自動帶鋸機

自動帶鋸機送料系統的控制方法,一般是用光柵尺檢測送料的長度,由微機對檢測信號進行處理,對進給閥控制,輸出開通或關斷指令,其進給執行機構採用液壓系統;當微機發出指令後,由於液壓機構動作的慣性以及在進給過程中壓力的變化,使得進給量的變化與控制機構動作量的變化不一致,因而控制精度受到很大影響;同時,液壓系統也不便於維護。

基本介紹

• 中文名：自動帶鋸機
• 控制辦法：光柵尺檢測
• 組成：鋸頭和送料系統組成
• 領域：工程技術

自動帶鋸機工作原理與工作過程

自動帶鋸機主要由鋸頭和送料系統組成,送料系統中有兩個虎鉗。前虎鉗為定虎鉗,用於鋸料時固定材料,後虎鉗為動虎鉗,被加工的材料由後虎鉗固定,並隨後虎鉗由絲槓帶動進、退。絲槓則由8031控制的步進電機帶動;因此,只要對步進電機控制得當,就能保證很高的控制精度,以及送料速度。

手動工作時可以對前、後虎鉗的夾緊、鬆開、(上料、下料)和抬鋸、落鋸以及鋸條控制電機的開、停,進行操作,還可以對後虎鉗的前進、後退進行操作。自動運行時根據編輯設定的參數(加工材料的組數、長度和根數),自動送料,然後自動依次輸出落鋸、壓“工進”限位開關、轉“工進”、開鋸條控制電機、壓下限位、關落鋸等指令。當加工完畢後,依次輸出抬鋸、抬離工進、關鋸條控制電機等。

系統硬體

該控制系統的結構框圖(見圖1),整個系統組成如下:單片機採用MCS一51系列8031晶片。外部擴展SKBEPROM(2764)作為程式存儲器,擴展SKBRAM(6264)作為數據存儲器。鍵盤由16個鍵組成,其中10個定義為數字鍵,6個定義為功能鍵。整個系統外部擴展兩片8155為1/0接口。步進電機由擴展1/0晶片8155,通過驅動器.驅動輸出。

系統軟體

系統軟體的關鍵部分在於步進電機的控制軟體。下面介紹其設計方法。

1、加速、減速軟體設計

1)確定運行頻率

根據帶鋸機的最大加工能力。計算出絲槓所需要的轉矩,選擇符合轉矩要求的步進電機。功率步進電機的靜轉矩指標比較高,可以直接帶負載。由所選定步進電機的運行矩頻特性,確定一個合理的最高輸出頻率,即運行頻率。最高輸出頻率越高,轉矩損失越大,影響步進電機的帶負載能力;如果運行頻率較低,則影響帶鋸機的工作效率。

2)確定起動頻率

起動頻率又稱突跳頻率,指步進電機能夠不失步起動的最高脈衝頻率。由於帶鋸機在使用步進電機時要在帶負載的情況下起動,所以在產品指標中給定的空載起動頻率(最高起動頻率)只能作為參考。負載起動頻率與負載轉矩及慣量的大小有關。根據所選步進電機的最高起動頻率及最高起動頻率與負載轉矩和慣量的關係確定起動頻率。

3)升頻時間的選擇

一般升頻時間定為0.1~1s,本系統先取0.75。為防止步進電機在頻率變化時產生失步,可將升降頻率的時間等分為若干段,在每段時間內頻率保持不變,以增加可靠性。

4)改變步進電機速度的措施

一般做法是通過改變內部或外部定時器的定時時間,或通過改變軟體的延時等方法來完成。本系統考慮既減少硬體電路,防止干擾,又要少占機時,並防止由於插補延時帶來的干擾,故選用了8031內部定時器TO定時中斷方式。