沖床微機控制錯位套裁系統技術方案

一種具有微機控制自動送料實現錯位套裁的裝置，包括固定在地基上的導軌，送料臺通過滾動底座與導軌構成運動付，電磁鐵和工作臺組成送料機械手，滾珠絲杠，步進電機帶動機械手實現縱橫運動，上述運動由微機控制實現，微機控制系統包括ＭＤＺ８０單板機，接口及光電隔離電路、控制與檢測電路、驅動電路，交直流穩壓電源及執行電機電器。本裝置與沖床配套使用，可實現沖制硅鋼片錯位套裁自動化，提高了材料的利用率，經濟效益十分顯著，同時解決了長期以來沖壓行業手工操作易出工傷事故的問題。（*該技術在2009年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種具有微機控制自動送料實現錯位套裁的裝置。目前，國內生產電機定轉子片的沖制仍采用傳統的工藝方式，將整張料在滾剪機按電機規格尺寸裁成“條料”，然后再沖成定轉子芯片的辦法，這種沖裁方式邊角廢料較大、廢品率高，整張料的利用率只有55～65%，為了解決這一問題，人們試用了許多辦法，國內上海、河北電機廠等少數廠家采用手工方法在整張或半張板料上錯位套裁的方法，但操作者勞動強度大、技術水平要求高、易出廢品、材料的利用率提高不顯著。日本、蘇聯、西德等國在八十年代中期，先后出現了曲線下料錯位級進沖等沖制方法使硅鋼片的材料利用率得到較大的提高，但其設備和工藝都只適用于卷料，而國內硅鋼片基本上是板料，上述方法不適用。另有一項名稱“連續自動沖壓套裁進給裝置的民主德國14859號專利，公開了一種具有凸輪控制升降桿和閥門控制吸盤的錯位套裁裝置，該裝置可實現錯位套裁，但對材料的粘度有要求，對于板料的沖裁不適用。另有一項名稱為“帶材錯位下料剪裁裝置”的蘇聯852412號專利，公開了一種有安裝在基座上的小車橫向進給機構，它設有凸輪和棘輪裝置，該裝置也只適用于帶材和卷材，對整張的鋼板則不適用。本專利技術的任務是設計一種與沖床配套使用的微機控制自動送料實現錯位套裁的控制系統。附圖說明圖1為本專利技術機械傳動裝置俯視圖;圖2為本專利技術機械傳動裝置正面視圖;圖3為微機控制錯位套裁主運行程序框圖;圖4為PIO輸出/入分配圖;圖5、6為PIO輸出/入具體分配關系圖;圖7為沖頭接口原理圖;圖8為沖剪及御料接口原理圖;圖9為主送手、定位塊、固定板接口原理圖;圖10為電機和電磁鐵控制線路原理圖;圖11為電動機控制線路原理圖;本專利技術的一個最佳實施例，機械部分如圖1、2所示送料裝置包括左右托料臺1、固料手2、電磁鐵3、工作臺4、導軌5、滾動底座6、橫送料臺7、除末排余料機構8、除余料機構9、硅鋼片10、左、右斷料機構11、縱送料機構12、送料小手13、活動托料架14、斷料機構15、沖床16、分料機構17、夾緊機構18、定位機構19、滾動座20、滾珠絲杠21、變速箱22、主機械手26、彈簧28、杠桿29、升降導軌30、鋼絲繩31、電磁鐵32、絲杠螺母付33、步進電機34、35。機床的自動進位裝置包括固定在地基上的導軌，送料臺通過滾動底座與導軌構成運動付，電磁鐵和工作臺組成送料機械手，依附于機械手的小手位于工作臺上，主機械手由滾珠絲杠、步進電機帶動實現縱橫運動，步進電機通過變速箱與滾珠絲杠聯接，由滾珠軸承和矩形導軌組成的閉式滾動導軌付支承機械手，并保證縱橫運動的導向精度，依附于主機械手的小手通過微電機、絲杠螺母付的帶動沿升降導軌向前移動接近料，其控制系統包括MDE80單板機接口及光電隔離電路、控制與檢測電路、驅動電路、交直流穩壓電源及執行電機電器。其工作原理如圖12所示該系統的工作原理是整個系統在微機的控制下按所選用的程序，協調工作，即微型機通過控制接口，控制執行電機電器，按選定的程序工作，實現整張板料自動按予定的錯位套裁工藝沖制，達到提高材料利用率的目的。其中MDZ80單板機是該系統的核心，在專用軟件的支持下，該計算機對全系統實現實時控制系統的信號檢測、時序信號、數據運算、執行動作指令及運行狀態的判別和處理都是由它完成的。MDZ80單板機是以Z80CPU芯片為運控器，4KRAM和12KROM(含2K監控程序)、2個CTC芯片及擴展為4個PIO芯片的專用單板微機，其他技術指標同TP801單板機。所說的接口和光電隔離電路，包括擴展成四塊PIO芯片的并行接口31路和所對應的31路光電隔離電路，其中用PIO-1A口0、1、2、3作為實現錯位套裁送料的縱向橫向步進電動機的控制，用PIO-1B口1、2、3、4接收送料縱向、橫向首末端的極限檢測，用PIO-1A口5作為主送手吸盤加磁控制，便于用PIO-1A口6、7作為送料小手(沖末排料時)控制到位和退出的微型異步電動機的正反轉啟停信號PIO-4A口3、4作為控制左側斷料機構(左剪)到位和退出的異步電動機的正反轉啟停信號PIO-4A口3、4作為控制左側斷料機構(左剪)到位和退出的異步電動機的正反轉起停信號PIO-4A口2、5分別作為右、左卸料機構執行卸料的電磁鐵的控制信號PIO-4B口0、4分別作為(左、右)翻料機構、執行翻的微型異步，電動機的啟停信號，PIO-4B口3、7分別作為(右、左)翻料機構翻料板原位檢測信號PIO-4B口2、6分別作為送料小手伸出到位和退回原位的檢測信號該二個端子配合PIO1A口6、7決定送料小手的伸縮和到位，其PIO輸出/入分配圖見圖2PIO-1、2、3、4分配圖，31路光電隔離電路分為二類，即輸入光電、輸出光電，其輸出光電隔離有22路，輸入光電隔離為9路，分別如圖 所說的控制和檢測電路，其中有18路控制電路和9路檢測電路，控制電路是指由四個PIO中22個輸出端子，除去經二個步進電機的四路信號外的18路，經輸出光電隔離后，到執行電機電器之間的電路，執行電機電器有沖床沖頭交流電磁鐵DT1，主送手直流電磁吸盤DT2固定手電磁吸盤DT3，執行送料小手張開后閉合的交流牽引電磁鐵DT4執行左右卸料牽引電磁鐵DT5、DT6和執行送料小手伸出和退回微型異步電動機D1左右斷料機構的動作和退出的微型異步電動機D2、D3，左右翻料用的微型異步電動機D4、D5，其輸出控制電路如下 檢測電路包括電檢測開關到輸入光電隔離電路，共9路，檢測開關均采用行程開關，他們是開關K8，檢測沖頭，開關K15、K16分別檢測主手橫向首端和末端，開關K17、K18分別檢測主手縱向首端和末端，開關K11、K13分別檢測小手到位和退出，開關K12、K14分別檢測左右翻料復位。檢測電路的工作原理如圖 所說的驅動電路，在該系統專指二臺步進電機的驅動控制電路，這二臺步進電動機的型號為150BF003和130BF001。均為五相步進電動機，這二個驅動電路原理相同，其框圖為 環形分配器采用五相十拍制，用硬件實現，當“方向信號”為高電平時，在步進脈沖作用下產生正轉相序，即 用其控制步進電機正轉，當“方向信號”為低電平時，在步進脈沖作用下，產生反轉相序，即 電流放大器，該部分的功能有二個，一是將環分器來的方波信號進行功率放大，提供功率放大級使用，二是要在方波信號的前沿產生一個定時為1.2ms左右的窄脈沖，用來控制功率放大高壓管開啟時間，它是由單穩態觸發器，倒相器、射隋、脈沖放大器和脈沖變壓器構成，其單穩的時間和脈沖變壓器的脈寬限定在1.2ms。功率放大器是一般的高低壓起動線路，其高壓導通時間為1.2ms、高壓80V、低壓為12V。所說的高直流穩壓電源均為通用產品，交流穩壓用三相3KW和單相500W、直流穩壓有5V±12V所說的執行電器如上述在控制電路中所述。二、電控軟件。本系統采用MDZ80專用單板機為中央控制器，全部軟件用匯編語言編寫而成，共8K字節，固化于4片2716型EPROM之中，其中包括三種規格的沖制運行程序，即用1000×2000×0.5mm硅鋼片沖y160電機芯片，用750×1875×0.5mm沖制y160電機芯片，用1000×2000×0.5mm硅鋼片沖制y132電機芯片，還有一片2716型EPMOR作為備用，若改用其它規格的硅鋼片或本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機床的自動進給裝置，包括固定在地基上的導軌，送料臺通過滾動底座與導軌構成運動付，電磁鐵和工作臺組成送料機械手，依附于機械手的小手位于工作臺上，機械手由滾珠絲杠、步進電機帶動實現縱橫運動，步進電機通過變速箱與滾珠絲杠聯接，由滾珠軸承和矩形導軌組成閉式滾動導軌付支撐機械手，所說的小手通過微電機、絲杠螺母付的帶動沿升降導軌向前移動接近料，其特征在于它還包括單板機、接口電路、控制電路、檢測電路、驅動電路及固化程序，所說的接口電路包括由四個ＰＩＯ組成的擴展接口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：項永士，黃開榜，滕家，韓德源，顧熙棠，劉勇，王立民，陳玉蘭，彭中軒，
申請(專利權)人：黑龍江省計算機應用開發研究中心微機應用研究部，哈爾濱第二電機廠，
類型：發明
國別省市：93[中國|哈爾濱]