1、以立方氧化鋯為原料的人造寶石產(chǎn)業(yè)多年來(lái)一直主要停留在以手工加工為主的階段。手工加工自動(dòng)化程度低,加工精度受限。以人工寶石加工中心居多的廣西梧州市為例,08年后才開(kāi)始出現(xiàn)以普通單片機(jī)為代表的自動(dòng)化加工機(jī),但多為控制5個(gè)以下自由度,缺少控制界面,加工品種單一,性能不夠穩(wěn)定。然而精密寶石的設(shè)計(jì)需輸入和處理復(fù)雜的寶石加工設(shè)計(jì)參數(shù),受普通單片機(jī)硬件資源的限制,只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制算法,很難滿足精密寶石和多規(guī)格寶石的加工設(shè)計(jì)需求。
　　本文首先論

2、述了寶石機(jī)械自動(dòng)化在人造寶石加工行業(yè)的積極推動(dòng)作用,分析了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)運(yùn)動(dòng)控制的發(fā)展?fàn)顩r,指出人造寶石加工行業(yè)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。為了在工業(yè)生產(chǎn)中提高寶石加工的精度和效率,并借鑒前人的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和缺陷上,實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了5自由度雙工位寶石加工機(jī)械手。系統(tǒng)以DSP為核心處理器,輔以專用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,配合傳感器,液晶顯示和遙控技術(shù),可以遠(yuǎn)距輸入寶石設(shè)計(jì)參數(shù),控制機(jī)械手進(jìn)行寶石研磨和拋光動(dòng)作。理論詳細(xì)分析了步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)方案。實(shí)踐中由于主

3、軸運(yùn)動(dòng)的缺陷,利用DSP的技術(shù)優(yōu)勢(shì),研究了矢量控制策略SVPWM算法來(lái)提高步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的性能。
　　與此同時(shí),寶石加工機(jī)械手配合機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn),在控制外圍電路和驅(qū)動(dòng)板電路中充分考慮了寶石加工的精度、穩(wěn)定、噪聲等工程應(yīng)用因素。在整套電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程里,完成DSP控制板電路,控制板外圍電路,多軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板電路的硬件制作。依托CCS軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)對(duì)整套“圓仿鉆”冠部三層的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)了C語(yǔ)言項(xiàng)目編程。最后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了寶石機(jī)械手樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)