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Trio 运动控制器和MOTEC 交流伺服电机在拉力试验机设备中的应用

【摘要】该设备采用Trio 多轴数字运动控制器和MOTEC 交流电机结合,利用Trio 控制器实现拉力试验机主要用于塑料板材、管材、异型材、橡胶、电线电缆、金属丝等拉力压缩弯曲试验。应客户需求本机主要用于非金属、复合材料的双向拉伸的力学性能测试分析研究,具有位移半闭环控制方式,可求出两个方向拉伸时间—拉力等参数。

【关键字】拉力试验机 Trio MOTEC 交流伺服电机

【硬件连接,机械结构和操作面板】

1.1 实现功能

(1)单独和同步控制XY 运动,要求可设置速度、加速度、采样时间等。

(2)实时显示两个方向拉力与时间的变换曲线。

(3)实时检测机器故障,到行程时可自动保存曲线。

(4)读取并显示两次测量曲线进行比较。

1.2 系统设计

1微信截图_20200331180556.png

1.2.1硬件配置

控制系统采用Trio pci208卡,两轴脉冲控制,4路模拟输入。模拟输入采用can扩展模P325

(8路)使用4路。伺服驱动采用MOTEC 伺服系统(SEM0802530/电机+SED620/驱动器,外加MOTEC 行星减速(WAPE80-200)。机械是自己独立设计的机械十字平台。

1.2.2控制过程

拉力试验系统将移动距离、速度、加速度写入trio 卡,trio 通过计算输出一定数目和频率的脉冲传送到X 或Y 驱动器上,由驱动器控制电机移动,电机通过减速器带动丝杠连接的十字平台移动。移动过程中,连接在平台上的物体拉伸产生拉力,经两端的拉力传感器传输到CAN 输入量模块,然后传入到Trio中,软件读取相应值进行显示。

1.3 机械结构

本设备机械结构比较难设计,要以中心为基准,两个方向逆转拉伸,同时XY 在同一高度,才能保证要求。设计简图如下:

2Trio和MOTEC交流伺服电机在拉力试验机设备上的应用.jpg

2 软件介绍

2.1 主要功能

软件开发采用VC 平台,开发出标准Windows 应用软件,支持Windows 相关快捷操作,能方便实现最大化,最小化等功能。界面直观,操作简单,实现了如下功能:

(1) 实时显示四个方位的拉力-时间曲线。

(2) 打开,保存曲线文件,txt格式。

(3) 实时数字显示位置,速度,拉力值,可对拉力值清零。

(4) 八个方向控制XY 轴运动,可鼠标按钮控制,也可键盘控制。

(5) 运动到位后,自动停止,弹出提示信息,保存文件。

(6) 可设置拉力上限及传感器精度。

2.2 界面介绍

图形显示区

红色坐标刻度,横轴时间最右显示最大时间,纵轴拉力最上显示最大拉力,测试时图形实

时变化。曲线颜色依次是X1-紫,X2-绿 Y1-蓝,Y2-黄。

参数显示区

实时显示XY轴位置,速度,拉力值。

运动控制区

清零按钮,按此按钮,可使各拉力值归零。

曲线选择:X1,X2,Y1,Y2 复选框,选择显示各拉力传感器测试曲线。文件1,文件2 复选框,选择是否显示导入的文件1和2 的曲线,未导入文件时为禁止状态。

方向按钮,控制XY 平台的八个运动方向,按下后运动,再按“停止”按钮结束运动。

八个方向按钮对。到限位时,不能运动的方向按钮为灰色显示。

测试轴选,可分别选择X或Y轴。 选中轴后,点启动按钮,采集数据,图形实时显示,按该按钮(停止)采集并弹出保存文件对话框。

复位按钮,进行机器复位归零。

停止按钮,机器运动后,按此按钮结束运动。

速度按钮,同速度设置菜单。

状态栏

最下面为状态栏,显示操作提示,数字锁定键,滚动锁定键,大写锁定键是否被按下。

3Trio和MOTEC交流伺服电机在拉力试验机设备上的应用.jpg

2.3 菜单介绍

文件:新建文件,打开文件1,打开文件2,保存文件,退出。

设置:系统参数,移动速度,启动停止,拉力设置。

【结束语】

此系统已成功应用,并且精度远超过以上要求,XY 轴运动定位精度0.01/300mm,XY 轴重复定

位精度0.01mm。拉力显示误差在±0.3%以内。

软件各项功能也达到要求,在处理大数据时,不会减慢速度,出现闪烁死机等现象。