用数学制造机器

综观从数学和运动控制视点的应用已经允许基于U.K.-格洛斯特，LMS ServoTechnics（LMS），以提供在自动化系统的最佳的机械系统的解决方案。这样做也降低了成本和机械设置的复杂性，同时保持其中容易地理解“真实单元”参数被转换成使用重奏运动MC系列控制器化合物运动位置直接的机器的操作员控制。

最近，LMS与Boldman有限公司合作，Boldman有限公司是工作平台和塔的供应商，确保高空工作时的安全，在BAe系统公司最近的一个项目中。Boldman需要建造一对12米高的塔来垂直提升和支撑一个30立方米、2.5吨的包含测量设备的箱形结构。的参考点关闭框内的设备和结构需要精确定位的精度小于1毫米和0.1°几米的垂直行程,通过逐步倾斜设备保持对齐目标位于远离测量设备。

传统的倾斜设备的机械解决方案需要一个大的旋转定位轴通过点的水平轴对齐。这就要求机械系统——转盘或大型电机变速箱——及其驱动系统与2.5吨重的箱子一起提升。它将使用更坚固的塔和箱形结构，增加重量，这将需要更多的提升力，并增加解决方案的成本。

LMS与Boldman和BAe的工程师合作，设计出了盒子结构本身——需要垂直提升——可以通过在前后的水平枢轴点上独立驱动来倾斜。测量设备固定在一个已知的位置，垂直驱动元件配有两个前后完全同步的线性驱动器，从这些枢轴点定位盒子。当塔升高和降低时，计算三角函数来维持测量设备上的参考点是相对简单的。

基于线性执行器和参考点之间的位置关系，LMS设计了一个具有成本效益的皮带驱动执行器系统，使用Stober伺服驱动器和电机与绝对编码器反馈耦合到Stober螺旋锥齿轮箱的应用。最终的设计提供了所需的精度和扭矩额定值，使用了一个简单的电子表格。

但真正让解决方案与众不同的是，Trio Motion MC系列控制器具有强大的数学功能，可以运行复杂的公式。因此，使用一个非常简单的TrioBASIC代码，可以很容易地将参考点所需的垂直和旋转坐标转换为每对同步执行器所需的绝对线性距离。此外，通过其64位伺服控制和绝对编码器反馈，MC运动协调器保持非常准确的目标位置，即使垂直轴是平移的。

应用程序是通过使用在接口到Pro-face的HMI的MC系列运动控制器TrioBASIC码三重奏的运动完美的配置和连接软件开发LMS。该方案允许操作员请求测量仪，以保持其所需的高度和角度。在另一个模式中，操作者可以以毫米为单位输入的垂直位置并且系统确定使得测量仪器在移动目标的中心，这可能是高达12米的距离直接指向的角度。

最后，机器的简化机械系统允许在测量设备的参考点，以通过简单地调整公式来容易地改变。这意味着完整的试验台可以灵活地用于不同的测试件的设计应在有需要时，东西之所以形成，涉及物理和昂贵的重新设计和移动在传统的解决方案回转定位相适应。

在类似的情况下，LMS ServoTechnics应用了这种方法来为另一个客户确定一个角度到线性的转换解决方案。该客户面临着一个新的要求，其关键量制造的组件，这是太大的目前的转盘为基础的机器。使用相同的生产过程作为类似但较小的角尺寸的组件，产生的机器量将是不切实际的大和非常昂贵的生产。

LMS与该公司的机械工程师密切合作，开发了一种新的线性X-Y定位系统，带有额外的内插线性轴和一个枢轴工装底座，工件可以在加工过程中有效旋转，以实现角度位置。重型定位系统由内置编码器反馈的Stober旋转伺服电机驱动。它们驱动精密滚珠丝杠，而移动小车由直线运动导向轴承支撑。因为机械系统是用这些部件设计和开发的，它的几何形状可以用于生成一个基于电子表格的公式中的角到线性变换坐标，该坐标将被转移到Trio运动控制器中，以便将特殊的表格快速定位到每个位置，并且精度小于10微米。

对于这个应用，数学关系要复杂得多，但MC系列控制器的工作方式与BAe定位系统相似。在这里，操作者输入成品信息，如零件参考和补充加工特征的角度和线性位置信息。为了适应这些更复杂的要求，在流程开始时，需要下载附加信息并存储在MC4控制器内存中。

LMS的评论说：“对于这两种应用劳伦斯马默里 - 史密斯，运营商并不需要知道如何在工程机什么。这是很重要的一点，在我看来如何机器操作员接口需要。”

Mummery-Smith补充道，更复杂的控制可以简化机制，但并不需要花费太多。

这种更小、更精简的解决方案是作为现有生产设备的附加设备开发的，与潜在的大型转盘解决方案相比，可以节省相当多的成本。额外的好处还包括增加的定位精度-线性精密定位器通常可以达到更高的精度比转盘驱动的机器-在那里，间隙和其他运动损失往往更普遍。新改造的机器也可用于制造各种尺寸的类似组件，因此在客户的全系列生产中增加了产量。

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