基于单片机的自动剪板机控制系统

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1、数控技术与装备!"!#$!%"&’&()*$+,-./$"#;;;文章编号：)6+%(&)%)（%&&/）&’(&&*/(&’基于单片机的自动剪板机控制系统王红曰升（东南大学机械系，江苏南京%)&&*6）摘要：介绍了自动剪板机系统的结构组成和工作原理，叙述了0&.)单片微机实现其生产过程控制的硬件与软件的设计方法。关键词：机械制造自动化；控制系统；自动剪板机；单片机中图分类号：$7’).8.9.文献标识码：:为了提高板料加工精度和生产效率，对现有剪设置相应的位置信号检测开关（图)）。系统的检测板机床进行自动化改造，成为一些中小企业提高经元件包括压料

2、器压紧行程开关、挡料器定长开关、小济效益的重要选择。本系统是应企业要求开发研制车状态信息开关、小车到位开关、卸料到位开关等。的，是一种经济实用型数控系统。它保存了原有机床系统工作流程为：开机后，输入板料加工尺寸、的主体结构，增加了自动进料、卸料、剪切、数控定长加工数量，根据加工方法点击相应自动键,系统自动等功能载体，改造后的系统原理图如图)所示。运行。系统首先检查回零开关-$’状态，挡料器不在零位置则启动步进电机带动挡料器归零，挡料器在零位置则检查小车的状态开关-$.；若料车空载，就启动送料小车，使之左行到位，小车到位开关-$/闭合则小车停止；同时

3、，触发挡料器运动至加工尺寸位置；然后，启动进料机构，带动板料向右移动。当板料碰到挡料器定长开关-$%时，送料停止，同时启动主电动机，使压料器压下，压料器压紧行程开关-$)闭合。板料压紧触发步进电机带动挡料器让刀，完毕后主电动机带动剪刀下落，板料剪断，接着主电动机被关闭，刀具和压料器在弹簧力作用下复位。卸料电机%工作原理被启动带动托架转动，到位开关-$0闭合，剪切板料自动剪板机是一种精确控制板材加工尺寸，将滑入料车。接着步进电机带动挡料器运动到下次加大块金属板材进行自动循环剪切加工，并由送料车工尺寸位置。剪好的板料由压块下压次数计数。当料运送到下一工

4、序的自动化加工设备。其主要功能：!车上板料没达到设定数时，系统自动循环加工，多次待剪板料的进料，由进料电动机将待剪板料自动输循环后，回零修正定长误差再返回。当达到设定满车送到位；"定板料剪切尺寸，步进电机控制挡料器位数量时，启动料车电动机带动料车右行，将板料送至置保证精确的剪切尺寸,其尺寸可以是定值也可设下一工序位置即到位开关-$+闭合。卸载后，再启动置为循环变动值；#板料的压紧和剪切，待剪板料定料车左行，返回到剪板机下，进入下一车工作循环。位后由主电机带动压料器和剪切刀具，先压紧板料，然后剪断板料；$挡料器让刀和移动到下一定长位!系统硬件结构置；

5、%板料托架旋转卸料；&送料车的运行，包括卸系统采用单片机0&.)来控制，其硬件结构如图载后自动返回；’剪切板料的尺寸设定、自动计数及%所示。系统主要由单片机0&.)!12、0%+*键盘3显每车板料数的预设定。要实现这些功能，需在系统中示芯片、系统工作状态检测输入开关435、外控输出电机驱动、声光报警、键盘、显示及电源等电路部分收稿日期：%&&’()%(&*曰组成。0&.)芯片的性价比优越。/个435接口的作用作者简介：王红升（)*+&(），男，硕士在读，从事机电一体化产品的科研教学如下：1&口作为分时复用的低0位地址3数据总线，锻压装备与制造技术·

6、*/·!"#$!""#年第$期数控技术与装备DDD!"!#$!%"&’&()*$+,-./$"#与%&’(和’)*+&’,连接-./口的./01、./0/、./0&截止:=?与绕用于三相步进电机的控制，./0,、./0)、./02、./03用组之间被切于进料、压料剪切、转动卸料、送料小车四个电机的断。=*通过驱动控制；.&口的.&03、.&0’用于选通%12/扩展的$,、<,为*"9$9>芯片-.,口作为第二功能使用，45$1用于急停键，供电:提供电45$/用于键盘输入响应，.,01用于声光报警，.,03动机所需的额和.,0’用于控制读写操作。定电

7、流。通过调整脉冲变压器的磁芯和>’可改变高压供电的时间宽度!"。步进电机三相驱动控制电路相同。$系统软件设计本系统的软件主要有系统主程序、各功能键程序模块、步进电机运动步数计算子程序、步进电机加减速运动控制子程序、快速回零子程序、显示子程序、中断优先级判断及中断相应处理子程序等。系统主程序和自动加工程序流程图如图3所示。因本系统是顺序控制系统，属于分时控制，实时性不高，故采用程序查询式控制方式。在步进电机加减速运动控制子程序设计中，为保证步进电机在频系统开关量输入电路见图,。采用光电隔离，通繁起停运行中不失步、不过冲:保证系统的精度和快过’)*+&

8、’,锁存器，可由%12/.1口读入工作状态速性:根据力学原理刚体转动定理:参照步进电机的检测信息；当行程开关闭合，读入信息