪及对焰道进行点火加工 的点火装置；
工控机将运动数据及运动命令传输给多轴控制器，多轴控制器通过伺服驱 动器对多轴的伺服电机系统进行联动控制及位置控制，PLC控制部分从多轴控制 器读取各轴的限位信号、点火装置的开关信号及各轴的运行信号，还读取激光 测距仪的信号，并进4亍点火装置的流程及距离的控制。
各轴的伺服电机系统包括两个纵向X轴电机、 一个横向Y轴电机及一个枪 头旋转轴电机。
该PLC控制部分还包括氧气煤气阀、水阀、激光测距电机及托板电机。 该工控机包括以下功能模块
校准模块，用于对各伺服电机的坐标原点以及激光器的零点进行设置; 绘图才莫块，用于显示二维板形及三维板形，导入焰道计算寿欠件生成的焰道 进行修改，添加焰道，重新编排焰道加工顺序，调整焰道位置；
测量模块，用于对钢板的激光测量，以及实现对钢板指定位置垫高操作。 该工控机还包括以下功能模块
加工才莫块，用于自动控制点火装置的开关，氧气煤气阀，点燃火枪头，设 置加工速度及水火控制；
图形模块，用于显示给定的加工轨迹和测量轨迹； 文件管理模块，用于对机床中文件的读取和编辑。 该工控机还包括以下功能模块
参数模块用于对火路开始延时时间、空运行速度、测量速度、托板上下
移动距离、激光头与火焰头距离的M设置；
诊断模块，用于对控制系统的各个I/O点的状态进行读取和设置。 本发明满足全自动控制与机电一体化的需求，控制系统需要把各方向轴的 电机驱动和加热、点火等相关设备的控制集成，系统方便操作，在控制人机界 面能完成板型测量与"fe焰道加工的控制工作，实现全自动控制的要求。系统可 以对每次加工的钢板^:据进4于存储、备除，满足了对生产信息的管理需求。
图1为本发明水火弯扳4^多轴运动控制系统的控制框图； 图2为本发明的系统结构图； 图3为运动控制部分程序框图。
具体实施例方式
如图1及图2所示，本发明由运动控制系统和PLC控制部分组成，包括点 火，钢板数据测量，加工和行程保护等功能。具体结构包括运动控制部分及PLC 控制部分，其特征在于该运动控制部分包括依次连接的工控机、多轴控制器、 伺月l驱动器及各轴的伺服电机系统，该PLC控制部分包括PLC、用于焰道定位的 激光器、对钢板进行测量的激光测距仪及对焰道进行点火加工的点火装置；
工控机将运动数据及运动命令传输给多轴控制器，多轴控制器通过伺服驱 动器对多轴的伺服电机系统进行联动控制及位置控制，PLC控制部分从多轴控制 器读取各轴的限位信号、点火装置的开关信号及各轴的运行信号，还读取激光 测距仪的信号，并进-f亍点火装置的流程W巨离的控制。
该PLC控制部分还包括氧气煤气阀、水阀、激光测距电机及托板电机。
运动控制系统对各轴的伺服电机进行联动控制和精确的位置控制，实现在 板型测量和加工过程中按照工艺软件设计的路径来控制测量装置和点火装置的 准确定位和运动控制。PLC控制部分读取各限位开关动作信号，进行行程保护， 控制点火装置的点火以及驱动加热器具煤气、氧气电磁阀的开启和关闭，读取 激光测距仪和红外测温仪的信号，并与多轴控制器进行通讯，达到联动控制和 加工全自动化的要求。
运动控制系统由TRIO MC206运动控制器作为主控制器，控制包括X轴，Y 轴，Z轴，Z1轴和C轴的驱动，PLC行程保护系统采集行程P艮位，开关，停止 和运行信号，并进行点火流程的控制和距离，运动控制系统与PLC行程保护系 统之间采用Modbus协i义通4言。
该工控机包括以下功能模块
校准模块，用于对各伺服电机的坐标原点以及激光器的零点进行设置； 绘图模块，用于显示二维板形及三维板形，导入焰道计算l欠件生成的焰道 进行修改，添加焰道，重新编排焰道加工顺序，调整焰道位置；
测量才莫块，用于对钢板的激光测量，以及实现对钢板指定4立置垫高操作。 该工控机还包括以下功能才莫块
加工模块，用于自动控制点火装置的开关，氧气煤气阀，点燃火枪头，设 置加工速度及水火控制；
图形冲莫块，用于显示给定的加工轨迹和测量轨迹； 文件管理才莫块，用于对机床中文件的读取和编辑。 该工控机还包括以下功能模块
参数模块用于对火路开始延时时间、空运行速度、测量速度、托板上下 移动距离、激光头与火焰头距离的^^t设置；
诊断模块，用于对控制系统的各个I/O点的状态进行读取和设置。
在系统中以MC206为中心，MC2 06通过以太网连接和上位PC软件进行通信， 接收上位机PC的运动数据和运动命令。控制器的4个轴分别控制纵向X轴两个 电机、横向Y轴一个电机和枪头旋转轴；另外还有一个激光测距仪所在轴的电 机通过和PLC进行通信间接的进行控制。MC206本机的数字1/0，和模拟输入输 出资源有限，在这里使用PLC进行扩展，并把所有数字量的输入输出和模拟量 的输入输出交给PLC进行处理，两者通过MODBUS及RS485进^f亍数据的交互。包 括限位信号和零位信号的读取、开关火和开关水的控制、激光测距。
控制算法的实现，运动控制程序用TRIO Basic语言在MC206控制器内实现， 上位机只通过TRIO组件把运动数据(坐标，速度)写到MC206控制器，并启动
在控制器内的运动程序，MC206读取这些数据，执行本地控制程序完程运动控制 过程。该方式有着明显的优势，使得实时性和稳定性得到保证；运动控制器只 负责传输运动数据和启动命令，这样就减少了其通信量大的问题。
该方式使得上位软件和运动控制器的分工明确，合理。上位软件的功能是 人机对话，文件管理，及作为焰道计算软件和MC206的中介， 一方面读取焰道 计算软件生成的TXT文件中的数据发送到控制器，另一方面读取控制器返回的 测量数据按照一定格式写到TXT文件供焰道计算软件读取。MC206则专职完成运 动控制程序，包括测量程序中的运动，焰道加工程序的运动，手动和点动等运 动。
由于MC206只完成运动控制，点火、邀:据测量等IO控制则在PLC系统，所 以两者需要进行实时的通信以完成工作任务。MC206和艾默生PLC通过MODBUS 进行通信。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经 过何种网络进行通信的。它描述了一个控制器请求访问其他设备的过程、如何 回应来自其他设备额请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和 内容的公共格式。
该工控机主要包括以下八大功能模块，如图3所示
一、校准
手动控制方式下，实现对各坐标轴的手动移动操作，校准加工坐标。选择 当前移动的轴后，在控制面+反上按"手动正向"和"手动反向"按4丑实现坐标 轴的正负方向移动。移动过程可以点击"进给倍率+"和"进给倍率-"改变运 动速度。
1、 X轴
选择当前手动移动的轴为x轴。
2、 Y轴
选择当前手动移动的轴为Y轴。
3、 Zl轴
选择当前手动移动的轴为Zl轴。
4、 Z轴
选择当前手动移动的轴为Z轴(带动火焰枪的托板)。
5、 C轴
选择当前手动移动的轴为C轴。
6、 坐标设置
按下此按钮后，用户在对话框中输入需要移动到的坐标值后，按确定，机 床就以参数界面中设置的空运行速度自动移动到所指定的坐标位置，移动过程 可以点击"进给倍率+"和"进给倍率-"改变运动速度。
7、 手动模式
手动方式可以选择连续、增量0. lmm、增量lmm、增量10mm四种模式。 在连续模式下，按住面板的"手动正向"或"手动反向"，选中轴以设定手动速 度连续运动，松开按钮停止运动。在增量一莫式下按一下"手动正向"或"手动 反向"按钮，选中轴在对应方向移动相应距离。
8、 手动倍率+
提高手动移动的进给速度。
9、 手动倍率-减小手动移动的进给速度。
在校准模式下，可以对各伺服电机的坐标原点以及激光器的零点进行设置， 另外，还可以实现对钢板偏角的自动校准。
1、 X轴置零
将X轴的当前坐标设为零。
2、 Y轴置零
将Y轴的当前坐标设为零。
4、 Zl轴置零
将Z1轴(带动激光测量上下移动的伺服电机)的当前坐标设为零。
5、 C轴置零
C轴自动正向寻找限位开关，然后反向旋转直到和X轴平行，并设定当前角
度为o。反向旋转的角度在^界面中的c轴最大行程中设定。
6、 设定原点
在自动校准钢板时，手动移动X轴和Y轴，使激光测量头对准钢板的原点时，
按此按钮可以设置X轴和Y轴的当前位置为坐标原点。
7、 设定第二点
在自动校准钢板时，手动移动X轴和Y轴，使激光测量头对准钢板的标准坐标线的另外一点时，按此按钮可以自动计算钢板安装到才儿床上时与机床坐标轴的偏角，以便于在测量和加工时，对测量和力n工程序进行修正。
8、 激光读数清零
对当前激光测量装置的当前位置置零。
9、 Zl绝对零位
执行Z1轴的自动回绝对位置的操作。Zl轴首先向下运动到下限位，再向上 运动到绝对位置。绝对位置可以在参数界面中设定。 二、绘图在绘图方式下可以实现相当丰富的手工功能显示二维板形，显示三维板 形，导入焰道计算软件生成的焰道进行修改，手工添加焰道，重新编排焰道加 工顺序，手动调整焰道位置等；
1、 设定焰道起点，终点利用激光点进行精确定位，当需要在板上增加一条焰道时，移动激光点到 所需增加焰道的起点，此时激光点指向焰道起点，按下"起点"按钮，则可以 记下此时的X，Y坐标位置；继续移动激光点到所需增加焰道的终点，此时激光 头指向焰道终点，按下"终点"按钮，则可以记下此时的X,Y坐标位置。
2、 添加焰道
利用激光点设定好需要增加的焰道起点，终点坐标后，按下"添加焰道"
就可以在图上增加一条焰道，此时焰道根据在板上的位置，按比例显示出来， 加工工人可对其进行删减，移动，缩放等#:作。
如果是对称板，请点击测量或加工界面的"对称板"按钮，使其变色，再 进^亍添加焰道操作。
3、 读取文件
按下"读取文件"，则可以导入焰道计算系统生成的焰道或之前保存的绘制 的焰道，在画图板上显示出焰道在板上的分布以及焰道的加工顺序。可以对其 进行选选择、修改、删除等操作。
4、 重设顺序
如不满意专家系统生成的焰道顺序，按下"重设顺序"，则可以对当前焰道 顺序进行重新编排。
5、 绘制焰道
按下"绘制焰道"，可以手动在图形上面添加焰道，旁边的颜色选择还可以 画出不同颜色的焰道。
6、 选择焰道
如果不满意当前焰道所在的位置，则可以利用选择焰道功能，手动拖动焰 道，移动到板上的任何位置，同时还可以对焰道进行编译，拉伸或者缩放。
7、 删除选中焰道
绘图界面提供了两种不同的删除焰道方式，如确认某些焰道是多佘的，则 可以用删除选中焰道的功能删除选中的焰道。
8、 全部清除
如果要清除图上的所有图形，则可以选择全部清除功能， 一次过把所有图 形都清除掉，方便快捷。
9、 保存文件
如果有需要记录当前焰道的分布，则可以用保存文件的功能将当前在画图 板上的焰道坐标保存下来，记录到txt文档中去，格式和焰道计算系统生成的 文件一致辞，可以在加工界面直接读取进行加工。10、 显示三维图形
加工板经过测量之后，按下"显示三维图形，，，则可以显示当前板的三维形状。
11、 力口工焰道
如果当前板上的焰道条数，焰道位置以及焰道加工的顺序都符合要求，则 可以点火加工了，按下"加工焰道"，首先弹出"选择加工焰道，，对话框，列 出了所有当前画图板上的焰道编号，可以选择需要加工的焰道，按确定后将弹 出提示输入加工速度。如果焰道是从焰道计算系统生成的文件导入的则默认显 示的焰道计算系统计算的速度，点确定后系统自动切换到加工界面，准备进行
力口工。
三、测量
在测量方式下，实现对钢板的激光测量，以及实现对钢板指定位置垫高操作。
1、 开始测量
按下此按钮后，等待按钮变蓝色后，按下控制面板的"循环启动"按钮就 可进行对钢板的自动测量。
按下"开始测量"，还没有按下"循环启动"，即测量还没开始，可以再点 击"开始测量"取消测量，按钮颜色恢复。
测量程序已经开始运动，"开始测量"失效，点击不起作用，直到测量禾呈序 运动完毕，或按下面板复位按钮。测量过程中除了图形界面，其它界面的切换 按钮将失效，不能切换到其它界面。可以切换到图形界面以动态图形的形式观 察测量过程，直》见明了。
2、 对称板
按下此按钮，该按钮变色，表示现在进行的测量和加工操作是针对钢板的 对称板的。再次按钮次4要^組，按钮恢复最初的颜色，测量和加工恢复到对原始 钢板的操作。
3、 垫钢板
按下此按钮后，该按钮变色，该操作起做用；再次按下此按钮，该按钮恢 复原有颜色，该操作不起作用。在该操作起作用时，按下控制面板的按钮"+ " 和"-"可以实现坐标轴在需要垫钢板的IO个坐标点间的前后移动。按"+ " 机床移动到下一个点，按"-"机床移动到前一个点。同时，在测量位置显示 区，显示当前点的标准值，测量值和两者之差。
4、 进给倍率+
在测量过程中，提高机床移动的进给速度。
5、 进给倍率-
在测量过程中，减小机床移动的进给速度。
测量程序和垫钢板程序文件默认读取"D: Work"文件夹下的MeasureXY. txt 和Su卯ort. txt文件。这两个文件由焰道计算软件生成。所以在执行焰道计算 软件读取原始数据时，请将原始数据复制到"D:\work"文件夹进行操作，生成 的MeasureXY. txt和Support, txt文件才会在"D: Wrk，，文件夹下。
四、力口工
在加工方式下，自动执行程序，实现对钢板的加热变形。
1、 开始加工
按下此按钮，首先弹出对话框，重新确认加工速度，再按下控制面板的"循 环启动"按钮就可实现对钢板的自动加工。
按下"开始加工"，还没有按下"循环启动"，即测量还没开始，可以再点 击"开始加工"取消加工，按4丑颜色恢复。
加工程序已经开始运动，"开始加工"失效，点击不起作用，直到加工程序 运动完毕，或按下面板复位按钮。加工过程中除了图形界面，其它界面的切换 按钮将失效，不能切换到其它界面。可以切换到图形界面以动态图形的形式观 察加工过程，直观明了。
2、 对称板
按下此按钮，该按钮变色，表示现在进行的测量和加工操作是针对钢板的 对称板的。再次按钮次按钮，按钮恢复最初的颜色，测量和加工恢复到对原始
钢板的操作。
3、 读数据文件
按下此按钮，显示以下的对话框，用户在对话框中选择需要进行加工的程 序文件。按打开进行选择，按取消则取消操作，加工程序还是默认的程序文件。
4、 点火
自动控制点火开关点火头气阀，氧气煤气阀，点燃火^r头。
5、 关火
关闭氧气煤气阀，停火。
6、 设置加工速度
在加工过程中，改变烧板时的运动速度。点击将弹出图11所示对话框。
7、 水火控制
手动打开关闭氧气煤气阀，水阀，点火开关，点火头煤气阀。对应的开关 或阀门打开，按钮呈绿色。
五、 图形
图形模式下，显示给定的加工轨迹和测量轨迹。
1、 测量轨迹
显示当前的测量轨迹。在测量过程中自动显示测量的动态过程。已经测量 的点蓝色表示，沿没有测量的点黄色表示。当前位置绿色光标表示。
2、 力口工轨迹
显示当前的加工轨迹，在加工过程中自动显示加工的动态过程，红色代表 需要进行加热的部分，当加工过程正在进行时，加工轨迹将随着加工过程而逐 渐改变，加工过的地方将显示黄色，未加工的地方颜色不变，当火冲仓空走的时 候，走动的轨迹将用绿色显示。
六、 文件管理
文件管理实现对才几床中文件的读取和编辑。 1、打开文件
打开在文件夹中选中的文件，若不选中文件，该操作无效。打开文件后就
可在编辑框中对该文件进行编辑和4务改。
2、 保存文件
保存当前已经打开的文件。
3、 文件另存为
对当前打开的文件另取名字4呆存。
4、 删除文件
删除在文件夹中选定的文件，若不选中文件，该操作无效。
5、 返回上级 —返回上一级的文档目录。
七、参数
加工参数设置
火路开始延时时间在火蹈^起点处的延时停留时间
空运行速度加工时，在不需加热时移动机床的速度。
测量速度测量过程的默i人移动速度。
大托板上下移动距离在小托板碰到限位时，大托板每次向上或向下移动 的3巨离。
Zl轴运4亍速度Zl轴在测量或加工过程中的运动速度。
Z轴运行速度Z轴在测量或加工过程中的运动速度。
C轴运行速度C轴在加工过程中的运动速度。
坐标轴设置
X轴设置X轴每移动单位毫米所需要的脉冲数。
Y轴设置Y轴每移动单位毫米所需要的脉冲数。
Zl轴设置Zl轴每移动单位毫米所需要的脉冲数。
Z轴设置Z轴每移动单位毫米所需要的脉冲数。
C轴设置C轴每移动单位角度所需要的脉冲数。
行程
Zl轴绝对位置在校准界面执行"Z1绝对零位"操作时，滑块碰到下限位
后反向要走的距离。这个数为正数。
C轴行程最大值C轴从零位，即和X轴平4亍的方向，俯一见逆时针旋转石並到 限位的角度。
C轴行程最小值等于360度减C轴行程最大值。 手动速度
X轴速度在校准界面单独移动X轴的运动速度。 Y轴速度在校准界面单独移动Y轴的运动速度。 Zl轴速度在^f交准界面单独移动Zl轴的运动it^。 Z轴速度在校准界面单独移动Z轴的运动速度。 C轴速度在校准界面单独移动C轴的运动速度。 激光头与火焰头iE巨离
X轴在X轴方向上激光点X坐标减枪头X坐标的值。 Y轴在Y轴方向上激光点Y坐标減枪头Y坐标的值。 气阀控制
延时锁死距离暂时不起作用。 激光器二
串口号设置工控机与激光仪的通信串口号。 八、诊断
在诊断菜单下，用户可以对控制系统的各个I/O点的状态进行读取和设置。 输入信号灯绿色时表示输入信号接通，不变色时表示输入信号断开。输出信号 按下，按钮颜色变绿，表示将输出点接通；再次按钮此按钮，按钮颜色恢复， 表示将输出点断开。
本发明的主要操作步骤为数据处理、TXT数据文件、焰道计算软件，测量 程序、数据交换表、加工程序、手动运动、限位保护、测距程序及水火控制。
1、 首先将钢板原始数据拷贝到"D:\work"文件夹下，启动焰道计算软件， 根据焰道计算软件的操作说明，生成测量数据和支撑数据。
2、 启动数控系统，先在校准界面下，按Z1轴绝对零位使Z1轴回到其机械
零点。手动移动各个坐标轴，将激光点对准钢板原点，在4交准菜单下对各个坐
标轴的坐标位置置零。这时轴的实际位置(包括测量数据)显示为0，点击"设
定原点"按钮。再手动移动各个坐标轴，使激光点对准钢板第二点，点击"设 定第二点"按钮，完成钢板偏角的计算。
3、 在测量菜单下，按下垫钢板按钮，该按钮变色，然后使用操作面板上的 "+ "和"—"按钮使坐标轴依次移动到各个指定的需要垫钢板的位置，系统
会在测量数据显示区对当前点的编号，标准高度，测量高度以及它们的差值进 行显示，用户参考该差值对钢板进行垫高操作直至该差值为0。然后用户移动到 下一个点继续上述操作直至完成对所有点的操作。
4、 完成垫钢板操作后，用户再按下垫钢板操作，该按钮颜色恢复到原有颜 色，用户可以继续进行其他操作。
5、 用户按下测量菜单下的开始测量按钮后，按下操作面板的循环启动按钮， 系统开始进行测量操作，测量过程中可以切换到图形界面实时观察测量过程。
6、 测量完成数控系统生成测量结果MeasureResult. txt文件，切换到焰道 计算软件，读取测量结果，进^"焰道计算等操作。
7、 计算好焰道后，用户切换到绘图菜单，导入焰道计算软件生成的焰道， 在这里可以查看板的大概形状以及焰道所在的位置、条数以及编号；如果不满 意专家系统生成的焰道，还可以手动的添加焰道，或者用激光头精确定位，取 得起点，终点坐标，然后重新增加一条新的焰道；如果认为焰道的位置不够合 理，可以用选择焰道的功能对焰道进行修改，可以移动、缩放、拉伸；在绘图 菜单，充分考虑了手动的功能，可以选择需要加工的焰道，还可以删减不需要 的焰道；绘图菜单还可以对图上的焰道加工顺序进行重新的设定， 一切都可以 人工手动操作，非常方便，快捷；当一切整理完成后，就可以将当前的焰道信 息重新记录到txt文档中去，在加工界面可以直接读取，然后对弯板进行加工。 绘图菜单还有一项功能就是显示三维的图形，当板经过测量后，绘图菜单可以 根据所测量的数据生成三维的立体图形，方便技术工人查看，对比。
8、 在加工界面，按下读数据文件M选择要加工的数据文件，然后按下开
始加工按钮，再按下操作面板的循环启动按钮，系统就开始进行加工操作，加 工过禾呈中可以切换到图形界面实时观察加工过程。
9、 若要暂停当前的加工或测量程序，则可按下进^f亭止按钮，系统处于进 给停止状态。在进给停止状态，重新按下循环启动按钮，加工或测量程序将从 暂停处继续运行。若在加工或测量过程中，按下复位按钮，则中断当前的加工 或测量过程，重新按下循环启动按钮后，加工或测量程序将重新运行。在加工 或测量过程中，修改进给倍率或设置加工速度的方式可以实时改变运行的速度。
10、 用户在测量和加工中的空运行速度，可以在参数菜单下^^改，选参数 菜单，在加工参数设置中修改空运行速度即可，单位是毫米/秒。
11、 用户在设定好坐标系后可以反复进行测量和加工操作，若需要进行对 称板的加工，则只需在测量或加工菜单下按下对称板按钮使该按钮变色，再执 ^f亍测量和加工操作就可实现对对称板的测量和加工。再次按下对称板g使其 恢复颜色将^f吏测量和加工恢复到对原有板的测量和加工。
如果当前要加工的板和上一次加工的板是同一板型，由于测量文件和支撑 文件不变，不需要执行步骤l。
系统有保存当前位置的功能，系统正常关机，重新开机后，使用校准界面 的"坐标设置"功能使系统运动到原点(0， O)位置，如果激光点和钢板原点 吻合，则不需要重新执行步骤2的校准操作。
权利要求
1、一种水火弯板机多轴运动控制系统，包括运动控制部分及PLC控制部分，其特征在于:该运动控制部分包括依次连接的工控机、多轴控制器、伺服驱动器及各轴的伺服电机系统，该PLC控制部分包括PLC、用于焰道定位的激光器、对钢板进行测量的激光测距仪及对焰道进行点火加工的点火装置；工控机将运动数据及运动命令传输给多轴控制器，多轴控制器通过伺服驱动器对多轴的伺服电机系统进行联动控制及位置控制，PLC控制部分从多轴控制器读取各轴的限位信号、点火装置的开关信号及各轴的运行信号，还读取激光测距仪的信号，并进行点火装置的流程及距离的控制。
2、 根据权利要求l所述的水火弯板机多轴运动控制系统，其特征在于各 轴的伺服电机系统包括两个纵向X轴电机、 一个横向Y轴电机及一个枪头旋转 轴电才几。
3、 根据权利要求2所述的水火弯板机多轴运动控制系统，其特征在于该 PLC控制部分还包括氧气煤气阀、水阀、激光测距电机及托板电机。
4、 根据权利要求3所述的水火弯板^L多轴运动控制系统，其特征在于该 工控机包括以下功能模块校准模块，用于对各伺服电机的坐标原点以及激光器的零点进行设置； 绘图模块，用于显示二维板形及三维板形，导入焰道计算软件生成的焰道 进行修改，添加焰道，重新编排焰道加工顺序，调整焰道位置；测量模块，用于对钢板的激光测量，以及实现对钢板指定位置垫高操作。
5、 根据权利要求4所述的水火弯板机多轴运动控制系统，其特征在于该 工控机还包括以下功能模块加工模块，用于自动控制点火装置的开关，氧气煤气阀，点燃火枪头，设 置加工速度及水火控制；图形模块，用于显示给定的加工轨迹和测量轨迹； 文件管理模块，用于对机床中文件的读取和编辑。
6、根据权利要求5所述的水火弯板机多轴运动控制系统，其特征在于该 工控积逸包括以下功能模块参数模块用于对火路开始延时时间、空运行速度、测量速度、托板上下 移动距离、激光头与火焰头距离的^t设置；诊断模块，用于对控制系统的各个I/O点的状态进行读取和设置。
全文摘要
本发明公开造船业的水火弯板机的弯曲成型控制工艺，尤其涉及一种水火弯板机多轴运动控制系统，包括依次连接的工控机、运动控制部分及PLC控制部分，该运动控制部分包括依次连接的多轴控制器、伺服驱动器及各轴的伺服电机系统，该PLC控制部分包括PLC、用于焰道定位的激光器、对钢板进行测量的激光测距仪及对焰道进行点火加工的点火装置；工控机将运动数据及运动命令传输给多轴控制器，多轴控制器通过伺服驱动器对多轴的伺服电机系统进行联动控制及位置控制，PLC控制部分从多轴控制器读取各轴的限位信号、点火装置的开关信号及各轴的运行信号，还读取激光测距仪的信号，并进行点火装置的流程及距离的控制。
文档编号G05B19/18GK101382795SQ20081019891
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者江伟欢, 潘建华, 程良伦, 胡晓文, 谢晓松, 赖宇锋 申请人:广东工业大学