磁瓦自動倒角機的單片機控制系統(tǒng)設計

引言
隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展， 生產(chǎn)自動化也得到了快速的發(fā)展。基于單片機機電控制系統(tǒng)是生產(chǎn) 自動化的一個重要領域。它控制精度高、功能強大、準確而可靠。磁瓦倒角的生產(chǎn)是大批量的工業(yè)生產(chǎn)對象， 人工生產(chǎn)效率低且成品不高， 用單片機控制伺服電機來實現(xiàn)各個工序以完成磁瓦倒角的制作可以大大提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)自動化程度。

倒角機的系統(tǒng)原理
該控制系統(tǒng)要求電機帶動倒角機的主皮帶輪做間歇性運動， 在皮帶輪運動時 ， 倒角機完成下料和打磨左右端面，在皮帶輪停止時，在相應的工位上分別完成工件的左外圓弧、右外圓弧 、左內(nèi)圓弧 、右內(nèi)圓弧、外倒角及內(nèi)倒角的磨削。磁瓦零件如圖 l所示。自動倒角機的系統(tǒng)工作原理如圖 2所示。
首先，電機帶動傳送帶運動，使磁瓦零件經(jīng)過第一對砂輪的磨削， 完成對其左右端面的磨削， 運動到左外圓弧磨削工位時 ， 停止運動，相應的氣缸將其從傳送帶推到砂輪磨削位置，至少保持0. 2 S ， 以完成砂輪對其的磨削。磨削完畢后， 氣缸及相應機械機構(gòu)將磁瓦回送到傳送帶 ， 開始向下一個工位運動。直到所有工位磨削完成 ，最后下料。其工藝流程如圖 3所示。

根據(jù)以上工藝流程圖， 經(jīng)過綜合考慮，設計了磁瓦倒角機的工作時序。傳動帶電機做間歇運動， 運動 0. 6 S ， 停止 0 . 9 S。在停止的時間內(nèi) ，6個氣缸分別完成對各個工位上的加工控制系統(tǒng)的硬件設計依據(jù)設計的時序及其所要完成的功能 ， 選用了單片機STC8 0 5 1作為核心構(gòu)成運動控制器控制安川伺服電機做間歇運動， 其計算機控制系統(tǒng)組成框圖如圖4所示。上位工控機 ：編寫和發(fā)送指令 ， 將指令發(fā)送到運動控制器. 運動控制器翻譯后 ， 傳給伺服放大器以驅(qū)動伺服電機達到所要求的運動運 動 控 制 器 ： 本 運 動 控 制 器 是 以為核心構(gòu)成的， 用戶可以使用其指令集在上位機上編寫出相應的程序， 經(jīng)運動控制器翻譯之后，發(fā)送到伺服放大器。伺服放大器：通過接受外部信號控制及驅(qū)動伺服電機作相應的運動伺服電機：動作的執(zhí)行機構(gòu)， 帶動皮帶作所要的間歇運動。
該系統(tǒng)選擇 S TC8 0 5 l 作為微控制器， 其內(nèi)部具有 8 K Fl a s h ROM， 可以實現(xiàn)在系統(tǒng)編程， I sP通過單片機 i = . ｛ 出的編程線 、時鐘線、復位線等塒單片機的內(nèi)部Fl a s h存儲器進行編程， 編程線與P l口線共用， 無需增加單片機的額外引腳， 本電路通過微型轉(zhuǎn)換開關選擇單片機處于運行模式還是編程模式， 系統(tǒng)處于編程模式時，無需取下控制器芯片， 采用上位機軟件， 通過下載電纜和接口， 對單片機內(nèi)部 F l a s h存儲器進行編程和現(xiàn)場調(diào)試， 方便現(xiàn)場操作和維護。伺服電機工作 位置控制模式下 ， 通過單片機的和P 2 l 輸出端子對伺服放大器進行指令脈沖和指令符號的輸入， 從而控制電機僅旋轉(zhuǎn)與輸入脈？ 中成比例的角度。P 2 2用朱輸入到伺服放大器的／CLR， 來完成對位置偏移的清零。X1 、接晶振用來產(chǎn)生輸入脈沖信號。