嵌入式数控冲床送料系统的研究.pdf

2 0 0 7 年7 月 第2 4 卷第7 期 湖北教育学院学报 J o 岍l a lo fH u b 酤I 珊t i t u 钯0 fE d u 衄t i 堋 J l l l 2 0 D 7 V 0 1 2 4N o 7 嵌入式数控冲床送料系统的研究 舒军1 杨莉2 丁毅娟3 1 湖北工业大学电气与电子工程学院 武汉4 3 0 0 6 8 2 湖北第二师范学院计算机科学与工程系 武汉躬 晒 3 武汉楚天数控设备制造有限公司 武汉4 3 0 0 7 4 摘要 本文论述了数控冲床莲料系统的控制原理 并吸取现有数控冲床送料系统的优点 裤弃他们的缺点 设计出了 一种新的结构形武的控制系统 重点研究了控制系统的体系结构和实现 体乐结构紧棠围绕满足新一代数控冲束 逆料系统对体系鲒构的诸多要求进行设计 如 强妾时性 高速计算能力 开放性 友好的人机交互界面等 关键词 嵌入式 冲床送料系统 妾时操作系统 聊n 凹 中图分类号 z 咒7 3文献标识码 A文章编号 1 7 1 6 8 7 2 0 0 7 0 8 0 0 2 2 0 2 数控冲床送科系统主要用于与冲床实现配套 在冲孔过 程中按照程序设定控制板料移动和冲床冲孔 实现冲孔的高 度自动化 该系统在许多行业都有着广泛的应用 例如 灯箱 制作 钣金 瓶盖 低压灯饰 如果设有采用数控冲床送料系 统 只能将板料裁减成一条一条的 然后人工送料 存在着危 险 效率低 工序多 材料利用率低等问鹿 而采用本系统后 可以整张板上料 不用裁减 全自动送料 十分节省板料和时 间 l 系统硬件设计 数控冲床送料系统由冲床 两坐标工作台及数控系统组 成 数控系统根据用户输人的程序及冲孔工艺要求 控制工作 台承载着板料作相应的移动 走到该冲孔的地方便控制冲床 冲孔 根据现有控制系统的结构形式 大致可以分成如下几 类 1 完全单片机控制 2 单片机加专用运动控制芯片 3 工控机加运动控制卡 上述三种控制方式各有优缺点 第一种方式 完全由单 片机控制 特别是运动控制台也由单片机直接发送脉冲控制 这种方式下 单片机的负荷特别重 控制时序也特别复杂 即 使如此 也仍然难以满足控制台的高速要求 第二种方式 由 专门的运动控制芯片管理脉冲发送 单片机管理其他工作 这种方式下 运动控制台的速度明显高于第一种方式 但是 单片机的运算能力有限 特 是浮点运算能力很差 而冲床送 料系统需要在很短的时间内完成大量的浮点运算 所以这种 方式下 基本存在因计算精度不够造成的走位不准的问题 第三种方式 采用阢 l d 系统 使用工控计算机系统 这种 系统计算能力很强 人机交互十分方便 但是 研以一是一个 非实时操作系统 屏幕保护 自动启动 鼠标晃动等动作都会 造成冲孔不稳定 此外 阢越 t 非常容易感染病毒 用户在 拷贝控制程序的过程中经常带来病毒 容易造成系统不稳定 最后 这种系统使用硬盘存储系统和数据 在长时间运行后 容易出现大量的坏道 经过半年到一年的运行后 硬盘就报废 了 由此可见 这种系统的稳定性不够 现在研制的数控送料系统吸收了上述系统的优点并摒弃 2 2 了缺点 做到了高速 稳定 界面友好 整体系统硬件框图如 图1 图1 系统硬件框图 现在系统采用上下位机结构 上位机完成人机界面 大量 的高精度运算和下位机通讯功能 程序流程控制 程序存储功 能 下位机完成所有的输入输出信号处理 步进伺服电机控 制等所有实时控制功能 以及与上位机的通讯功能 系统中 选用j l f c 船1 2 运动控制芯片控制工作台 由于采 用了专门的运动控制芯片 所以升降速平滑 速度高 c 尸u 的 控制负荷也很低 此外 系统中采用8 9 岱1 单片机来处理按钮 控制冲床 控制J I f 1 2 芯片 接受上位机指令 把人机界面 浮点计算 完全交给了上位机 为了提高上位机的可靠性 硬件平台采用了工业级的 删 上位机使用研祥嵌人式宽温工挎主板 采用工控用宽温 电子盘 没有机械机构 保证了系统的可靠性 软件方面采用 嵌入式操作系统骶r p 聊 c E 操作系统专门为嵌入式系统 设计 可靠性高 内核小 编程与在慨n d 一下基本一致 一方 收稿日期 2 0 0 7 一0 5 0 3 作者简夼 舒军 1 9 7 2 一 男 讲师 研究生 研究方向为 自动化 计算机应用 扬莉 1 9 6 9 一 女 湖北武汉人 副教授 研究方向为计 算机应用和软件I 程 丁教娟 1 9 6 7 一 士 湖北武汉人 高级工程师 研究方向 为自动化 数控冲床 万方数据 万方数据 嵌入式数控冲床送料系统的研究嵌入式数控冲床送料系统的研究 作者 舒军 杨莉 丁毅娟 作者单位 舒军 湖北工业大学 电气与电子工程学院 武汉 430068 杨莉 湖北第二师范学院 计算机 科学与工程系 武汉 430205 丁毅娟 武汉楚天数控设备制造有限公司 武汉 430074 刊名 湖北教育学院学报 英文刊名 JOURNAL OF HUBEI INSTITUTE OF EDUCATION 年 卷 期 2007 24 8 被引用次数 1次 参考文献 4条 参考文献 4条 1 陈向群 王雷 马洪兵 向勇 Windows CE NET系统分析及应用教程 2003 2 陈章龙 唐志强 涂时亮 嵌入式技术与系统 Inte1 Xscale 结构与开发 2004 3 傅曦 齐宇 嵌入式系统Windows CE开发技巧与实例 2004 4 朱志红 陈蔡涛 基于ARM的嵌入式数控系统方案研究与应用 期刊论文 制造业自动化 2005 11 本文读者也读过 10条 本文读者也读过 10条 1 肖二凯 吴坤芳 XIAO Er kai Wu kun fang 烟丝自动送料系统中变频调速控制器设计 期刊论文 科技信息 2008 31 2 潘殿生 潘志华 贾亚洲 PAN Diansheng PAN Zhihua JIA Yazhou 基于生命周期的数控转塔冲床寿命分布模型及 控制 期刊论文 锻压装备与制造技术2008 43 1 3 张文 杨志军 隋善勇 ZHANG Wen YANG Zhi jun SUI Shan yong KC 500外圆磨床振动送料系统的改进 期刊论文 轴承2007 6 4 沈德频 SHEN De pin 立式拉床液压系统改造的两种插装阀主回路 期刊论文 流体传动与控制2004 5 5 马闯 潘志华 吴洪涛 MA Chuang PAN Zhihua WU Hongtao 肘杆式数控转塔冲床机身有限元分析与优化 期刊论 文 锻压装备与制造技术2007 42 1 6 魏红霞 WEI Hong xia 用二通插装阀技术改造立式拉床液压系统 期刊论文 液压与气动2005 3 7 于学军 YU Xuejun 数控冲床调试与维修 期刊论文 锻压装备与制造技术2007 42 5 8 张英芝 贾亚洲 杜庆林 朱黎辉 数控冲床故障分析 期刊论文 机床与液压2004 9 9 陈羽锋 胡国清 栾厚宝 易绍祥 张剑伟 CHEN Yu feng HU Guo qing LUAN Hou bao YI Shao xiang ZHANG Jian wei 气动自动送料系统的设计与实现 期刊论文 自动化应用2010 8 10 张友兵 舒章钧 史旅华 田瑞庭 ZHA