微量射出標簽機數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、微量射出標簽即多色塑膠標簽，由于多采用微量射出技術(shù)生產(chǎn)故稱之為微量射出標簽。其應用廣泛、需求量巨大，但目前的生產(chǎn)還處于原始手工生產(chǎn)的狀態(tài)，因而開發(fā)一種自動化生產(chǎn)設(shè)備具有重要意義。采用數(shù)控技術(shù)可以將手工操作改為自動加工，根據(jù)微量射出標簽生產(chǎn)的要求，其數(shù)控設(shè)備應該是低成本、高性能、體積小、易操作的專用數(shù)控設(shè)備。 本文主要對微量射出標簽機數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，給出了數(shù)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)，提出了一種基于變長度染色體遺傳算法的加工路徑

2、優(yōu)化算法，并研制了基于ARM7 S3C44BOX和μC/OS-Ⅱ的嵌入式控制器，這種數(shù)控系統(tǒng)有效地滿足了微量射出標簽生產(chǎn)的要求。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： 首先，介紹了微量射出標簽及其生產(chǎn)現(xiàn)狀，提出采用數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的方案，并對數(shù)控技術(shù)進行了簡要介紹，闡述了應用嵌入式技術(shù)開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)勢； 第二，給出了數(shù)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)。數(shù)控系統(tǒng)采用上位機和多臺嵌入式控制器的串行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要包括上位機加工代碼生成軟件、嵌

3、入式控制器、三坐標機床和微流量控制器?？刂破鞑捎瞄_環(huán)控制方式，執(zhí)行機構(gòu)采用步進電機和滾珠絲杠副，這種結(jié)構(gòu)既能滿足系統(tǒng)的精度要求又能保證數(shù)控設(shè)備的經(jīng)濟性； 第三，定義了加工代碼生成軟件的各功能模塊，對軟件開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。提出一種基于變長度染色體遺傳算法的加工路徑優(yōu)化方法，該方法將每個點編碼為一個二元組用以表示各種加工要素，其交叉和變異操作能對一些線進行分割和合并，使加工路徑能得到更大程度的優(yōu)化。仿真結(jié)果表明，該方法具有

4、良好的優(yōu)化效果，可以顯著地縮短輔助運動路徑的長度； 第四，研制了數(shù)控系統(tǒng)的嵌入式控制器。該嵌入式控制器硬件平臺采用ARM7微處理器S3C44BOX和AT89C52單片機，驅(qū)動芯片采用TA8435;軟件平臺采用μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)，將控制軟件劃分成幾個功能模塊，并給出了各功能模塊在系統(tǒng)中對應任務(wù)的優(yōu)先級。該嵌入式控制器的軟硬件劃分及緩沖區(qū)的使用較好地滿足了微量射出標簽加工的實時性要求； 最后，對本文的研究工作進行了總