航天典型结构件数控加工高效装夹技术研究

　　控制系统主要控制工装对零件的夹紧和松开，其原理是通过控制电磁阀的吸合与释放来控制长臂、短臂气缸的动作。同时控制系统还可监测气路的气压是否满足系统要求，系统若出现故障可通过指示灯和扬声器进行报警。该控制系统主要由以下几个部分组成：(1)人机交互界面；(2)DSP控制系统；(3)电磁阀控制电路；(4)气压检测及报警系统；(5)电源系统。系统的组成示意图，如图4所示。

图4控制系统组成示意图

　　3.1 人机界面功能设计

　　人机界面主要包括按键操作、电磁阀动作指示、压力显示及报警指示等部分。

　　3.1.1 按键设计

　　S1-S18按键：分别控制1-18号电磁阀的吸合与释放，按键采用保持按键，当某个按键按下时对应的电磁阀吸合，从而控制对应的气缸动作；当某个按键释放时，对应的电磁阀释放。

　　S闭合与S断开按键：用于整体控制，当S闭合按键按下时，1-18号电磁阀全都吸合；当S断开按键按下时，1—18号电磁阀全都释放。

　　SET键：当按键操作完毕时，按下该键方可进行加工，同时使S1-S18及S闭合、S断开键失效；加工结束后，释放该按键，使S1-S18及S闭合、S断开键有效。

　　按键的互锁关系为当S闭合与S断开按键全都释放时，S1-S18按键才起作用，否则失效。

　　3.1.2 电磁阀动作设计

　　当某个电磁阀吸合时，对应的指示灯为绿色，释放时为黄色；当S闭合或S断开动作时，对应的绿色指示灯亮，否则灭。

　　3.1.3 气压显示与报警设计

　　DSP采集到的主气路气压通过操作面板显示出来，显示方式为数码显示。当主气路气压满足报警要求时，报警指示灯亮，同时开启报警声音。DSP采集到的18条支路气压，通过计算当满足报警条件时，产生报警信号，使该路的红色指示灯亮。

　　3.2 DSP控制系统

　　控制系统主控制器采用TMS320F2812，该控制器是面向电机控制、工业自动化的带片内Flash、工作频率达到150 MHz的32位DSP。该控制器采用经典哈佛总线结构，利用多总线在存储器、外围模块和CPU之间转换数据，它可以在一个周期内并行完成取指令、读数据和写数据，同时它采用了指令流水线技术，保证信号处理的快速性和实时性。