基于LabVIEW的NURBS插补法在压辊装置中的应用研究
Application Study on NURBS Interpolation Method to Stitcher Device Based on LabVIEW
随着我国经济的飞速发展,人们对机动车辆的需求与日俱增,带来的是汽车行业、交通运输业以及相关产业的蓬勃发展;轮胎作为机动车辆的配套产品,已然带动了一条以橡胶工业为主的产业链,轮胎生产和其轮胎装备生产也成为了自动化工业的重要组成部分.我国正处于经济产业结构转型期,作为传统制造业的轮胎工业也进入了转型调整期,生产更加智能化、集成化、网络化的发展需求也成为轮胎产业转型调整的重点方向.成型机是轮胎生产线中不可或缺的制造装备,而压辊装置又是成型机设备中的重要组成部分,本论文针对成型机压辊设备展开研究.研究基于罗克韦尔ControlLogix集成架构和虚拟仪器开发平台,采用"IPC+PLC"结构开发了压辊控制系统,该控制系统在LabVIEW软件开发平台中采用插补算法,结合现场采集数据,通过罗克韦尔ControlLogix集成平台输出控制压辊曲线;本文采用NURBS插补算法,即非均匀有理B样条曲线,在工程领域中已经得到广泛应用.其特点是把标准二次曲线和自由曲线统一起来,克服了 Bezier方法和B样条方法的不足,同时权因子和非均匀节点矢量能对曲线或曲面的形状进行高效定义.本论文的压辊控制系统结合软硬件的架构,采用NURBS插补算法进行插补能有效的避免人工采点分段直线压辊,同时使压辊过程更加智能化且自动化,不仅可以减少压辊耗时,而且其优化过的压辊曲线也更加符合工艺要求,提高了轮胎产品质量.经过工业现场测试,结果表明研发的压辊装置控制系统运行稳定,可以实现有效的压辊,且压辊效果较为理想,与传统压辊相比压辊控制系统更加智能,不仅压辊效果理想,而且压辊时耗也大大缩减.本研究对于虚拟仪器技术在大型机械设备中的应用具有现实参考意义,对于NURBS插补算法在工业自动化中的应用也具有推动作用.
- 作者：
- 张文乐
- 学位授予单位：
- 天津科技大学
- 专业名称：
- 控制工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 杨世凤
- 中图分类号：
- TQ330.4
- 关键词：
- 成型机；压辊装置；NURBS插补法；虚拟仪器；轮胎
- building machine; stitcher device; NURBS interpolation algorithm; LabVIEW; tire;