微量射出標(biāo)簽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、微量射出標(biāo)簽即多色塑膠標(biāo)簽，由于多采用微量射出技術(shù)生產(chǎn)故稱(chēng)之為微量射出標(biāo)簽。其應(yīng)用廣泛、需求量巨大，但目前的生產(chǎn)還處于原始手工生產(chǎn)的狀態(tài)，因而開(kāi)發(fā)一種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備具有重要意義。采用數(shù)控技術(shù)可以將手工操作改為自動(dòng)加工，根據(jù)微量射出標(biāo)簽生產(chǎn)的要求，其數(shù)控設(shè)備應(yīng)該是低成本、高性能、體積小、易操作的專(zhuān)用數(shù)控設(shè)備。 本文主要對(duì)微量射出標(biāo)簽機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，給出了數(shù)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)，提出了一種基于變長(zhǎng)度染色體遺傳算法的加工路徑

2、優(yōu)化算法，并研制了基于ARM7 S3C44BOX和μC/OS-Ⅱ的嵌入式控制器，這種數(shù)控系統(tǒng)有效地滿(mǎn)足了微量射出標(biāo)簽生產(chǎn)的要求。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先，介紹了微量射出標(biāo)簽及其生產(chǎn)現(xiàn)狀，提出采用數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的方案，并對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，闡述了應(yīng)用嵌入式技術(shù)開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)； 第二，給出了數(shù)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)。數(shù)控系統(tǒng)采用上位機(jī)和多臺(tái)嵌入式控制器的串行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要包括上位機(jī)加工代碼生成軟件、嵌

3、入式控制器、三坐標(biāo)機(jī)床和微流量控制器。控制器采用開(kāi)環(huán)控制方式，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)和滾珠絲杠副，這種結(jié)構(gòu)既能滿(mǎn)足系統(tǒng)的精度要求又能保證數(shù)控設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性； 第三，定義了加工代碼生成軟件的各功能模塊，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。提出一種基于變長(zhǎng)度染色體遺傳算法的加工路徑優(yōu)化方法，該方法將每個(gè)點(diǎn)編碼為一個(gè)二元組用以表示各種加工要素，其交叉和變異操作能對(duì)一些線(xiàn)進(jìn)行分割和合并，使加工路徑能得到更大程度的優(yōu)化。仿真結(jié)果表明，該方法具有

4、良好的優(yōu)化效果，可以顯著地縮短輔助運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度； 第四，研制了數(shù)控系統(tǒng)的嵌入式控制器。該嵌入式控制器硬件平臺(tái)采用ARM7微處理器S3C44BOX和AT89C52單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)芯片采用TA8435;軟件平臺(tái)采用μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)，將控制軟件劃分成幾個(gè)功能模塊，并給出了各功能模塊在系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。該嵌入式控制器的軟硬件劃分及緩沖區(qū)的使用較好地滿(mǎn)足了微量射出標(biāo)簽加工的實(shí)時(shí)性要求； 最后，對(duì)本文的研究工作進(jìn)行了總