【44000二手剪板机折弯机】剪板机自动搬运料装置设计

作者:以沫      发布时间:2021-07-19      浏览量:75601
0 前言 随着微机控制技术的发展,单片机以其独特的性能和优越的性能价格比一马当先,受到越来越多的关注,特别是在家用电器、工业过程控制和智能仪表方面。自动剪板机顺序控制系统的应用就是一个典型


0 前言
随着微机控制技术的发展,单片机以其独特的性能和优越的性能价格比一马当先,受到越来越多的关注,特别是在家用电器、工业过程控制和智能仪表方面。自动剪板机顺序控制系统的应用就是一个典型的例子。下面介绍单片机8031设计的自动剪板机控制系统。该系统已投产,运行稳定可靠,控制精度高,维护使用方便。本系统是应企业的要求开发的,经济实用的数控系统。节省了原有机床的主体结构,增加了自动上料、下料、剪切、数控定长等功能载体。


1 设计系统要求
自动剪板机系统结构及工作原理图如图1所示。。系统可根据要求切割大板,由上料小车运送至包装线或各料点。不动作时,压块和剪刀的限位开关ST2、ST3、ST4均断开,行程开关ST1和光电接近开关ST7也断开。剪切刀、压块、选料机构分别由交流电机驱动,送料小车由直流控制电机驱动。其工作流程如下:
(1)读取限位开关ST6的状态,判断小车是否为空,如果为空,则可以开始工作。
(2)启动送料小车并使其到位,此时限位开关ST5闭合。
(3)SSRe通电,启动送料机构E,带动板料向右移动。
(4)当片材碰到行程开关ST1时,停止送料,同时SSRb送电启动压料机构,压紧压块B,使压块上限开关ST2复位到关闭。
(5)当压块到位,压紧片材时,压块下限开关ST3闭合。
(6)SSRe上电,此时启动剪刀机构,控制剪板机的剪刀下降。此时ST4复位关闭,直到裁断片材。当片材通过光电接近开关ST7落下时,ST6输出一个脉冲,使8031计数器加1。
(7)判断小车上的张数是否足够,如果不够,启动送纸机构后继续重复步骤(3)~(7)。一旦足够,控制电机通电,物料输送小车的控制电机正转,小车向右移动,将切好的片材送至包装线或各料点。板料卸完后,启动小车反转,返回剪板机,开始下一车的切割和上料工作。
板材长度L可根据需要自由调节。每辆车(捆绑)的车牌数量可以由机器键盘给定,也可以由拨号键盘设置。固定分切包装线或送至各料点的张数值可任意更改,由软件系统完成。





2 硬件系统设计
采用8031单片机实现自动剪板机生产过程控制的硬件设计电路如图2所示。





系统主要由单片机8031、2716读写存储器、7个开关量(ST1~ST7)输入、3个固态继电器控制接口、1个电机双向控制接口组成; 此外,还有一个用于切割的计数器 计数切割的纸张。图2中74LS273-1#为地址锁存器,8031内部定时器/计数器0为表计数器; 74LS273-2#为I/O扩展接口,地址为7FFFH。这里1D~6D作为开关量输入位,分别接ST1~ST6、P1.0 和 P1.1个用作双向电机(即反向直流电机M1)来控制,从而使小车前进或后退。使用P1。2~P1.4、P1口的3位分别控制剪板机交流驱动电机、压块和送料机构,完成剪料、压料和自动送料操作。。为提高系统的抗干扰能力,使硬件系统设计简单,采用全浮地技术,即开关的每个输入端接一个光电隔离器; 控制输出采用光电隔离固态继电器。


2.1 开关量输入接口电路
开关量输入接口电路采用光电隔离器,如图3。图中,当控制开关ST1关断时,发光二极管没有电流流过,所以光电三极管关断,输出为高电平(“1”); 一旦ST1闭合,发光二极管导通,导致光电三极管导通,输出低电平(“0”)。








2.2 输出控制电路
输出控制电路采用固态继电器SSR,其接口电路如图4所示。。输入为TTL电平,输出为交流负载。当 P1。4端输出高电平“1”,固态继电器SSR导通,使交流电机得电; 相反,如果 P1.4端子输出低电平(“0”),SSR断开,交流电机也跟着断电。其他两个完全一样。为了达到光电隔离的目的,4个直流固态继电器QS1~QS4组成一个可逆直流电机控制电路(即双向伺服电机控制电路),如图4。





可逆直流电机控制(即双向电机控制)真值表如表1所示。





值得注意的是,系统不一定非要采用光电隔离技术或固态继电器,也可以设计简单的电路。这里采用全浮点技术,主要是为了让读者对全浮点单片机控制系统有更全面的了解。



3 软件设计
自动剪板机生产过程控制软件采用模块化结构。顺序控制系统的程序设计可按流程图进行,也可将每一步动作写入程序表,或绘制逻辑功能图。控制程序分为两部分。一部分是主程序,用于初始化系统,即设置中断控制字和计数常数等。; 另一部分是中断服务程序,控制剪板机系统的生产过程。





由于本系统为顺序控制系统,属于分时控制,实时性不高,故采用程序查询控制方式。在控制机电加减速运动控制子程序的设计中,为保证控制机电在频繁启停操作时不失步或超调,保证系统的准确性和快速性,根据力学刚体旋转定理,参考控制电机的特性,并结合负载试验情况。
3.1 主程序
主程序用于初始化系统,即设置中断控制字和计数常数等。主程序执行时,进入等待状态。当系统需要工作时,只要操作者按下启动键,就可以进入相应的中断服务程序。
主程序流程图如图6所示。
主要程序如下:





3.2 中断服务程序
中断服务程序用于系统的时序控制,中断服务程序流程图如图7所示。








中断服务程序如下:










4。结论
本系统是采用8031单片机设计的顺序控制系统,硬件电路少,接口简单,软件开发调试方便。输入输出端采用光隔离后,抗干扰效果非常好。多台不同型号剪切机床的自动化改造实际应用后,充分体现该系统具有集成度高、加工精度高、经济性好、操作方便、自动化水平高等特点,设备可靠和可靠。维修性和灵活性均优越,基本可以满足机电设备厂日益增长的现代化生产需求。