第145章 机械与电子的首次联调
从上海带回的不仅仅是成功的喜悦,更是紧迫的时间表。
赵四回到基地的第二天,就召集了所有相关小组负责人开会。
上海微电子学组成功试製指令解码模块的消息像一针强心剂,让整个团队士气大振。
北京钱老小组也传来好消息,他们负责的进给轴控制模块经过日夜攻关,刚刚通过了基本功能测试。
现在,到了將分散的“器官”组装成完整“大脑”,並与庞大的“躯体”——五轴工具机进行歷史性连接的时刻。
车间的角落被临时清空,铺设了新的防静电地胶。
王永革带著人將改造好的控制柜稳稳就位,柜体內部分层清晰:
最上层预留了安装核心控制板卡的位置,下面则是经过优化布局的电源模块、经过严格筛选的继电器阵列以及新增加的步进电机驱动单元。
粗壮的动力电缆和纤细的屏蔽信號线从柜体后方引出,像神经和血管一样,沿著精心设计的线槽,通向不远处那台静默已久的五轴平台。
陈继业领著电气小组的小伙子们,对照著图纸,一根一根地接线、核对、標记。
每个人的动作都小心翼翼,生怕一点疏忽导致前功尽弃。
赵四穿梭在现场,不时停下脚步,检查关键接口的屏蔽层是否完好,接地电阻是否达標。
空气中瀰漫著紧张而又兴奋的气氛。
三天后,所有硬体连接完毕。
来自上海和北京的首批核心功能板卡——指令解码板、x轴控制板、z轴控制板,被如同珍宝般从防静电包装袋中取出,由赵四亲自一块块插入控制柜顶层的专用插槽內。
板卡上的指示灯依次亮起,发出微弱的绿光,表明电源接入正常。
“送控制电。”赵四站在控制柜前,沉声下令。
闸刀合上,控制柜內部传来一阵轻微的嗡鸣声,散热风扇开始转动。
仪錶盘上的电压电流指示正常。没有冒烟,没有异响,第一步顺利通过。眾人都鬆了口气。
接下来是关键的信號测试。
技术员操作著那台简陋的纸带阅读机,將一段预先打好的、只包含“x轴点动正向”简单指令的纸带送入读入器。
读入器发出咔噠咔噠的声响,將穿孔代码转化为电脉衝信號,送入指令解码板。
“解码板输出指示灯亮!信號正確!”负责监测的工程师喊道。
信號通过背板总线传递到x轴控制板。
控制板上的逻辑电路开始工作,根据接收到的指令,生成相应的脉衝序列,输出给步进电机驱动器。
“驱动器收到脉衝!输出端子有电压!”又一声报告。
所有人的目光都聚焦在五轴平台那庞大的x轴滑座上。
理论上,它应该此刻开始缓慢移动。
然而,滑座纹丝不动。
现场顿时安静下来,只能听到风扇的嗡嗡声。
刚才的兴奋瞬间被疑虑取代。
“检查驱动器到电机的连接线!”赵四眉头微皱,但语气依然沉稳。
陈继业亲自带人检查,线路连接牢固,导通良好。
“驱动器状態指示灯显示正常,但电机没有扭矩输出。”操作员报告。
问题似乎出在驱动环节。
赵四走到驱动器旁,仔细观察著上面几排硕大的功率电晶体和散热片。
他示意断开电源,然后用万用表仔细测量了几个关键点。
“是驱动电流不足。”
赵四很快找到了癥结,“我们选用的这批功率电晶体,放大倍数参数不一致,导致驱动脉衝的电流驱动能力不够,无法有效驱动这么大惯量的滑座。”
“马上更换备用驱动器,用我们之前筛选出来的那批高β值电晶体组装的那台!”赵四果断下令。
备用驱动器被迅速换上。再次送电,启动测试。
这一次,当纸带阅读机咔噠声响起后,x轴滑座发出一声轻微的“嗡”声,然后开始极其缓慢地、一步一顿地向前移动!
虽然动作还有些生涩,但它確实动了!是按照电子指令在动!
“成功了!动了!”不知是谁先喊了出来,车间里顿时爆发出热烈的欢呼声和掌声!
王永革激动地拍著大腿,陈继业推了推眼镜,脸上露出如释重负的笑容。
但这只是第一步。
接下来测试z轴时,又遇到了新问题:z轴在移动时,偶尔会触发紧急限位开关,导致系统报警停机。
排查发现,是由於z轴伺服电机本身的编码器反馈信號受到强电力线路的干扰,產生了误脉衝。
赵四指挥人员在反馈线外加套了双层屏蔽网,並將走线路径远离动力线,问题得以解决。
最复杂的考验是简单的直线插补运动。
需要x轴和z轴同时协调运动,走出一个斜线。
纸带上的指令变得复杂起来。
第一次尝试,两轴动作明显不同步,走出的轨跡歪歪扭扭,像个喝醉酒的汉子。
“插补算法需要微调。”
赵四盯著实际运动轨跡与理论轨跡的偏差,沉思片刻,“x轴的负载惯量比z轴大,加速时间需要適当延长。修改控制板上的计时电容参数。”
微电子小组的技术员们立刻根据赵四的指示,现场更换了控制板上几个关键的阻容元件。
这个过程反覆了三四次,每次修改后,两轴同步性都有所改善。
直到夕阳西下,车间里亮起了雪白的灯光。
在经歷了无数次调试、修改、再调试后,赵四深吸一口气,下达了最后一次测试指令。
纸带阅读机发出均匀的咔噠声。
控制柜內各板卡指示灯频繁闪烁。
五轴平台上,x轴和z轴滑座这一次平稳地启动,按照预设的速度,同步移动起来。
刀架上一个作为標记的粉笔头,在固定在工件位置的白纸上,画出了一条清晰、笔直的斜线!
虽然速度很慢,虽然精度还有待提高,但这条线,是由中国人自己设计、自己製造的数字控制系统,指挥著国產的五轴工具机,实实在在走出来的第一条可控轨跡!
“我们成功了!”
不知是谁带头,所有人都围了上来,看著那条简单的斜线,仿佛看著世界上最美丽的图案。
年轻人互相拥抱,老师傅们擦拭著眼角。
这一刻,所有的疲惫、所有的焦虑都烟消云散。
赵四看著那条线,又看了看身边这些激动不已的战友们,脸上露出了欣慰的笑容。
这仅仅是万里长征的第一步,真正的复杂曲面加工、更高的精度和稳定性挑战还在后面。
但今天,这歷史性的“第一步”,已经坚定地迈了出去。
它標誌著,“盘古计划”倾力打造的“中国大脑”,终於成功地驱动了“中国身躯”,开启了中国高端製造装备自主可控的新篇章。
他脑海中那幅知识图谱上,“自动控制”与“精密製造”两个核心节点之间的连接线,变得前所未有的凝实和明亮。