基于WinCE＋单片机双层结构的自动剪板机数控系统研制

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1、学兔兔www.xuetutu.com务l匐似基于WinCE+单片机双层结构的自动剪板机数控系统研制ResearchoncontrolsystemofautoboardshearsbasedonSCMandWinCEtwo·layerstructure束梅玲SHUMei．1ing(1．常州轻工职业技术学院，常州213164；2．常州众诚数控技术有限公司，常州213164)摘要：分析了我国剪板机制造业实际需求。设计了自动剪板机数控系统总体架构。详细阐述了数控系统双层结构的设计思想，对部分硬件和软件进行了介绍，给出了关键问题和解决方案。目前本系统已成功替代进口剪板机数控系统。关键词：自动剪板机

2、；单片机；WinCE；双层结构中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1009-0134(2012)2(下)一0099—04Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2012．2(下)．320引言这些动作，需在系统中设置相应的位置检测开关和光电传感器。系统的原理结构和各检测元件的剪板机属于锻压机械中的一种，广泛适用于安装部位如图1所示。系统的检测元件主要包括轻工、航空、船舶、冶金、仪表、电器、不锈钢压料器压紧行程开关、挡料器定长开关、小车状制品、钢结构建筑及装潢行业。自动剪板机是一态信息开关、小车到位开关和卸料到位开关等。种按用户要求将大块金属板材进行剪切的自动化材

3、料anT-机床Ⅲ。主要用于对板材剪切规定尺寸、切边、切试样及切除钢板的局部缺陷等。目前，舅D板一国内生产的自动剪板机使用的控制系统绝大多数～是国外公司的产品。这些数控系统价格很高。低成本自动化是适应我国中小企业生产现状，以较少的投入实现基础自动化或局部综合自动化，来提高生产效率和企业的竞争能力。为了普及数控机图1自动剪板机检测器件位置床，降低数控系统成本，在计算机及电子技术日系统工作流程：首先检查回零开关ST3状态，趋成熟的今天，开发出价廉物美、高可靠、多功如果挡料器不在零位置则启动电机带动挡料器归能、简单易用的国产数控系统已成为可能。零，挡料器在零位置则检查小车的状态开关ST5；1自动

4、剪板机原理分析若板料车空载，则启动送料小车，使之左行到位，自动剪板机应能根据板料的材质、厚度和剪小车到位开关ST4闭合则小车停止运行；同时切长度，自动完成剪切行程、刀片间隙的调整，触发挡料器运动至加工尺寸位置；然后，启动进可配备前送料系统或后托料装置，集送料、卸料料机构，带动板料向右移动。当板料碰到挡料器于一体，有效提高机床的自动化程度，并能够根定长开关ST2时，送料停止，同时启动主电机，据需要进行单步执行或连续循环操作。剪板机使压料器压下，压料器压紧行程开关ST1闭合。的主要动作有：1)待剪板料的自动传送，由送料板料压紧触发电机带动挡料器让刀，完毕后主电机构将下一块待剪板料自动输送到位

5、；2)板料的机带动剪刀下落，板料被剪断，接着主电机被关压紧，待剪板料定位后由压块机构将板料压紧；3)闭，刀具和压料器在弹簧力作用下复位。卸料电板料剪切，由剪裁机构控制剪切刀实施；4)送料机被启动带动托架转动，到位开关ST8闭合，剪车的运行，包括卸载及自动返回。要实现和控制切板料滑入料车。接着步进电机带动挡料器运动收稿日期：2011-09-08作者简介：束梅玲(1966-)，女，副教授，硕士，研究方向为计算机应用。第34卷第2期2012-2(下)【99】学兔兔www.xuetutu.comllI5似到下次加工尺寸位置。多次循环后，回零修正定料器定位控制等任务。WinCE系统主要负责人机长误

6、差再返回。当达到设定满车数量时，启动料交互，图形显示、文件操作、自动升级、自动恢车电动机带动料车右行，将板料送至下一工序位复和计算等任务。置即到位开关ST7闭合。卸载后，再启动料车左3．1单片机系统行，返回到剪板机下，进入下一车工作循环。单片机系统采用国产STC89C51单片机，它2系统需求分析是89C51的一个廉价代替品，对于自动剪板机这一控制对象来说，该芯片的性能价格比相对8051跟据剪板机工作过程的特点，分析出控制系统等单片机性价比要高。系统硬件结构如图3所示。的控制能力应该有：1)上电后能检测各工作机构的主要由单片机、限制开关工作状态采集、伺服控状态，控制各工作机构处于初始位置；

7、2)能控制进制接口、键盘输入、串口通信及电源等模块电路料机构将待剪板料快速、自动输送到位；3)能采用部分组成。在单片机系统中只有键盘输入模块，伺服电机控制挡料器位置保证精确的剪切尺寸，其没有设计显示电路模块，所有显示都由WinCE层尺寸可以是定值也可以设置为循环变动值；4)待剪实现。单片机接收并执行由WinCE层发出的指令。板料长度达到设定值后由能控制主电动机带动压料器和剪切刀具，先压紧板料，然后剪断板料；5)能控制挡料器让刀并移动