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随机改变输入设定的剪切类机床数字控制系统技术方案

技术编号:2776890 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
随机改变输入设定的剪切类机床数字控制系统属于机床自动化技术领域.该系统包括数控装置、工作台驱动、刀床控制、输入设定、数据显示及安全保护等部件.构成一个完整的自动控制系统.具有自动进料、自动量测比较、自动落刀、自动计数、自动停机和自动保护等特点.该系统加工尺寸范围:0.1mm-999mm,可变.连续自动加工工件数1-99件可变.加工精度0.1mm,脉冲当量1/320mm.(*该技术在2005年保护过期,可自由使用*)

A digital control system for cutting machine tools with randomly changed input settings

The random change of shearing machine digital input set control system belongs to the technical field of machine tool automation. The system comprises a numerical control device, working table, bed knife drive control, input setting, data display and safety protection components. To form a complete automatic control system. It can realize automatic feeding, automatic measurement, automatic comparison of characteristics of fall knife, automatic counting, automatic shutdown and automatic protection. The system processing size range: 0.1mm - 999mm, variable. Continuous automatic workpiece number 1 - 99 variable. The machining precision of the 0.1mm, the pulse equivalent of 1 / 320mm.

【技术实现步骤摘要】
该专利技术属于机床自动化,机床数字控制系统领域。该系统研制时,对新华印刷厂、北京纸制品厂、北京市皮件厂、768厂等单位调研表明剪、切类加工,劳动繁重、技术落后,迫切希望进行技术改造。而当时进口和国产设备自动化程度都很低。以切纸机为例,除手工操作方式外,也只局限于用电动机驱动进料。量测、剪切仍需手工操作。劳动非常紧张,如手摇、尺量、眼看、脚踩,容易发生质量事故,並且容易造成工伤安全事故。鉴于以上原因,我们选择要求迫切的切纸机进行试点,研制自动送料、自动量测、自动控制刀床起落、自动计数、自动停机、带有安全保护装置的数字控制系统。该系统投入运行后工作正常。与微型机控制相比,本方案具有不编程序,不停机可修改设定的特点。实现剪切类机床的自动化,克服繁重的手工操作,提高产品质量,提高产品合格率,提高生产效率,並且保护操作者的人身安全。为了达到上述目的,实现剪切类机床的自动化操作,我们采用了“数字控制系统”的技术方案。该系统中包括抗干扰能力强的数控装置。以及输入设定、启停控制、工作台驱动、刀床控制、安全保护及数据显示等部件。(见附图)。数控装置采用清华大学电子系自己设计生产中规模MOS数字集成电路,电源电压±12V,信号幅度大,抗干扰能力强,工作比较可靠。数控装置采用步长(剪切宽度)和齿数(剪切工件数目)计数器反映机床加工的实际工作状态。通过符合电路与设定的步长和步数随时进行比较。当未达到步长要求时,工作脉冲继续驱动步进电机送料;当步长计数器的值与设定的步长要求符合时,则产生符合停机信号。通过功率部件控制刀床动作,切下合格工件,並再次自动启动送料。每切下一个工件,步数计数器加1,並与设定的步数比较,当二者相同时,自动停机步长计算器与输入设定开关的关系是独立的。加工过程中需要改变步长时,可随机进行修改。工作台驱动部件采用六相六拍步进电机,驱动工作台推纸器,步进电机脉冲配器采用六拍环移位寄存器控制,其相府AB-BC-CD-DE-EF-FA。脉冲分配器推动功率大部件。输出2.5A电流。驱动步机进电机绕组工作。步进电机经过齿轮速速,变为原来的 1/8 ,再带动丝杠驱动工作台推纸器送料。丝杠螺距6mm,因此,该机每发出240个工作脉冲步进电机转一圈,丝杠转动 1/8 圈,相当于工作台前进 1/8 ×6mm=0.75mm,因而,脉冲当量为 1/320 mm。系统通过“输入设定”,取得步长和步数信息。步长设定为四位十进制数,采用四刀多段波段开关表示BCD代码方案。最小步长为0.01mm,最大步长为999.9mm。可变。步数设定为二位十进制数,最多可连续切99刀,最少切一刀。可变。控制过程中,操作者可根据加工需要,不停机修改输入设定量。刀床控制电路当工作台移动到规定尺寸后,由比较符合电路发出步长符合信号,经继电器-接触器-牵引电磁铁操纵拉杆,使刀床落下,切下一个工件。若步数未满,自动地再次启动主机走第二步。安全保护措施从人身安全考虑,设置光电保护电路。当人手伸进工作台刀床下整理原材料时,挡着光线通路,光电控制电路给出控制票位,禁止接通刀床的控制电路,保证安全操作。另外还考虑了设备安全。当工作台推纸器已经移动到极限位置。步长或步数尚未达到设定要求时,若不采取措施,步进电机将继续转动,造成设备事故。为了保证设备安全,在工作台上设置行程开关。当推纸器移动到极限位置时,行程开关闭合,给出控制电位,自动停机。数据显示电路指出当前已剪切工件数。采用八段荧光数字显示管。其译码电路也是清华自己设计生产的MOS数字集成电路,工作可靠。与现有的剪切类机床操作方式和工作效率相比,该方案具有突出的优点1.加工精度高,误差小于0.1mm。实际精度还可高于这个数值,主要受传动系统的机加工精度的限制。2.加工范围宽,下料尺寸可由0.1mm到999.9mm,任意指定。连续自动加工工件数,最多可达99个,可变。3.自动化程度高,一次设定启动机器,不需操作人员干预,即可自动地完成规定的全部操作。4.使用方便,本方案不需编制程序(比微型机控制方案简单)。只用在控制面板上设定操作要求即可。操作过程中,若需改变步长或步数,系统允许不停机修改设定量。5.操作安全,具有人身及设备安全保护电路。6.成品率高,通常手工操作废品率较高,效率也低。本系统成品率在98%以上。与手工操作比工效提高一倍以上。特别适于20mm以下的窄条,比手工操作效率提高的更多。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剪切机床的自动控制系统,其特征在于该系统采用可以随机改变输入设定的数字控制方案,由输入设定、数控装置、驱动部件、刀床控制部分组成。

【技术特征摘要】
1.一种剪切机床的自动控制系统,其特征在于该系统采用可以随机改变输入设定的数字控制方案,由输入设定、数控装置、驱动部件、刀床控制部分组成。2.如权项1所说的数字控制系统,其特征在于其中所说的输入设定采用四刀多投波段开关表示加工变量BCD代码,每个波段开关代表一位二-十进制代码。3.如权项1所说的数字控制系统,其特征在于其中所说的驱动部件,采用脉冲分配器驱动的六相六拍步进电机。其相序为...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢树煜
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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