基于PC的開(kāi)放式焊接數(shù)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、焊接是一種常用的金屬連接方法，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程中?，F(xiàn)在，焊接作為一門(mén)不可缺少的獨(dú)立機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)扮演著重要的角色。為了提高焊接質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化，數(shù)控技術(shù)被引入到了焊接領(lǐng)域。本文緊跟數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，提出了研制基于PC的開(kāi)放式焊接數(shù)控系統(tǒng)的課題。本文主要的研究?jī)?nèi)容包括提出開(kāi)放式焊接數(shù)控系統(tǒng)的參考模型、設(shè)計(jì)基于PCI總線的四軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制卡、開(kāi)發(fā)完整的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序、開(kāi)發(fā)軌跡插補(bǔ)模塊驅(qū)動(dòng)程序以及設(shè)計(jì)友好的人機(jī)交互

2、界面。 本文首先介紹了焊接裝備的發(fā)展現(xiàn)狀以及國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的研究動(dòng)態(tài)和應(yīng)用現(xiàn)狀，研究了基于PC的CNC系統(tǒng)的開(kāi)放性原則，并根據(jù)本課題的研究現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，提出了開(kāi)放式焊接數(shù)控系統(tǒng)的參考模型。該模型采用模塊化設(shè)計(jì)分層的模塊結(jié)構(gòu)，各模塊執(zhí)行相應(yīng)的功能，并且在各層次之間具有相應(yīng)的接口標(biāo)準(zhǔn)，這充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化、可重構(gòu)、可擴(kuò)展、開(kāi)放式的數(shù)控系統(tǒng)體系特征，為整個(gè)開(kāi)放式焊接數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 本文根據(jù)對(duì)計(jì)算機(jī)

3、總線以及運(yùn)動(dòng)控制芯片的介紹，提出了開(kāi)發(fā)基于PCI總線和四軸運(yùn)動(dòng)控制芯片SM5004的四軸聯(lián)動(dòng)控制卡。本文使用PCI9052橋接口芯片實(shí)現(xiàn)了ISA卡同PCI總線的連接，并使Prote199SE設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制卡的印刷電路板，同時(shí)進(jìn)行了印刷電路板的抗干擾設(shè)計(jì)。 針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性，按照軟件工程的思想自底層向上開(kāi)發(fā)方式對(duì)程序進(jìn)行了模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)軟件劃分成底層驅(qū)動(dòng)程序和上層應(yīng)用程序兩個(gè)獨(dú)立而又能相互協(xié)調(diào)的部分。底層

4、驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的包括設(shè)備的初始化和對(duì)象創(chuàng)建等.本文采用WindowsDDK+DriverStudio+VisualC++6.0驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)了完備的WDM設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，列舉了關(guān)鍵例程的源代碼和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 上層應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)是在VC++平臺(tái)上利用其所附的MFC庫(kù)進(jìn)行的。首先利用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的形式實(shí)現(xiàn)了對(duì)驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用，通過(guò)修改INF文件完成了驅(qū)動(dòng)程序的安裝；在軌跡插補(bǔ)模塊中開(kāi)發(fā)了基本的焊接數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)驅(qū)動(dòng)，主要是直線