基于西门子PLC的桌面型雕刻机的设计文献综述

 2022-10-29 08:10

文献综述(或调研报告):

1938年世界上第一台手动雕刻机“嘉宝”在法国被发明了出来。随后,到了1950年法国“嘉宝”发明出了世界上第一台真正意义上的电动可控的雕刻机。这台雕刻机可以实现比例缩放功能。到了20世纪90年代,随着微电子技术的飞跃发展,推动了微型计算机技术的蓬勃发展,加上美国、日本等当时世界前列国家的研究,雕刻机技术在这一时期有了质的飞跃,雕刻机实现了从2D—2.5—3D加工的发展,功能更加完备,性能更加稳定。

目前的雕刻机大致存在三种电机系统。包括步进驱动器加步进电机方式,交流伺服驱动器加交流伺服电机方式,混合伺服驱动器加电机方式。步进电机驱动加步进电机的方式是现在市面上使用最多的驱动方式,这种方式价格十分便宜,步距值不受各种干扰因素的影响,误差不长期积累,如果配上专业的细分驱动器后效果十分的好,因此大概占据了市场90%以上的份额。而后两种方式因为目前价格比较昂贵,对于伺服驱动有一定的要求,条件较多,因此并未在市面上广泛的使用,仅仅在某些特殊的行业使用。

步进电机结构图

目前采用传统的继电器控制的普通雕刻机在我国的中小型企业当中仍在被大量的使用。但是继电器系统存在着很多的弊端。比如系统的接线复杂,故障诊断比较困难,继电器的触电容易被电弧破坏导致接触不良,生产效率低下。这远远不能满足目前经济的快速发展,需要新的技术来解决这些问题。随着现如今的计算机技术,机电一体化技术的不断飞跃发展,雕刻机的控制技术也有了巨大的突破,多种多样的控制技术出现在了市面上。有单片机控制的,有计算机数控的,也有PLC控制的等等多种雕刻机。

单片机控制

一种单片机控制的CO2激光雕刻机的流程图

如图所示,单片机控制的激光雕刻机主要是利用单片机来控制激光雕刻,雕刻的内容输入只能通过指令的形式输入,或者加工的内容写入程序存储器中。这种控制模式的有点是价格低廉,降低成本,减少了体积,但是他的缺点是运算能力弱,可靠性低,只能控制一下简单的雕刻。

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