CC BY
46
Секция « Технологические и мехатронные системы в производстве ракетно-космической техники»
УДК 004.75.621.317
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
И. А. Сивов, В. А. Трегубович, Т. А. Королёва, М. Е. Праздников Научный руководитель - В. А. Будьков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 Е-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Предложена программа и приведен пример алгоритма работы координатно-измерительной машины.
Ключевые слова: координатно-измерительная машина, программное обеспечение, шаговый двигатель.
DEVELOPMENT OF SOFTWARE FOR COORDINATE MEASURING MACHINE
I. A. Sivov, V. A. Tregubovich, T. A. Korolyova, M. E. Prazdnikov Scientific Supervisor - V. A. Budkov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
A program is proposed and an example of the algorithm of the coordinate measuring machine is
given.
Keywords: coordinate measuring machine, software, stepper motor.
Первые координатно-измерительные машины (КИМ) имели ручное управление, но быстрое развитие ЭВМ, ЧПУ и персональных компьютеров позволило снабжать КИМ развитым и изощренным программным обеспечением и полностью автоматизировать процесс измерения, расчета геометрических параметров, формы и положения, позволило применить статистику и другое. Это резко повысило производительность и удобство измерений на КИМ и расширило круг решаемых задач. В настоящее время большинство КИМ выпускают с автоматическим управлением, и все КИМ имеют программное обеспечение и снабжены компьютерами.
Управление КИМ осуществляется персональным компьютером (ПК), с помощью программного обеспечения, разработанного в среде прикладного графического программирования LabVIEW (фирма National Instrument) [1]. На лицевой панели разработанного виртуального прибора можно выбрать режим управления, ручной или автоматический, выбрать алгоритм, по которому будет работать КИМ, задать приблизительные параметры измеряемой детали, а также вывести результат по окончанию работы алгоритма. В программе представлено несколько алгоритмов работы КИМ, а именно алгоритм по измерению внешнего прямоугольного контура, внутреннего прямоугольного контура, диаметра окружности, диаметра отверстия, толщины детали. В ручном режиме происходит примерный подвод головки щупа измерительного датчика к центру измеряемой детали с расстоянием около 10 мм от нее. После этого выбирается нужный алгоритм и задаются приблизительные параметры измеряемой детали, затем включается автоматический режим, где будет выполнен выбранный алгоритм, по окончанию работы которого будут выданы данные об измеряемой детали на лицевую панель, а также эти данные будут сохранены в текстовый документ.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1
Пример алгоритма для измерения внешнего прямоугольного контура детали: после подвода головки щупа измерительного датчика, выбирается алгоритм «измерение внешнего прямоугольного контура», затем задается длина, ширина и толщина детали и включается автоматический режим. В этом алгоритме головка щупа сначала совершает продольное перемещение, передвигаясь чуть дальше края детали, затем опускается на середину детали и двигается в ее сторону до соприкосновения с ней, после этого, направления движения переключается, и головка щупа сдвигается в обратном направление на небольшое расстояние от детали. При этом данные о каждом касание заносятся в ПК. После сдвига скорость перемещения уменьшается, и головка щупа снова двигается в сторону детали до соприкосновения, далее направление движения снова меняется, и она сдвигается в обратном направление на небольшое расстояние от детали, так же скорость перемещения уменьшается и головка щупа движется в сторону детали уже на минимальной скорости до касания, затем она меняет направления движение и сдвигается на небольшое расстояние от детали, после сдвига она поднимается над деталью в свое начальное положение. Затем вслед за подъёмом, скорость перемещения головки щупа увеличивается, и она передвигается на противоположный край детали и совершает действия, описанные ранее, после этих действий она возвращается в начальное положение, а именно в центр детали. После возвращения в центр проводятся действия, описанные выше, но уже совершая поперечное перемещение. В конце работы алгоритма головка щупа выставляется по середине детали, исходя из измеренных размеров. Результаты измерения отображаются на лицевой панели.
Плата управления принимает данные с ПК о том какой двигатель и в каком направление должен произвести шаг, а также передает данные на ПК о работе датчиков обратной связи и о срабатывание измерительного датчика. Для передачи данных на плате установлен преобразователь интерфейса с USB на USART, так же на плате установлен драйвер с делителем шага, благодаря которому можно увеличить число шагов двигателя за один оборот. Программа для платы управления написана на языке программирования Ассемблер [2; 3]. Плата управления отслеживает сделал ли двигатель шаг и в какую сторону он его сделал с помощью энкодеров установленных на оси каждого двигателя. При срабатывании измерительного датчика, плата управления останавливает подачу и передает на ПК сигнал о его срабатывании. Так же плата управления считывает датчики конечного положения, установленные на станке.
Разработанное программное обеспечение может быть использовано для управления 3-х осевой координатно-измерительной машиной.
Библиографические ссылки
1. Васильев В. LabVIEW для изучающих теорию автоматического управления. Тверь, 2012.
158 с.
2. Юров В., Хорошенко С. Assembler : учеб. курс. СПб. : Питер Ком, 1999. 672 с.
3. Рудаков П., Финогенов К. Язык ассемблера : уроки программирования. М. : Диалог-МИФИ, 2001. 640 с.
© Сивов И. А., Трегубович В. А., Королёва Т. А., Праздников М. Е., 2017
