钣金用剪板机经济型数控装置的设计.pdfVIP

维普资讯 计算机应用 铁道机车车辆工人 第5期2005年5月 文章编号：1007—6042(2005)05—0022—03 钣金用剪板机经济型数控装置的设计 万文龙 (常州机电职业技术学院 江苏常州 213164) 摘 要：介绍了一种用于普通剪板机的经济型数控装置；分析了系统的工作原 理、功能与结构。 关键词：单片机；剪板机；数控系统设计 中图分类号：U273 文献标识码：B 在钣金机件的剪切加工中，剪切的定位尺寸是否精确直接决定产品质 量。普通剪板机只能靠人工测定尺寸和改变位置，不仅精度低，劳动强度 大，且加工效率不高，只有采用数控剪板机才能有效地解决这一问题。但近 年来，国内生产的数控剪板机的数控系统绝大多数是进口的，这些数控主要 是点位控制形式，且成本偏高。为了进一步普及数控系统，在电子技术日趋 成熟的今天，开发出价廉的国产数控系统已成为可能。本系统的开发决定 在Q11—4×2500型普通剪板机上进行，通过加挂数控模块，针对板料加工 尺寸实施精确控制，对板料加工过程实施自动控制，以提高现有普通剪板机 的整体性能。 1系统的硬件构成 剪板机数控系统采用单片机完成，由CPU(采用8051、8279芯片、A／ I)0809芯片)、控制面板、步进电机驱动系统、步进电机和位移传感器——磁 尺，与滚珠丝杠副相连的后挡板等组成。该数控系统实际上是一个开环补 偿型控制系统。 表面盖焊；④不断探索试验制动梁滚子轴新的焊接方法和工艺，减小因焊接 造成的端轴近焊缝热影响区金属材质的改变，提高制动梁滚子轴焊接质量， 确保行车安全；⑤严格控制制动梁滚子轴材质。更换制动梁滚子轴选材时， 必须选用Q275、30或35钢相近的材料。口 收稿日期：2005—03—10 — 22 — 维普资讯 计算机应用 铁道机车车辆工人 第5期2005年5月 系统采用8051单片机和专用I／O芯片8279。8051具有4kBROM，用来 存放系统程序。它具有较强的抗干扰能力、功耗低的特点，适用于工业控 制。8279是INTEL公司生产的专用键盘与显示器接口芯片，用来管理键盘 和数码管。由于8279自身具有键盘、显示器扫描信号、键盘FIFO存储器、 显示存储器及去抖动功能，采用该芯片可以少占用8051的有效工作时间和 系统内存并可简化软件设计。 2 工作原理和主要功能 8051CPU经编程实施数字控制。用数字键输入尺寸，功能键实施绝对 位置定位；由CPU控制的步进电机运动，通过滚珠丝杠带动后挡板，精确控 制挡板位置，从而控制板料的加工尺寸。通过磁尺位移检测传感器检测出 实际挡板的位移，通过A／D芯片0809与8051相联，再与指令尺寸相比较， 反馈给步进电机驱动电路。剪切过程是通过人工或自动机构送料，挡板挡 料并定位尺寸，板料定位后触发信号，并将触发开关信号送给CPU，CPU发 出指令，主电机带动剪切刀具和夹紧机构下落，先夹紧板料，触发退让开关， CPU发出让刀指令，挡板后退，刀具下落剪切，剪切后自动回到原位。其工 作原理见图1。 数控系统(8位LED显示 蔑 器)的主要功能：采用功能键与 夹剐K块ff刀滚珠丝杠 步进电机 数字键，可完成多次绝对位置 板料 L —————f 尺寸的输入，自动计数，自动循蚕三 u挡板 环置位、让刀、归零纠偏，其他送料_机构工作台llIf转动卸料托架 还设有行程限位、零位落刀、落 u ． 刀不起等报警设置。能实现多 送料小乍 三三三圭 尺寸变位和手动及自动让刀、 自检报警等多功能控制。系统 图 剪板机工作原理图 的控制尺寸最长999