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钣金用剪板机经济型数控装置的设计.pdf

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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
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