直線電機(jī)隔磁、防屑技術(shù)直線電機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上都是從旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變而來的。它是由初級(jí)部構(gòu)芯和次級(jí)部構(gòu)芯組成，次級(jí)部構(gòu)芯為永磁板。在初級(jí)部構(gòu)芯中通入三相正弦電流后，會(huì)產(chǎn)生氣隙磁場，當(dāng)三相電流隨時(shí)間變化時(shí)，氣隙磁場將按相序沿直線運(yùn)動(dòng)，次級(jí)部構(gòu)芯在這個(gè)移動(dòng)的磁場切割下產(chǎn)生電流并產(chǎn)生電磁推力。如果次級(jí)部構(gòu)芯固定，那么初級(jí)部構(gòu)芯就會(huì)沿直線運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用直線電機(jī)技術(shù)就是用直線電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滾動(dòng)絲杠和伺服電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)，這在機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有很大的改變，同時(shí)也帶來了一些新的問題。

　　鎖緊塊結(jié)構(gòu)圖是直線電機(jī)在車床上應(yīng)用的難點(diǎn)。而其它機(jī)床如立式加工中心、電火花加工機(jī)床等，可將直線電機(jī)安裝在遠(yuǎn)離加工區(qū)，避免了加工過程中的切屑、冷卻液等潛入直線電機(jī)內(nèi)，這類機(jī)床防屑、防磁與車床相比較容易些。另外，由于直線電機(jī)本身的移動(dòng)速度快，與高精度的光柵尺配合有較高的定位精度，因此，可獲得較高的加工精度和生產(chǎn)效率。為了不因僅考慮防屑防磁而制約了直線電機(jī)本身的優(yōu)點(diǎn)，我廠在設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)過反復(fù)推敲、綜合考慮，在滿足直線電機(jī)使用要求的情況下采用高速全封閉防磁拉罩來解決這一問題。采取改進(jìn)拉罩結(jié)構(gòu)和采用防磁材料的措施，既能實(shí)現(xiàn)防屑、防磁，運(yùn)動(dòng)速度又較高。

　　進(jìn)給系統(tǒng)移動(dòng)部件的輕化結(jié)構(gòu)研究直線電機(jī)的移動(dòng)速度快是它的優(yōu)點(diǎn)之一。而直線電機(jī)的功率的大小，是由吸力的大小決定的。所需直線電機(jī)的功率小，吸力也小，反之，若直線電機(jī)功率大，吸力也大。在使用中，移動(dòng)部件除了要承受足夠的切削力外，還要承受直線電機(jī)1500kg以上的吸力，以保持機(jī)床長期工作的精度穩(wěn)定性，這就要求移動(dòng)部件不僅能夠承受這些力，要有一定的剛性，而且還要盡量減輕其本身的重量。

　　控制直線電機(jī)的發(fā)熱直線電機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，若溫度過高，影響電機(jī)的使用性能，尤其是在斜置45°安裝的使用條件下，因它本身沒有剎車功能，斷電后會(huì)產(chǎn)生下滑，通電后直線電機(jī)始終處于工作狀態(tài)，在選擇電機(jī)時(shí)采用精密冷卻，對直線電機(jī)的初級(jí)部構(gòu)芯和次級(jí)部構(gòu)芯均進(jìn)行冷卻，冷卻介質(zhì)采用恒溫控制，使直線電機(jī)迅速散熱，保持其使用性能。另外，為了避免發(fā)熱，當(dāng)機(jī)床在較長時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，通過液壓鎖緊塊，在程序上加以控制，使其處于自鎖狀態(tài)。

　　蓋子傳感采用一個(gè)反射式紅外發(fā)射傳感器來獲得蓋子的信息。當(dāng)有蓋子經(jīng)過烘道時(shí)，紅外傳感器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過濾波、整形后，通過外部計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，單片機(jī)將個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，計(jì)算當(dāng)前班生產(chǎn)的個(gè)數(shù)。鍵盤為方便設(shè)定工作溫度、PID參數(shù)、上下限溫度等參數(shù)的輸入，在控制面板上還設(shè)計(jì)了一個(gè)4×4的鍵盤，10個(gè)數(shù)字鍵，外加功能鍵。顯示采用一塊可顯示4行16列漢字的液晶模塊來顯示參數(shù)。單片機(jī)將相關(guān)數(shù)據(jù)及指定顯示位置的坐標(biāo)，通過RS232串口發(fā)送到液晶模塊，就可方便的將數(shù)據(jù)顯示在指定的地方。

　　控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)該控制系統(tǒng)的軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由下面幾個(gè)子程序組成。鍵盤掃描子程序：返回鍵值，由鍵盤參數(shù)處理程序根據(jù)鍵值執(zhí)行相關(guān)操作；外部計(jì)數(shù)處理子程序：在中斷中自動(dòng)計(jì)數(shù)，每次計(jì)數(shù)將相應(yīng)變量修改并置標(biāo)志位，在主程序中根據(jù)該標(biāo)志位的改變來執(zhí)行相關(guān)操作；溫度采樣：對PT100的電壓進(jìn)行采樣和濾波，與上次的原始數(shù)據(jù)比較，如果有變化，則置相關(guān)標(biāo)志位，進(jìn)入溫度參數(shù)處理子程序進(jìn)行查表和線性插值，得到溫度，刷新相關(guān)變量；溫度超限處理：將目前的溫度與上下限比較，如果超限則報(bào)警；液晶屏內(nèi)容刷新：如果參數(shù)改變標(biāo)志被置位，則發(fā)送參數(shù)到液晶屏，刷新顯示內(nèi)容；PID控制程序：如果正處于運(yùn)行狀態(tài)，則根據(jù)公式計(jì)算PID的輸出值，否則直接將PID的輸出值復(fù)位為零，再進(jìn)入死區(qū)及限幅處理，將*后的值轉(zhuǎn)化為PWM的占空比數(shù)據(jù)，設(shè)置到PWM寄存器中。

　　結(jié)論SOC豐富的片內(nèi)資源，使控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性大大提高，體積縮?。粶囟鹊目刂凭全@得了提高，方便調(diào)節(jié)輸出功率和頻率。液晶顯示的人機(jī)界面，更友好和直觀，方便了現(xiàn)場調(diào)試，且降低了成本。該控制系統(tǒng)已在某包裝生產(chǎn)線上試運(yùn)行。