汽车轮毂生产专用夹具的控制系统设计PPT课件

汽车轮毂生产专用夹具的控制系统设计 指导教师 史艳国姓名 XXX班级 08级机电3班学号 080101010XXX 2 Contents 3 项目的描述及要求 项目描述汽车轮毂生产的最后一序是数控车削 需要使用专用夹具 该夹具使用液压装置驱动 中心定位方式 具体的动作过程是 机器手上料送到 液压定位装置启动 中心定位 使用光电传感器检测中心孔定位是否准确 若定位满足要求 驱动液压夹紧装置夹紧工件 使用压力传感器检测是否到达工作压力 夹紧后启动车床主轴开始工作 要求还需具有计件功能 能够记录每班的生产件数并使用数码管显示 4 项目的描述及要求 工程背景随着社会进程的加快 汽车产业如今仍然是制造业的宠儿 在如今高速运转的社会机构中 人们对自动化要求也越来越高 因此 如何适应优质 高效 低消耗的生产要求是微机控制系统发展起来的源动力 本项目针对汽车轮毂的生产 改进其工件装夹的控制系统 可以实现自动化 人性化操作 提高生产效率降低生产成本 5 项目的描述及要求 需解决的问题检测机器手是否上料 并启动液压定位装置检测中心孔是否定位准确 并作出相应操作检测装夹紧固是否达到工作压力 若达到启动主轴判断工件是否已经加工完成 并显示已加工工件个数 6 项目的模拟方案 系统控制板 外围控制电路 8088cpu一块 74HC138译码器一片 8255并口控制芯片一块 四位共阴七段数码管两片 发光二极管8个 直流电动机 8279键盘 显示器芯片一个 拨动开关 蜂鸣器 包括信号放大部分 红外通信传感器 光电传感器 压力传感等 7 项目的模拟方案 8 项目的模拟方案 控制思路 9 项目的模拟方案 开关1 机器手上料 开关2 中心定位 开关3 检测工作压力 流水灯 启动定位 蜂鸣器 启动夹紧 电机 加工进程 模拟方法 开关4 加工完成 数码管 工件计数 10 项目的模拟方案 8088为控制中枢8255接口芯片为数据中转站8279定频率刷新数码管 PA口接LED灯PC1连蜂鸣器PC2连直流电机PB口接开关CS CS2A0 A0 A1 A1 CS CS5CLK 2MA0 A0 模拟方法 8279 8255 11 项目的模拟方案 电路图 12 项目的模拟方案 系统连线图 13 项目的模拟方案 系统连线图 14 控制程序 pa 8255equ0e000h 8255各端口地址pb 8255equ0e001hpc 8255equ0e002hcom 8255equ0e003hextrndisplay8 near 声明子程序 modelsmall stack data 定义数据bufferdb8dup Counterdw0timer 2 15 控制程序 codestart movax datamovds axmoves ax 程序代码movdx pc 8255moval 82h 初始化 b口输入 a c口输出outdx alonce movdx pa 8255moval 0ffh pa口全置1outdx almovdx pc 8255moval 02h pc口 d1置位 d2复位清零outdx al 初始化部分 16 控制程序 a1 movdx pb 8255inal dxtestal 02h 屏蔽其他位 获取d1位 检测开关1信号jnza1callflowled 流水灯a2 movdx pb 8255inal dxtestal 04h 读d2位 检测开关2信号jnza2movdx com 8255moval 02h 往pc1上送低电平outdx al 蜂鸣器响calldelaymovdx com 8255moval 03h 往pc1上送高电平outdx al 蜂鸣器停 阶段程序 17 控制程序 a3 movdx pb 8255inal dxtestal 08h 读d3位 检测开关3信号jnza3movdx com 8255moval 05h 往pc2上送高电平 启动直流电动机outdx ala4 movdx pb 8255inal dx 读d4位 检测开关4信号testal 10hjnza4movdx com 8255moval 04h 往pc2上送低电平 电动机停车outdx alcallledisp 计数器加1 显示jmponce 进入下一加工过程movax 4c00hint21h 18 控制程序 ledispprocpushax 保护寄存器pushbxmovax counteraddax 1 转换成数码管入口参数daaadcah 0movbl almoval ahdaamovah almoval blmovcounter ax 将个数以BCD码形式送回存储器movbx axmovah alandal 0fhmovbuffer al 个位andah 0f0h 数码管计数子程序 19 控制程序 rorah 4movbuffer 1 ah 十位movax bxmoval ahandah 0fhmovbuffer 2 ah 百位andal 0f0hroral 4movbuffer 3 al 千位movbuffer 4 10h 高四位不需要显示movbuffer 5 10hmovbuffer 6 10hmovbuffer 7 10hleasi buffercalldisplay8 调用内部子程序popbxpopaxretledispendp 20 控制程序 flowledproc 流水灯子程序pushaxpushcxpushdxmovcx 8 设定循环次数8次moval 0fehmovdx pa 8255f1 outdx alcalldelayroral 1 各灯依次接收低电平 发光loopf1popdxpopcxpopaxretflowledendp 流水灯子程序 21 控制程序 延时子程序 delayprocpushcxxorcx cxagain loopagainpopcxretdelayendp 22 控制程序 DAA DecimalAdjustAfterAddition 组合 压缩 BCD码的加法调整指令 功能 将AL的内容调整为两位组合型的二进制数 要分别考虑AL的高4位和低4位 如果AL的低4位大于9或AF 1 则AL的内容加06H 并将AF置1 然后如果AL的高4位大于9或CF 1 则AL的内容加60H 且将CF置1 如果两个都不满足 则将AF CF清零 MOVAL 37HMOVBL 35HADDAL BL 两个16进制数相加 AL此时为37H 35H 6CDAA DAA调整 这时AL为72H 思考 本项目中AX里会出现2CH之类的数吗 23 模拟的实验结果 我设计本项目的整体思想是 用实验室所具有的硬件设备来模拟工厂中轮毂的实际加工过程 具体做法是 用拨动开关模拟传感器的输入 并通过二极管显示8255各IO口的电平情况 即检测到的信号 用直流电动机的停转模拟主轴的工作情况 用数码管显示加工工件个数 程序能够正常运行 采用了自下而上的设计思路 先将可能用到的分程序写好 然后后嵌套组合 因而 程序调试时也是自下而上的调试 程序未运行前将所有开关置位 即全部拨到1位 程序的每一步状态由开关设置高低电平触发 并由二极管和数码管显示8255的输出电平 24 模拟的实验结果 1 数码管接收脉冲信号计数的调试未拨动开关时 PB0为高电平 数码管为初始状态 这里设置了DX AX 00999999H 故显示结果如下 25 模拟的实验结果 拨动开关0后 PB0为低电平 触发计数显示程序 结果如下图 26 模拟的实验结果 实验录像 27 项目的结论 项目计数问题 启动信号的设置 抗干扰能力 故障处理 中心定位适用范围 实际应用 28 项目的结论 项目计数问题本项目的设计暂时只使用了四位数码管 即最大工件数为四位数 并且在断电后数目会归零 多有限制 可以扩大数码管位数 已达到显示更大工件数目的目的 可以考虑在控制板上添加EEPROM等存储芯片并在程序中写响应的记录程序来达到断电不丢失的效果 并且可以添加按键等人机接口实现人对工件数目的操作 29 控制程序 八位数程序 addax 1 ax 999Ahdaa ax 9900h AF 1 CF 1adcah 0 ax 9A00h CF 0movbl al bl 00hmoval ah al 9Ahdaa al 00h CF 1movah al ah 00hmoval bl al 00hpushaxmovax dx ax 0099hadcax 0 ax 009Ahdaaadcah 0movbl almoval ahdaamovah almoval blmovdx ax dx 0100hpopax dx ax 01000000h 假设ax 9999hdx 0099h 30 项目的结论 启动信号的设置如果车床要求启动信号不只是短延时的高电平脉冲或开关信号 此程序的控制信号就必须更改 若主轴运转期间要求本控制程序一直输出高电平或低电平状态 可以在本控制系统基础上添加一个触发器 轻易达到转换目的 31 项目的结论 抗干扰能力本项目中给出的原理图只做了示意性描述 并没有考虑系统抗噪声干扰的能力 因此 在实际应用中 可以为每块芯片的供电引脚添加瓷片电容以滤去线路存在的高频噪声 必要时可以将每一路输入输出信号线添加光耦隔离 增加控制系统的稳定性 32 项目的结论 故障处理在运转期间若某部分发生故障 本控制程序只会停留在某个阶段而不能继续往下执行 因此在实际应用时可以考虑适当改进 增加故障显示器 增加系统自检程序 增加人机接口 使其更人性化 33 项目的结论 中心定位使用范围本项目中通过采用在轮毂中轴通孔边缘安装4个光电定位来实现位置信息采集 然而 并不是所有型号的轮毂都是这种结构 有些轮毂可能根本没有通孔 对于在中轴上没有通孔的轮毂 要使用本项目必须考虑修改定位方式才能使用 34 感言 通过二十六个学时的实际操作 在尝试了无数次枯燥而繁琐的程序调试后 终于取得了预想的效果 我兴奋了 简直是喜极而泣 这中间不知经历了多少挫折 做项目并不是向想象中的那么简单 每一个微小的错误都有可能导致整个工程无法正常工作 此外 还必须考虑程序的可读性 设计的简约性 控制系统的稳定性 操作的方