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三工序雕刻机系列

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随着计算机技术的发展雕刻机降低控制系统成本成为生产厂家的出路

更新时间:2018-08-15 点击数:884

随着计算机技术的发展雕刻机降低控制系统成本成为生产厂家的出路

随着计算机技术的发展,三工序雕刻机完成了从2D、2.5D到3D的加工变革,功能趋于完善、性能更加稳定,从而在制造业、建材业和广告业等领域得到了广泛应用。与此同时,随着市场竞争的加剧,国产普通雕刻机的价格也降低至万元以下,使得三工序雕刻机生产厂不得不在降低生产成本、尤其是降低控制系统成本方面寻找出路。以木工雕刻机为例,在目前国内市场上,木工三工序雕刻机数控系统通常采用两种方案:一种是基于PC机的方案;另一种是基于DSP运动控制器的方案。


基于PC机方案的三工序雕刻机是由计算机、控制卡、电机驱动器和机械主体等4部分组成,由PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控,计算机安装有诸如MACH3等的专用雕刻软件,利用专业软件进行图样设计,并经由计算机PCI总线接口,将设计与排版的信息传送至雕刻机控制卡中,再由控制卡将这些信息转换为能驱动步进电机或伺服电机的脉冲信号,控制x、y、z 3个坐标轴的走刀定位。此方案采用通用雕铣软件,利用PC机现有资源,三工序雕刻机主要由电脑控制,是一种高效的CNC三工序雕刻机系统方案。


基于DSP方案的三工序雕刻机数控系统,其主要特点是采用DSP和单片机构成控制器,DSP完成对各坐标的运动控制,单片机管理人机界面,被称为手柄控制的雕刻机。图样设计生成的标准nc文件事先准备好,并保存在U盘上,通过USB等串行接口输入给数控系统,这是一种低价高效的雕刻机数控系统方案。常用的专用DSP芯片有4轴运动控制芯片MCX314As和PCL6045B等,这些DSP具有强大的硬件插补功能,使得在室外工作的三工序雕刻机操作更便捷,一般木工雕刻机和石材三工序雕刻机均采用该控制系统。


不同的应用领域,所要求的三工序雕刻机的性能亦不相同,本文提出的雕刻机数控系统方案,直接利用SoC单片机来构成控制器,是一种采用单片机软件来完成插补运算的解决方案。


基于嵌入式SoC单片机C8051F120的三工序雕刻机数控系统,充分发挥了单片机的高集成度和高速度特性,使得控制系统的结构简化、成本降低。经用户测试,雕刻精度为0.01 mm,达到了设计要求。该系统稳定可靠,是一种低价、高效、简便的三工序雕刻机数控系统解决方案,通过本方案的研究,为中小用户提供了台式低价的雕刻机,从而拓宽了现有三工序雕刻机的用户群。

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