加工木結構房屋構件的設備有很多種，有截鋸、兩面刨、四面刨、重型梳齒機、氣動角度鋸、木屋墻體鉆孔開槽機等[|]。隨著木材加工技術的深人開發研究與產品應用領域的不斷拓展[2]，對木材加工裝備也提出了更高的要求。經過不斷的研究發現，木工加工中心已經從實現單一功能發展到多種功能，從手動操作發展到實現高度自動化控制的木工生產設備[3],不斷地向著集群化、信息化、全球化的趨勢發展。
順應木工生產設備的發展趨勢，筆者介紹一種原木結構房屋構件加工中心，它是根據用戶的生產需要設計的創新型專用木工加工設備，其控制系統是一套以BECKH0FF工控機為硬件基礎，以Windows操作系統和TwinCAT3為軟件平臺,設計的新型的木工加工中心控制系統，圖1為木屋加工中心圖。
1 木工加工中心
木工加工中心是集輸送段、鉆孔段、銑槽段、鋸切段、打碼為一體的木材原料的加工機械。它的結構如圖1所示，分為操作臺，進料口，人口鋸切段，輸送段一,鉆孔段，輸送段二,鐵榫段，輸送段三，出口鍋切段，輸送段四，出料口及打碼裝置。各部分依照加工設計的程序內容協調配合，共同完成加工動作。這種新型木工加工中心，能極大地改變傳統木材加工方式，大大節省人力資源，提高生產效率。
2木工加工中心控制系統的硬件設計
木工加工中心數控系統采用工控機+軟控制器的控制模式，系統硬件主要由BECKH0FF工控機、觸摸屏、I/O接口電路、驅動器、伺服電動機、主軸電動機、進給油缸、噴碼機、輔助動作氣缸以及感應開關等部分組成，硬件的設計結構圖如圖2所示。
3木工加工中心控制系統的軟件設計
通過對木工加工中心控制系統的功能需求分析,并結介控制系統的硬件結構，所設計的加工中心控制系統軟件本文把軟件結構如圖3所示,主要功能模塊包括系統功能、參數設置、優化下料、噴碼、故障監測、手動操作人大功能模塊。
控制系統軟件設計
圖3軟件結構設計圖
各個模塊需要完成的基本任務介紹如下：
(1) 系統功能模塊
系統模塊有兩個部分，系統復位和系統初始化。系統復位控制整個系統油缸、氣缸回歸到原位，伺服電機回零;初始化控制伺服電機和輸送段夾緊油缸運動到參數設定好的位置。
(2) 參數設置模塊
參數設置模塊主要設置基本參數和構件加工參數，主要參數有:設備參數各刀具距起始基準點的距離、木方參數原料的優化加工、工件參數各工件的加工特點等,通過對設備的參數設置來適應不同木屋加工的需要,對木方的參數進行設置適應不同原料的加工，對工件的參數進行設置來適應各種不同的木屋零件加工,這些參數也為編譯模塊提供了數據支持。
(3) 優化下料模塊
下料與排列問題對于切割制造工業而言是相當重要的，優化下料模塊根據木方和工件的參數進行計算，得出最優的排料方案，從而增加原材料的使用率,大大降低材料的成本。對加工工序進行排序，按工序的位置順序進行有序加工。
(4) 噴印模塊
噴印模塊，用來將工件的信息直接噴印在加工完的構件上。工控機發送指令，控制噴碼機的動作和噴
印內容。噴印的內容為所加工的構件編號。
(5) 故障監測模塊
可自動檢測控制元器件、各個運動軸等的故障,發現故障后給出報警信號和故障報告，方便排錯。此模塊還具有斷電保護功能，再次上電后無需再次輸入參數，設備能保存掉電前的運行參數。
(6) 手動操作模塊
通過設置加工控制模式,手動調整各個運動軸的速度和運動位移、系統各加工輸送段的動作、各種輸出信號等。
4結語
該木工加工中心是集輸送、鉆孔、銑槽、打碼為一體的木工機械，創新點在于通過輸入信息，對機械部件的機械量進行實時的控制管理，使各個機械部分用預先設定好的的參數，按照人們預想的運動軌跡進行運動，突破了一般木工加工設備功能單一的局限。其控制系統是基于Beckhoff工控機+ Twin CAT3軟件平臺開發的，采用模塊化設計，人機界面友好、生產操作簡單、功能擴展方便。持續加工實驗的結果表明，本木工加工中心控制系統完全實現了預定的設計功能。這一創新性產品的推出，標志著中國的木工機械已跨進一個新時代。
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