数控鞋楦机系统的设计与实现.pdf

华中科技大学硕士学位论文数控鞋楦机系统的设计与实现姓名：李明辉申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：傅勇20070527华中科技大学硕士学位论文I摘要鞋楦是鞋的成型模具，是用于设计和生产各种鞋类的模型及定型工具。鞋楦的结构与造型是否准确合适，直接决定了鞋的定型以及穿着舒适和美观。因此，鞋楦是制鞋过程中的关键环节。目前，国内的制楦企业大多是从制鞋业发达的国家引进先进技术和设备，不仅价格昂贵，而且技术上受制于人，使我国制鞋业在长期的国际竞争中处于劣势。因此，研制适用、可靠、低成本的数控鞋楦机对我国的制鞋业的发展具有现实的意义。本文以“广东佛山狮玛科技有限公司致力于自主研发数控鞋楦机系统”为背景，结合现代开放式数控系统的设计理念，构建了以PC机为平台，以安川MP2100运动控制器为核心，以交流伺服电机为驱动元件的数控系统。文中首先分析了鞋楦加工的的现状和发展趋势，得出了以“PC机+运动控制卡”为结构框架的设计方案，接着对数控鞋楦机系统的硬件结构进行了研究和设计，然后重点介绍了系统控制软件的开发。该软件以MPE720为开发平台，以专用运动语言及梯形图为开发语言，结合模块化思想设计而成，并给出了系统主要模块及关键环节的实现技术。在完成鞋楦机系统的设计、实现、组装之后，对系统进行了加工试验，并针对试验过程中的情况阐述了鞋楦机系统伺服特性的调试方法。最后的结果证明，我们所开发设计的开放式数控鞋楦机系统从速度和精度上都满足了鞋楦生产加工的要求，这对我国制楦业的发展具有一定的现实意义。关键词：鞋楦数控鞋楦机运动控制卡伺服系统华中科技大学硕士学位论文IIABSTRACTShoelast,themoldingdeviceofshoes,isappliedtodesignandproduceallsortsofmodelsandmodel-fixingtools.Theaccuracyofitsstructureandshapedirectlydeterminesthecomfortandpleasantappearance；therefore,itisthecrucialdeviceintheprocessofshoeproducing.Currently,thecompaniesproducingshoelastmostlyintroducethesophisticatedtechnologyanddevicesfromcountrieswhichareadeptatshoe-producing.Thecostoftheseoutfitsisnotonlyexpensive,butalsoitscoretechnologyiscontrolledbytheirowners.Itplacesshoeindustryinourcountryinadisadvantageouspositionintheglobalcompetition,thusitisofgreatsignificancetotheshoemanufacturingindustryofourcountrytodevelopappropriate,reliableandcheapnumericalshoelastmachine.SettingonthebackgroundofnumericalshoelastmachinesystemindependentlydevelopedbySmartTechLtd.inFoshanCity,GuangzhouProvince,aswellashavingthemodernopennumericalcontrolsystemdesigningprincipleinmind,thisthesisdesignsanumericalsystemwithMP2100producedbyYaskawaasthecorecomponentinmotioncontrol,andanalternativeservomotorasdrivecomponent.Firstly,itanalyzesthecurrentsituationandupcomingtrendofshoelastprocessing,andthendrawsadesignschemewithPCandmotioncontrollerasthearchitecture,subsequentlyitinvestigateanddevisesthehardwaresectionofthenumericalshoelastmachinesystem,andthendescribesindetailthedevelopingofsystemcontrolsoftware.BasingonMPE720platform,thissoftwareisdevelopedundertheprincipleofmoduledesignwithspecialmotionlanguageandladderasdevelopinglanguage,additionallyitprovidestherealizationtechnologyofcriticalmoduleandprocess.Afterthedesign,realizationandassemblingofshoelastmachinesystem；thisthesisillustratesthetestofthewholesystemandmethodofdebuggingtheservocharacteristicinthesysteminaccordancetotheresultintheformerteststage.Thefinalresultdemonstratesthatthespeedandaccuracyofthenumericalcontrolshoelastmachinemeetstherequirementofshoelastproducing,itismeaningfultothegrowingofshoelastindustry.Keywords：ShoeLast,NCShoeLastMachine,MotionController,ServoSystem独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的