CN103042386A - 基于labview的回转支承安装系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于labview的回转支承安装系统及其控制方法，属于回转支承的安装领域。它包括电源模块、显示模块、电机控制模块、键盘、labview开发平台工控机和步进电机。电机控制模块的输入端分别与电源模块、键盘、Labview开发平台工控机连接，输出端与步进电机、显示模块连接。电机控制模块包括驱动器和控制器。控制器的输入端接电源模块、键盘和Labview开发平台工控机，控制器的输出端分别接驱动器和显示模块。驱动器的输入端还与电源模块连接，驱动器的输出端接步进电机。步进电机经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止。本发明采用自动控制和手动控制两种互补的方法，实时控制回转支承的安装过程，保证了生产安全，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于回转支承的安装领域，更具体地说，涉及一种基于labview的回转支承安装系统及其控制方法。
背景技术
回转支承是两物体之间需作相对回转运动，且需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的所必需的重要传动部件。回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业都有重要的应用。
中国专利申请号：201110157026.3，申请日：2011-06-10的专利文件，公开了回转支承装配检测一体机及其检测方法，驱动装置通过弹性联轴器与直角减速器输入端连接，减速器固定在工作台底座，减速器的输出端通过膜片式联轴器与力矩测量装置一端连接，力矩测量装置另一端通过平键与回转轴连接，回转轴与回转臂之间用螺钉连接，回转臂末端有销孔；工作台上设有定位销和夹紧装置；工作台上固定有液压可回转支承装置和液压推力装置，液压可回转支承装置包括油缸，油缸的活塞杆上装有滚轮轴承，油缸内装有限位螺钉，液压推力装置与液压可回转支承装置在同一圆周上。该发明能详尽准确地测量轴承的启动力矩以及平稳转动时的力矩变化，配合测得的轴向游隙选择合适的钢球，使选配次数大大减少。该文献提供的回转支承的安装方法，其不足之处在于，该技术方案侧重于钢珠的选配，此文献的驱动装置是液压马达，带动回转支承连续回转运动，不能实现回转支承的分度步进，工人操作不便，容易造成工伤。
总之，目前国内回转支承制造行业的滚珠的安装，主要是直流电机带动回转支承的连续运转，工人是手工操作的，所以工人在连续运行的步进电机带动回转支承运转中，放入滚珠和隔离块，容易发生工伤。本发明运用减速步进电机代替直流电机，采用自动控制和手动控制两种互补的方法，可实时控制回转支承一定角度的步进与停止，避免了回转支承连续运转时，工人操作不便的问题，减少了工伤事件的发生。
发明内容
本发明要解决的问题
针对现有技术中回转支承滚珠安装时，生产效率低下、工伤频发的问题，本专利提供一种基于labview的回转支承安装系统及其控制方法，采用labview开发平台工控机控制和电机控制模块上的按钮模块控制这两套方案，控制回转支承正转、反转、停止，实现了自动控制和手动控制相结合的控制方法，实时控制回转支承一定角度的步进与停止，再由工人完成滚珠和隔离块的安装，减少了工伤事件，提高了生产效率。
技术方案
本发明的原理为：Labview开发平台工控机上设置有正转、反转、分度步进、停止按钮模块，点击相应按钮模块，经RS485串口将相应的指令发送给电机控制模块上的控制器，控制驱动器驱动步进电机正转、反转、分度步进、停止，再由步进电机经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止，工人可以在分度步进、自动运转的回转支承上进行滚珠和隔离块的安装；此外，电机控制模块上设置有正转、反转、停止按钮模块，点击按钮模块，通过电机控制模块上的控制器，控制驱动器驱动步进电机正转、反转、停止，同时，在键盘上选择相应的步进度数，输入到电机控制模块的控制器里，通过脚踏开关的通断，实时控制步进电机一定角度的步进与停止，再由步进电机经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止，工人完成回转支承的滚珠和隔离块的安装。
为解决公知技术中存在的技术问题，本发明所采取的技术方案如下：
本发明的基于labview的回转支承安装系统，它包括电源模块、显示模块、电机控制模块、步进电机、键盘和labview开发平台工控机。所述的电机控制模块的输入端分别与所述的电源模块、所述的键盘、所述的Labview开发平台工控机连接，输出端与所述的步进电机、所述的显示模块连接。所述的电机控制模块包括驱动器和控制器。所述的控制器的输入端接所述的电源模块、所述的键盘和所述的Labview开发平台工控机，所述的控制器的输出端分别接所述的驱动器和所述的显示模块。所述的驱动器的输入端还与所述的电源模块连接，所述的驱动器的输出端接所述的步进电机，所述的步进电机经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止。
优选地，所述的Labview开发平台工控机的界面上有正转、反转、分度步进和停止按钮模块，用于控制待安装的回转支承的相应动作。
优选地，所述的电源模块为专用环形变压器，为所述的电机控制模块提供安全、稳定的低压电源。
优选地，所述的电机控制模块上设置有正转、反转和停止按钮模块，且所述控制器的脚踏开关与所述的步进电机连接，通过脚踏开关的通断，控制步进电机分度步进的开始与停止。
优选地，所述的键盘有0-9的10个数字和确定、取消共12个键。
本发明的一种基于labview的回转支承安装系统的控制方法，其步骤为：
1）所述的电源模块为所述的电机控制模块供电，为其提供安全、稳定的低压电源。
2）所述的电机控制模块驱动所述的步进电机动作，过程如下：
a. 对于所述的Labview开发平台工控机界面上的正转、反转、分度步进、停止按钮模块，点击其中一个按钮模块，则VISA资源名称选择进行串口通信的计算机的串口号， VISA配置串口函数进行串口初始化，VISA 写入函数将缓冲区的相应指令发送到串口，然后经RS485串口将指令传递给控制器；在本步骤a中，对于分度步进按钮模块，需首先选择步进的度数，再点击分度步进按钮模块；
b.控制器接收相应的指令，产生相应的脉冲，并发送给驱动器，驱动器驱动步进电机进行正转、反转、分度步进、停止，进而由所述的步进电机经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止。
3) 回转支承安装时，当步骤2）失灵或需要手动控制步进电机分度步进时，可以采取如下过程进行补充：
a. 对于所述的电机控制模块上的正转、反转、停止按钮模块，点击其中一个按钮模块，控制器产生相应的脉冲传给驱动器，驱动器驱动步进电机运转或停止，步进电机经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止；
b. 在所述的键盘中选择相应的步进度数，输入到所述的电机控制模块中的控制器里，脚踏开关与所述步进电机相连接，通过脚踏开关的通断，控制控制器产生驱动或停止的脉冲，驱动器接收控制器发出的脉冲，并驱动步进电机步进或停止，步进电机经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承完成相应步进角度的步进与停止。
4）步进电机运转状态的各个性能参数（如方向、频率、脉冲量），通过所述的显示模块显示出来。
有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
（1）本发明基于labview的回转支承安装系统及其控制方法，采用步进电机代替现有技术中的直流电机。本发明采用自动控制和手动控制步进电机分度步进这两种互补的方法，工人可以在自动运转或手动运转的分度步进的回转支承上进行滚珠和隔离块的安装，减少了工伤发生；
（2）本发明基于labview的回转支承安装系统及其控制方法，采用labview开发平台工控机控制和电机控制模块的按钮模块控制这两套方案，控制回转支承正转、反转、停止，工人完成滚珠和隔离块的安装，减少工伤事故的发生；
（3）本发明基于labview的回转支承安装系统及其控制方法，用labview开发的界面作为人机交互界面，操作方便、可读性强、界面美观。
附图说明
图1是基于labview的回转支承安装系统的电路结构示意图；
图2是本发明的实施例的电路结构示意图。
图中的标号名称：
1、电源模块；2、步进电机；3、显示模块；4、电机控制模块；5、键盘；6、Labview开发平台工控机。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作详细说明，但本发明的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
实施例
图1为本发明的基于labview的回转支承安装系统的电路结构示意图。该系统包括电源模块1、步进电机2、显示模块3、电机控制模块4、键盘5和labview开发平台工控机6。
电机控制模块4的输入端分别与电源模块1、键盘5和Labview开发平台工控机6连接，输出端与步进电机2、显示模块3连接。电机控制模块4包括驱动器和控制器。控制器的输入端接电源模块1、键盘5和Labview开发平台工控机6，控制器的输出端分别接驱动器和显示模块3。驱动器的输入端还与电源模块1连接，驱动器的输出端接步进电机2。步进电机2经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止。电源模块1为专用环形变压器，为电机控制模块4提供安全、稳定的低压电源。Labview开发平台工控机6的界面上有正转、反转、分度步进和停止按钮模块，用于控制待安装的回转支承的相应动作。电机控制模块4上有正转、反转、停止按钮模块，且控制器的脚踏开关与步进电机2连接。键盘5上有0-9的10个数字和确定、取消共12个键。
本发明的基于labview的回转支承安装系统中的各个硬件为：Labview开发平台工控机6：IPC-510机箱/AIMB-562主板/E5300/1G/320G/DVD/键盘鼠标，提供2串1并，4USB，显卡、声卡、网卡集成；步进电机2采用减速步进电机：130BYG350BQ320d70；驱动器：HSM306B；隔离电源：HSM800W126（专用环形变压器）。其中，显示模块3采用LCD模块。（见图2）
结合图2，本实施例的基于labview的回转支承安装系统的控制方法，其步骤为：
1）电源模块1为电机控制模块4供电，为其提供安全、稳定的低压电源。
2）电机控制模块4驱动步进电机2动作，过程如下：
a. 对于Labview开发平台工控机6界面上的正转、反转、分度步进、停止按钮模块，点击其中一个按钮模块，则VISA资源名称选择进行串口通信的计算机的串口号，VISA配置串口函数进行串口初始化，VISA 写入函数将缓冲区的相应指令发送到串口，然后经RS485串口将指令传递给控制器；在本步骤a中，对于分度步进按钮模块，需首先选择步进的度数，再点击分度步进按钮模块；
b.控制器接收相应的指令，产生相应的脉冲，并发送给驱动器，驱动器驱动步进电机2进行正转、反转、分度步进、停止，步进电机2经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止。
3）回转支承安装时，当步骤2）失灵或需要手动控制步进电机2分度步进时，可以采取如下过程进行控制：
a. 所述的电机控制模块4上的正转、反转、停止按钮模块，点击按钮模块，控制器产生相应的脉冲传给驱动器，驱动器驱动步进电机2运转或停止，步进电机2经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止；
b. 在所述的键盘5中选择相应的步进度数，输入到所述的电机控制模块4中的控制器里，脚踏开关与所述步进电机2相连接，通过脚踏开关的通断，控制控制器产生驱动或停止的脉冲，驱动器接收控制器发出的脉冲，并驱动步进电机2步进或停止，步进电机2经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承完成相应步进角度的步进与停止。
4）步进电机2运转状态的各个性能参数（如方向、频率、脉冲量），通过显示模块3显示出来。
Claims (6)
1.基于labview的回转支承安装系统，它包括电源模块（1）、步进电机（2）、显示模块（3）、电机控制模块（4）、键盘（5）和labview开发平台工控机（6），其特征在于，所述的电机控制模块（4）的输入端分别与所述的电源模块（1）、所述的键盘（5）和所述的Labview开发平台工控机（6）连接，输出端与所述的步进电机（2）、所述的显示模块（3）连接，所述的电机控制模块（4）包括驱动器和控制器；所述的控制器的输入端连接所述的电源模块（1）、所述的键盘（5）和所述的Labview开发平台工控机（6），所述的控制器的输出端分别连接所述的驱动器和所述的显示模块（3）；所述的驱动器的输入端与所述的电源模块（1）连接，所述的驱动器的输出端连接所述的步进电机（2），由所述的步进电机（2）经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止。
2.根据权利要求1所述的基于labview的回转支承安装系统，其特征在于，所述的Labview开发平台工控机（6）的界面上有正转、反转、分度步进和停止按钮模块，用于控制待安装的回转支承的相应动作。
3.根据权利要求1所述的基于labview的回转支承安装系统，其特征在于，所述的电源模块（1）为专用环形变压器。
4.根据权利要求1所述的基于labview的回转支承安装系统，其特征在于，所述的电机控制模块（4）上设置有正转、反转和停止按钮模块，且所述控制器的脚踏开关与所述的步进电机（2）连接，通过脚踏开关的通断，控制步进电机（2）分度步进的开始与停止。
5.根据权利要求1所述的基于labview的回转支承安装系统，其特征在于，所述的键盘（5）有0-9的10个数字和确定、取消共12个键。
6.一种基于权利要求2所述的基于labview的回转支承安装系统的控制方法，其步骤为：
1）所述的电源模块（1）为所述的电机控制模块（4）供电；
2）所述的电机控制模块（4）驱动所述的步进电机（2）动作，过程如下：
a.对于所述的Labview开发平台工控机（6）界面上的正转、反转、分度步进、停止按钮模块，点击其中一个按钮模块，则VISA资源名称选择进行串口通信的计算机的串口号，VISA配置串口函数进行串口初始化，VISA写入函数将缓冲区的相应指令发送到串口，然后经RS485串口将指令传递给控制器；在本步骤a中，对于分度步进按钮模块，需首先选择步进的度数，再点击分度步进按钮模块；
b.控制器接收相应的指令，产生相应的脉冲，并发送给驱动器，驱动器驱动步进电机（2）进行正转、反转、分度步进、停止，进而由所述的步进电机（2）经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止；
3）回转支承安装时，当步骤2）失灵或需要手动控制步进电机（2）分度步进时，可以采取如下过程作为补充：
a. 对于所述的电机控制模块（4）上的正转、反转、停止按钮模块，点击其中一个按钮模块，控制器产生相应的脉冲传给驱动器，驱动器驱动步进电机（2）运转或停止，进而由所述的步进电机（2）经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承运转或停止；
b. 在所述的键盘（5）中选择相应的步进度数，输入到所述的电机控制模块（4）中的控制器里，脚踏开关与所述步进电机（2）相连接，通过脚踏开关的通断，控制控制器产生驱动或停止的脉冲，驱动器接收控制器发出的脉冲，并驱动步进电机（2）步进或停止，步进电机（2）经减速器或液压马达驱动工作台，带动回转支承完成相应步进角度的步进与停止；
4）步进电机（2）运转状态的性能参数，通过所述的显示模块（3）显示出来。
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