自動(dòng)帶鋸機(jī)自動(dòng)帶鋸機(jī)工作原理與工作過(guò)程

自動(dòng)帶鋸機(jī)主要由鋸頭和送料系統(tǒng)組成,送料系統(tǒng)中有兩個(gè)虎鉗。前虎鉗為定虎鉗,用于鋸料時(shí)固定材料,后虎鉗為動(dòng)虎鉗,被加工的材料由后虎鉗固定,并隨后虎鉗由絲杠帶動(dòng)進(jìn)、退。絲杠則由8031控制的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng);因此,只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制得當(dāng),就能保證很高的控制精度,以及送料速度。

手動(dòng)工作時(shí)可以對(duì)前、后虎鉗的夾緊、松開、(上料、下料)和抬鋸、落鋸以及鋸條控制電機(jī)的開、停,進(jìn)行操作,還可以對(duì)后虎鉗的前進(jìn)、后退進(jìn)行操作。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)根據(jù)編輯設(shè)定的參數(shù)(加工材料的組數(shù)、長(zhǎng)度和根數(shù)),自動(dòng)送料,然后自動(dòng)依次輸出落鋸、壓“工進(jìn)”限位開關(guān)、轉(zhuǎn)“工進(jìn)”、開鋸條控制電機(jī)、壓下限位、關(guān)落鋸等指令。當(dāng)加工完畢后,依次輸出抬鋸、抬離工進(jìn)、關(guān)鋸條控制電機(jī)等。

該控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖(見(jiàn)圖1),整個(gè)系統(tǒng)組成如下:單片機(jī)采用MCS一51系列8031芯片。外部擴(kuò)展SKBEPROM(2764)作為程序存儲(chǔ)器,擴(kuò)展SKBRAM(6264)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。鍵盤由16個(gè)鍵組成,其中10個(gè)定義為數(shù)字鍵,6個(gè)定義為功能鍵。整個(gè)系統(tǒng)外部擴(kuò)展兩片8155為1/0接口。步進(jìn)電機(jī)由擴(kuò)展1/0芯片8155,通過(guò)驅(qū)動(dòng)器.驅(qū)動(dòng)輸出。

系統(tǒng)軟件的關(guān)鍵部分在于步進(jìn)電機(jī)的控制軟件。下面介紹其設(shè)計(jì)方法。

1、加速、減速軟件設(shè)計(jì)

1)確定運(yùn)行頻率

根據(jù)帶鋸機(jī)的最大加工能力。計(jì)算出絲杠所需要的轉(zhuǎn)矩,選擇符合轉(zhuǎn)矩要求的步進(jìn)電機(jī)。功率步進(jìn)電機(jī)的靜轉(zhuǎn)矩指標(biāo)比較高,可以直接帶負(fù)載。由所選定步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行矩頻特性,確定一個(gè)合理的最高輸出頻率,即運(yùn)行頻率。最高輸出頻率越高,轉(zhuǎn)矩?fù)p失越大,影響步進(jìn)電機(jī)的帶負(fù)載能力;如果運(yùn)行頻率較低,則影響帶鋸機(jī)的工作效率。

2)確定起動(dòng)頻率

起動(dòng)頻率又稱突跳頻率,指步進(jìn)電機(jī)能夠不失步起動(dòng)的最高脈沖頻率。由于帶鋸機(jī)在使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)要在帶負(fù)載的情況下起動(dòng),所以在產(chǎn)品指標(biāo)中給定的空載起動(dòng)頻率(最高起動(dòng)頻率)只能作為參考。負(fù)載起動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩及慣量的大小有關(guān)。根據(jù)所選步進(jìn)電機(jī)的最高起動(dòng)頻率及最高起動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量的關(guān)系確定起動(dòng)頻率。

3)升頻時(shí)間的選擇

一般升頻時(shí)間定為0.1~1s,本系統(tǒng)先取0.75。為防止步進(jìn)電機(jī)在頻率變化時(shí)產(chǎn)生失步,可將升降頻率的時(shí)間等分為若干段,在每段時(shí)間內(nèi)頻率保持不變,以增加可靠性。

4)改變步進(jìn)電機(jī)速度的措施

一般做法是通過(guò)改變內(nèi)部或外部定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間,或通過(guò)改變軟件的延時(shí)等方法來(lái)完成。本系統(tǒng)考慮既減少硬件電路,防止干擾,又要少占機(jī)時(shí),并防止由于插補(bǔ)延時(shí)帶來(lái)的干擾,故選用了8031內(nèi)部定時(shí)器TO定時(shí)中斷方式。 2100433B