導語：單片機對對沖壓機械進行自動改造的方法論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：介紹了用單片機對對沖壓機械進行自動改造的方法。

關(guān)鍵詞：單片機沖壓機械控制系統(tǒng)進給機構(gòu)

引言

沖壓機械工作特點是，工作作用力大，循環(huán)時間短，操作為簡單重復動作，長時間作業(yè)極易造成操作工人因操作疲勞而出現(xiàn)失誤，造成事故，因此，沖壓機械作業(yè)具有較大的危險性。通過對沖壓機械進行自動化改造，可以有效減輕工人的作業(yè)強度，從而保證工人的操作安全，減少或防止事故的發(fā)生，實現(xiàn)沖壓機械的本質(zhì)安全化。

峰峰集團馬頭洗選廠集體企業(yè)公司機電制修廠，長期從事選煤配件的制作。其中，斗式提升機常用配件脫水斗子是其主要產(chǎn)品之一。過去，斗身板的沖制一直采用普通沖床沖制，自動化程度低，不能換向，斗孔間距調(diào)整也受到限制。不但工人勞動強度大，工作效率低，且易入發(fā)生事故。為解決這一問題，該廠為該沖床進行自動化改造，采用Intel公司生產(chǎn)的80C51單片機和步進電機驅(qū)動系統(tǒng)相結(jié)合的控制系統(tǒng)控制沖床的動作來一次性完成斗身板的沖制。

一、80C51單片機簡介

1.180C51單片機的特點80C51單片機的特點如下：①體積小，質(zhì)量輕，價格低，耗電少，電源單一；②抗干擾能力強，可靠性高；③面向控制，控制功能強，運行速度快；④受集成度限制，片內(nèi)存儲器容量較小；⑤系統(tǒng)組成靈活，可擴展性好；⑥開發(fā)應用方便，研制周期短。

1.280C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)80C51單片機是經(jīng)典的單片機系列，具有典型的單片機結(jié)構(gòu)體系，其基本結(jié)構(gòu)。

它由CPU系統(tǒng)、CPU外圍單元、基本功能單元等組成，各組成部分通過內(nèi)部單一總線相連。CPU系統(tǒng)是80C51單片機的核心部分，它包括CPU、時鐘系統(tǒng)和總線控制邏輯。CPU外圍單元是與CPU運行直接相關(guān)的單元電路，與CPU構(gòu)成單片機是最小系統(tǒng)，它包括程序存儲器ROM、數(shù)據(jù)存儲器RAM、輸入/輸出（I/O）口、特殊功能寄存器SPR。基本功能單元是滿足單片機測控功能要求的基本計算機外圍電路，是用來完善和擴大計算機功能的一些基本電路，它包括定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、串行通信接口等。

80C51內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點如下：

1.2.18位CPU，片內(nèi)振蕩器；

1.2.24K字節(jié)ROM，128字節(jié)RAM；

1.2.321個特殊功能寄存器；

1.2.432根I/O口線；

1.2.5可尋址各64K外部程序、數(shù)據(jù)存儲器空間；

1.2.62個16位定時/計數(shù)器；

1.2.7具有5個中斷源，兩個優(yōu)先級；

1.2.81個全雙工串行口；

1.2.9有位尋址功能，適于布爾處理的位處理機。

二、控制要求

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，控制系統(tǒng)設(shè)計成開環(huán)控制系統(tǒng)。其工作過程是：開機后，系統(tǒng)按照程序要求將板材移動運送到指定位置，沖頭下沖，完成第一個孔的沖制，檢測裝置檢測到?jīng)_頭離開板材后，發(fā)出指令到進給系統(tǒng)，進給系統(tǒng)工作，將板材移送到下一沖壓位置，進行下一次沖制。如此循環(huán)往復，直至最后一個孔沖壓完成后，停止沖壓，回復原點，更換板材后開始下一次工作循環(huán)。

三、系統(tǒng)組成

3.1控制系統(tǒng)由于系統(tǒng)對控制精度的要求不高，因此，控制系統(tǒng)設(shè)計開環(huán)控制系統(tǒng)，由沖床原有控制系統(tǒng)和以單片機為核心的新控制系統(tǒng)兩部分組成。組合后的新控制系統(tǒng)核心是單片機。

3.2傳感器因為本系統(tǒng)是開環(huán)系統(tǒng)，需要的傳感器較少，只要能夠檢測到?jīng)_頭的下限位置，保證進給系統(tǒng)在工作時沖頭與板材處于分離狀態(tài)就可以了。公務員之家

3.3進給機構(gòu)進給機構(gòu)包括X、Y方向的進給，由驅(qū)動電機、傳動絲杠及夾具等組成。驅(qū)動電機可以采用步進電機或伺服電機，步進電機可采用BF反應式步進電機，伺服電機可采用交流伺服電機。為減小摩擦阻力，傳動絲杠采用雙螺旋滾珠絲杠。夾具可針對具體的沖壓件設(shè)計。進給機構(gòu)在控制系統(tǒng)的控件下，按程序設(shè)定的進給量依次動作，完成X、Y兩個方向的進給，從而保證沖孔位置的正確。

3.4軟件系統(tǒng)系統(tǒng)的控制軟件采用匯編語言編制，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求該軟件應具有以下功能：①在啟動按鈕閉合后可啟動沖床工作。②能夠檢測沖頭位置。③可自動進給并及時換向。④沖制完成后可自動停車。⑤具有故障檢測和報警的功能。⑥在沖頭不動作時可手動操作進給系統(tǒng)動作。⑦能夠緊急停車。

四、應用效果

改造完成后，斗身板沖制效率提高2~3倍，工人勞動強度大大降低，徹底改變了過去單純依靠人工緊盯換向的工作方式，操作安全性大大提高。

參考文獻：

[1]80C51單片機原理與應用技術(shù).吳炳勝.北京.冶金工業(yè)出版社.2003年9月.

[2]微特電機及系統(tǒng).程明主編.北京.中國電力出版社.2008年3月.