涂膠機是用于給機柜、燈具、蓄電池、汽車(chē)等有密封要求的產(chǎn)品，按照密封軌跡涂密封膠的一種工業(yè)生產(chǎn)機床。標準涂膠機運動(dòng)控制系統為三軸聯(lián)動(dòng)，通過(guò)直線(xiàn)插補與圓弧插補完成涂膠軌跡。本文主要對三維涂膠機的運動(dòng)控制系統原理與結構進(jìn)行分析。

　　運動(dòng)控制系統是以電動(dòng)機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子、功率變換裝置為執行機構，在控制理論指導下組成的電氣傳動(dòng)控制系統。一個(gè)典型的現代運動(dòng)控制系統的硬件主要由上位計算機、運動(dòng)控制器、功率驅動(dòng)裝置、電動(dòng)機和傳感器反饋檢驗裝置和被控對象等幾部分組成。

　　一、涂膠機運動(dòng)控制器運動(dòng)控制器根據結構不同的可分為：基于計算機標準總線(xiàn)的運動(dòng)控制器；Soft型公開(kāi)式運動(dòng)控制器；嵌入式結構的運動(dòng)控制器。Soft型公開(kāi)式運動(dòng)控制器運動(dòng)控制軟件全部裝在計算機中，而硬件部分僅是計算機與伺服驅動(dòng)和外部IO之間的標準化通用接口。用戶(hù)在Windows平臺和其他操作系統的支持下，利用公開(kāi)的運動(dòng)控制內核，開(kāi)發(fā)所需的控制功能，構成各種類(lèi)型的運動(dòng)控制系統。嵌入式結構的運動(dòng)控制器是把計算機嵌入到運動(dòng)控制器中的一種產(chǎn)品，它能夠單獨運行。運動(dòng)控制器與計算機之間的通信依然是靠計算機總線(xiàn)，實(shí)質(zhì)上是基于總線(xiàn)結構的運動(dòng)控制器的一種變種。

　　三維涂膠機運動(dòng)控制器為基于總線(xiàn)的運動(dòng)控制器。用計算機硬件和操作系統，結合運動(dòng)控制應用程序來(lái)實(shí)現的，具有高速的數據處理能力�？偩�(xiàn)形式上為104總線(xiàn)、RS232接口和USB接口。運動(dòng)控制器采用DSP芯片作為CPU，可完成運動(dòng)規劃、高速實(shí)時(shí)插補、伺服濾波控制和伺服驅動(dòng)、外部IO之間的標準化通用接口功能�？刂破髦С止δ軓姶蟮倪\動(dòng)控制軟件庫、C語(yǔ)言運動(dòng)函數庫、Windows DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫等，根據工藝需求，在WINDOWS等平臺下開(kāi)發(fā)應用軟件，組成涂膠機運動(dòng)控制控制系統.

　　二涂膠機運動(dòng)控制方式

　　運動(dòng)控制形式有點(diǎn)位運動(dòng)控制、連續軌跡運動(dòng)控制、同步運動(dòng)控制。

　　點(diǎn)位運動(dòng)控制即僅對終點(diǎn)位置有要求，與運動(dòng)的中間過(guò)程即運動(dòng)軌跡無(wú)關(guān)。

　　同步運動(dòng)控制是指多個(gè)軸之間的運動(dòng)協(xié)調控制，可以是多個(gè)軸在運動(dòng)全程中進(jìn)行同步，也可以是在運動(dòng)過(guò)程中的局部有速度同步。

　　三維涂膠機控制方式為連續軌跡運動(dòng)控制，又稱(chēng)為輪廓控制，主要對膠頭的運動(dòng)軌跡進(jìn)行控制。該控制方式要求系統在高速運動(dòng)的情況下，既要保證系統加工的輪廓精度，還要保證膠頭沿輪廓運動(dòng)時(shí)的切向速度的恒定。對小線(xiàn)段加工時(shí)，有多段程序預處理功能。

　　三涂膠機運動(dòng)控制器硬件結構

　　涂膠機系統以基于“PC機+運動(dòng)控制器”為核心，采用運動(dòng)控制器、驅動(dòng)器和交流伺服電動(dòng)機構成一個(gè)公開(kāi)式硬件結構。在該伺服控制系統中，控制器上專(zhuān)項使用CPU與PC機CPU構成主從式雙CPU控制模式。PC機負責人機交互界面的管理和控制系統的實(shí)時(shí)監控等方面的工作，例如鍵盤(pán)和鼠標的管理、系統狀態(tài)的顯示、控制指令的發(fā)送和外部信號IO的監控等。運動(dòng)控制器配備內容豐富、功能強大的運動(dòng)函數庫，供用戶(hù)使用完成電動(dòng)機的運動(dòng)規劃。系統采取脈沖輸出的位置控制方式，脈沖頻率的大小控制電機的速度，信號的正負控制電機正反轉，以實(shí)現三軸的位置控制。X軸、Y軸、Z軸原點(diǎn)、限位檢驗是通過(guò)接近開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現，原點(diǎn)檢驗開(kāi)關(guān)作為每個(gè)軸的零點(diǎn)位置，限位檢驗開(kāi)關(guān)確保每軸工作行程較限。這些狀態(tài)信號送入運動(dòng)控制卡狀態(tài)寄存器后由CPU隨時(shí)讀出，達到對IO狀態(tài)信號的檢驗。在硬件上，運動(dòng)控制器上的光電隔離措施既隔離了外設對內部數字系統的干擾，有能有效防止過(guò)電壓、過(guò)電流等外界突發(fā)事件對計算機系統的損壞，大大提高了系統的控制精度和可靠性。

　　四涂膠機運動(dòng)控制系統的軟件結構

　　涂膠機運動(dòng)控制器配備有運動(dòng)函數庫，函數庫為單軸及多軸的步進(jìn)或伺服控制提供了許多運動(dòng)函數，如單軸運動(dòng)、多軸單獨運動(dòng)、多軸插補運動(dòng)以及多軸同步運動(dòng)等等。運動(dòng)控制器組成的控制系統，采用VC語(yǔ)言開(kāi)發(fā)友好的人機界面應用程序、方便的人機交互和管理。系統的程序結構模塊如圖所示，除了主體的運動(dòng)控制程序外，還包括初始化、與PC實(shí)時(shí)數據交互、系統保護、狀態(tài)監測等部分。

　　五結語(yǔ)

　　綜上所述，三維涂膠機運動(dòng)控制系統采用基于總線(xiàn)的運動(dòng)控制器，構建了合理的硬件結構和軟件結構。通過(guò)連續軌跡控制方式，完成既定運動(dòng)和高精度的伺服控制。實(shí)現涂膠機的高速高精度運轉。