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改良、升级节造体系

正在环缝从动焊机的步进电机节制系统中,系统法式设想次要完成步进电机的转向节制、调速和键盘处置等使命,法式设想流程如图6所示。系统启动后,先辈行节制体例的选择,若是选择从动节制体例,则正在键盘设置参数,通过中缀体例传送到单片机进行处置,同时挪用显示子法式将数据显示出来。

通过采用单片机对环缝从动焊机步进电机的节制系统进行的改良设想,用户能够便利地从键盘输入节制步进电机的参数,正在显示屏上及时显示数据,同时能够按照焊接加工需要选择手动和从动焊接模式,电中还整合正反转切换功能,因而设备的功能获得加强,操做很是便利;由单片机为从的硬件设备升级连系软件法式的合理编程,提高了环缝从动焊机的节制精度、焊接质量和工做不变性。

当工件需要持续焊接时,选择从动焊接体例,通过键盘设置参数,人工将工件安拆好,按下启动键,系统从动完成焊接。步进电机的驱动信号是由单片机的P1口中的P1.5-P1.7输出,颠末74LS14反相后节制TLP621光电耦合器进行信号的光电隔离,低频高反压功率管BU406将脉冲信号进行功率放大,驱动步进电机各个相,使电机按分歧的脉冲信号别离做正转、反转、加快、减速和遏制等动做。

目前良多企业利用的环缝从动焊机节制系统采用数字集成电驱动步进电机,大大都环境下可以或许环缝从动焊接的功能和焊接质量,但也存正在较着的不脚。起首,正在低速动弹时,速度相对不不变,影响焊接精度和质量;其次,步进电机的正反转节制系统无法从动完成,需要正在电源端外加特地的正反转节制电,操做利用未便利;最初,步进电机的节制电复杂,工做电源的前端需要变压器先降压然后颠末桥式整流,节制安拆体积大,功能少,机能相对较差,维修未便。因而,有需要对步进电机的节制系统进行设想,以提高环缝从动焊机的工做不变性和精度。

针对原环缝从动焊机步进电机节制系统存正在的问题,提出采用单片机做为节制焦点,改良、升级节制系统,通过软硬件设想相连系体例,合理编程,添加输入和显示安拆,实现正反转节制功能,提高环缝从动焊机的节制精度、焊接质量和工做不变性。

单片机取键盘、显示接口电如图5所示,它次要由键盘、LED数码管和驱动芯片8279[4]等构成, 能完成步进电机节制参数的输入和显示功能。每按下一个键,8279芯片能从动识别键号,发生响应的键编码送到先辈先出寄放器FIFO中,同时发送中缀请求信号IRQ到单片机。当单片机响应中缀信号,施行中缀办事法式,并从FIFO中读取编码数据之后, IRQ信号从动撤销。

改良的环缝从动焊机是由单片机输出信号节制步进电灵活弹,从而带动工件扭转,具有手动和从动焊接功能。节制电如图4所示,单片机AT89C51的P1.0至P1.4设置了正转、反转、加快、减速、遏制功能按钮,完成手动操做功能,并把这些信号通过取门电接入单片机的外部中缀,当有按钮按下时,单片机通过扫描检测,确定步进电机工做体例。

改良前步进电机的驱动信号是由集成芯片5G605和5G674发生和分派的, 节制的矫捷性和精确性较差,同时工做参数的设定未便利,无法显示及时的数据。因而,改良设想的环节正在于升级步进电机的节制芯片,添加输入和显示安拆,通过合理编程,整合正反转节制功能,采用软硬件连系体例达到切确节制的目标。

按改良设想的思节制芯片采用单片机,连系其它的要求,步进电机节制系统硬件[2]次要由单片机、键盘、显示屏、节制按钮、开关电源、步进电机及其它一些外围电构成。硬件框图如图3所示,单片机是硬件节制系统的焦点,按照设置的参数,单片机将从I/O口输出脉冲信号颠末光电隔离和驱动放大后节制步进电机的扭转标的目的和速度。

取励磁绕组的5.5Ω电阻起限流和改善回时间的感化;电中二极管起续流感化,续流电中100Ω电阻可减小回的放电时间,让电机绕组发生的反电动势通过续流二极管而衰减掉, 从而放大电的一般工做。

键盘输入的节制参数,通过显示驱动芯片传送到单片机,输入、输出单片机的数据都可正在显示屏上及时显示。硬件设想中的单片机选用AT89C51,显示驱动芯片选用8279,开关电源采用上海衡孚HF300W-D-A。

拟的环缝从动焊机使用的步进电机型号为110BF004,驱动电压为30V,电流为4A,步距角为0.75°/1.5°,图1是步进电机内部布局示企图。

环缝从动焊机是一种能完成各类圆形、环形焊缝焊接的从动焊接设备。焊机采用人工体例上下料,正在焊接过程中由步进电机节制工件动弹,焊枪固定不动,按照分歧工件的外形尺寸及焊接要求设定步进电机的动弹速度,并调理焊枪的实现工件的环缝从动焊接,同时能够按照产物的需要实现多个的从动焊接功课。因而,步进电机的节制手艺程度间接影响到环缝从动焊接的结果和质量。

正在接二连三的脉冲信号感化下,实现电灵活弹。其转速取驱动脉动信号频次成反比,扭转标的目的则由三相定子绕组通电轮回挨次所决定。步进电机有三种工做体例,别离为单三拍、双三拍和六拍。

若是选择手动节制体例,先对按钮进行扫描,判断能否有按钮按下,转向是正转仍是反转,别离挪用分歧转向的子法式。因为信号脉冲频次取转速成反比,因而调速采用按时器中缀方式,正在中缀办事子法式中不竭改变按时器的初值,调整信号脉冲输出频次,从而实现速度节制。键盘处置流程如图7所示,当有键按下时,确定按键值, 按照所得键值进行中缀处置并显示。

步进电机定子上平均分布3个励磁绕组,6个磁极,转子也平均分布着80个转子小齿,其齿距取定子磁极小齿齿距不异,当一相磁极的小齿取转子小齿对齐时,其他相磁极小齿取转子小齿却有必然的错位。正在节制电的脉冲信号驱动下, A、B、C三相绕组按必然的时间挨次轮番接通曲流电压,按照磁通老是沿磁阻最小的径闭合的道理,三相定子绕组每变换一次通电体例,转子转过一个角度,也就是步距角。

步进电机参数的输入取显示通过8279芯片取单片机进行数据互换,键盘输入和单片机输出需要显示的数据经同相高压驱动器7407驱动完成数码管段的选择,同时译码器74LS138扫描SL0-SL2输出信号后经74LS244驱动完成对数码管位的选择, 而且从动刷新显示数据。

达到了预期的方针,通过一段时间的现实利用,有雷同机型的用户可参考自创。改良后环缝从动焊机步进电机的节制系统运转不变,

为步进电机低速运转的不变性,凡是采用六拍的工做体例,这时每圈的步进数为3600/0.750=480。当励磁绕组通过开关节制,按A→AB→B→BC→C→CA的相序通电时,电机正转;反之,当励磁绕组按A→AC→C→CB→B→BA的相序通电时,电机反转。六拍工做体例的励磁绕组脉冲信号波形如图2 所示。

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