专利名称：锁管机数控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数控技术领域，具体涉及一种高精度锁管机数控系统。
背景技术：
锁管机是一种将塑胶管道与管道金属接头压接在一起的机械设备，包括液压油箱、电机油泵组、电磁换向阀和连接管道构成的机身、固定装配在机身上的锁合模具组件， 选用不同的模具和精确控制好合锁口直径可以对不同大小的管进行压接。锁管机分为手动型和自动控制型，目前国内生产的锁管机都是通过电工电路进行手动控制，手动控制的精度低，而且操作模式单一，工作效率不高。而国外生产的自动控制型锁管机控制模式较为单一，控制器的成本较高，而且控制器内部硬件结构无法修改，控制程序的编写也受到制约； 同时，PLC、行程开关等一般通过电磁继电器或交流接触器间接控制电磁阀，动作慢，容易造成控制延时，影响精度。电磁阀是感性负载，由于电磁阀动作频繁，电磁继电器触点容易发生粘连或烧毁，致使整机使用故障率增高。为了解决材料浪费的问题，现在陆续出现了多种开料系统，都是先利用排样软件对排样任务数据进行优化排样，然后根据排样结果切割开料。这种排样软件是孤立的软件程序，没有提供和其上的ERP/CAD系统进行对接的机制，致使数据需要人工输入，容易出错，也限制了应用；同时，独立的排样软件缺乏与开料机械集成的整体技术解决方案，不能在切割工艺上和数控设备连成一体，实现制造自动化，影响了开料效率，也存在一些与排样结果不一致的误差。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型提供一种成本低廉、压管精度高、具有多种控制模式的锁管机数控系统。一种锁管机数控系统，包括监测活塞位置的传感器，将活塞位置信息进行转换的 A/D转换器，控制系统运行的微控制单元，输入各种控制信息的控制键盘，显示各种状态信息的显示单元，压管阀，回退阀，以及控制压管阀和回退阀运行的驱动单元；微控制单元的输入端分别连接A/D转换器的输出端和控制键盘，微控制单元的输出端分别连接驱动单元的输入端和显示单元；所述A/D转换器的输入端与传感器的输出端连接；所述驱动单元包括压管阀驱动单元和回退阀驱动单元，压管阀驱动单元与所述压管阀连接，回退阀驱动单元与所述回退阀连接；所述控制键盘包括向微控制单元输入压管控制信息的压管键，向微控制单元输入回退控制信息的回退键，调节压管值的压管值调节键，调节回退值的回退值调节键，控制操作模式的模式切换键，以及将当前信息保存下来的数据保存键；所述显示单元包括显示压管值和回退值的压管回退值显示单元，以及显示当前操作模式的操作模式显示单元；[0010]所述微控制单元输入端还连接有感应待压胶管是否就位的管子开关；所述锁管机数控系统还包括保证微控制单元不受强电干扰的光电耦合隔离器和瞬态保护二极管；所述光电耦合隔离器的输入端与微控制单元连接，光电耦合隔离器的输出端与驱动单元连接；所述瞬态保护二极管与驱动单元并联。其中，所述锁管机数控系统还包括以脚踩方式启动压管控制操作的脚踏板，所述脚踏板与所述微控制单元输入端连接。其中，所述锁管机数控系统还包括提示系统运行状态的轰鸣器，所述轰鸣器与所述微控制单元的输出端连接。其中，所述控制键盘上的压管值调节键包括对当前压管值进行单位增减的微调减按键和微调增按键；所述回退值调节键包括对当前回退值进行单位增减的回退减按键和回退增按键。其中，所述显示单元中的压管回退值显示单元采用二位LED数码管显示；所述显示单元中的操作模式显示单元采用一组LED信号灯显示。其中，所述显示单元还包括显示压管微调值的压管微调值显示单元，以及显示活塞位置状态的压管到位和回退到位的活塞状态显示单元；所述显示单元中的压管微调值显示单元采用二位LED数码管；所述显示单元中的活塞状态显示单元采用二只LED。本实用新型的有益效果是一种锁管机数控系统，包括监测活塞位置的传感器，将活塞位置信息进行转换的A/D转换器，控制系统运行的微控制单元，输入各种控制信息的控制键盘，显示各种状态信息的显示单元，压管阀，回退阀，以及控制压管阀和回退阀运行的驱动单元；微控制单元的输入端分别连接A/D转换器的输出端和控制键盘，微控制单元的输出端分别连接驱动单元的输入端和显示单元；所述A/D转换器的输入端与传感器的输出端连接；所述驱动单元包括压管阀驱动单元和回退阀驱动单元，压管阀驱动单元与所述压管阀连接，回退阀驱动单元与所述回退阀连接；所述控制键盘包括向微控制单元输入压管控制信息的压管键，向微控制单元输入回退控制信息的回退键，调节压管值的压管值调节键，调节回退值的回退值调节键，控制操作模式的模式切换键，以及将当前信息保存下来的数据保存键；所述显示单元包括显示压管值和回退值的压管回退值显示单元，以及显示当前操作模式的操作模式显示单元；所述微控制单元输入端还连接有感应待压胶管是否就位的管子开关；所述锁管机数控系统还包括保证微控制单元不受强电干扰的光电耦合隔离器和瞬态保护二极管；所述光电耦合隔离器的输入端与微控制单元连接，光电耦合隔离器的输出端与驱动单元连接；所述瞬态保护二极管与驱动单元并联。本实用新型的数控系统采用自动化操作，压管精度高，结构简单，模式多样化，满足了用户的多种需求；另外，系统设计了驱动单元来控制压管阀和回退阀，实现了电磁阀的无触点控制方式，彻底解决了电磁继电器触点粘连问题；同时将瞬态保护二极管并联于驱动单元，实现了驱动单元与微控制单元之间的光电藕隔离，确保了微控制系统不受强电干扰。
[0025] 图l为本实用新型的锁管机数控系统的结构示意图。[0026] 图2为本实用新型的数控系统的控制方法的流程示意图。[0027] 图3为图2中手动模式的流程示意图。[0028] 图4为图2中半自动模式的流程示意图。[0029] 图5为图2中全自动模式的流程示意图。[0030] 附图标记说明如下[0031] l一传感器；2一A／D转换器；[0032] 3一微控制单元；4一控制键盘；[0033] 4l一压管键；42一回退键；[0034] 43一压管值调节键；44一回退值调节键；[0035] 45一模式切换键；46一数据保存键；[0036] 5一显示单元；5 l一压管回退值显示单元；[0037] 52一操作模式显示单元；6一驱动单元；[0038] 6 l一压管阀驱动单元； 62一回退阀驱动单元；[0039] 7l一压管阀；72一回退阀；[0040] 8一管子开关；9一脚踏板；[0041] lo一轰鸣器。
具体实施方式
[0042] 为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。[0043] 具体实施例[0044] 参见图l至图5，一种锁管机数控系统，包括监测活塞位置的传感器l，将活塞位置信息进行转换的A／D转换器2，控制系统运行的微控制单元3，输入各种控制信息的控制键盘4，显示各种状态信息的显示单元5，压管阀7l，回退阀72，以及控制压管阀7l和回退阀72运行的驱动单元6；[0045] 微控制单元3的输入端分别连接A／D转换器2的输出端和控制键盘4，微控制单元3的输出端分别连接驱动单元6的输入端和显示单元5；所述A／D转换器2的输入端与传感器l的输出端连接；[0046] 所述驱动单元6包括压管阀驱动单元6l和回退阀驱动单元62，压管阀驱动单元6l与所述压管阀7l连接，回退阀驱动单元62与所述回退阀72连接；[0047] 所述控制键盘4包括向微控制单元3输入压管控制信息的压管键4 l，向微控制单元3输入回退控制信息的回退键42，调节压管值的压管值调节键43，调节回退值的回退值调节键44，控制操作模式的模式切换键45，以及将当前信息保存下来的数据保存键46；[0048] 所述显示单元5包括显示压管值和回退值的压管回退值显示单元5l，以及显示当前操作模式的操作模式显示单元52；[0049] 所述微控制单元3输入端还连接有感应待压胶管是否就位的管子开关8；[0050]所述锁管机数控系统还包括保证微控制单元3不受强电干扰的光电耦合隔离器和瞬态保护二极管；所述光电耦合隔离器的输入端与微控制单元3连接，光电耦合隔离器的输出端与驱动单元6连接；所述瞬态保护二极管与驱动单元6并联。传感器1选用精密直线型导电塑料位移传感器，往返寿命达到一亿次，确保了系统的工作可靠性。微控制单元3部分采用了中国宏晶科技自主生产的STC系列单片机芯片，STC12单片机芯片同时集成了 10位A/D转换单元和EEPROM掉电存储单元，通过软件编程即可启用芯片内A/D转换功能，以及启用EEPROM长期存储数据，从而极大的简化了实际电路零件布局，提高了系统的可靠性。数控系统针对电磁阀的感性负载设计了专门的功率接口电路，驱动单元6包括基于场效应开关单元BTS412 (也可采用同系列的BTS432等)的直流大电流感性驱动电路，以及基于可控硅(BTAM)的高压交流感性驱动电路，可灵活应用于不同的机型和电磁阀。驱动单元6并联有瞬态保护二极管，驱动单元6与微控制系统之间采用了光电藕隔离，确保微控制系统不受强电干扰。其中，所述锁管机数控系统还包括以脚踩方式启动压管控制操作的脚踏板9，所述脚踏板9与所述微控制单元3输入端连接。其中，所述锁管机数控系统还包括提示系统运行状态的轰鸣器10，所述轰鸣器10 与所述微控制单元3的输出端连接。其中，所述控制键盘4上的压管值调节键43包括对当前压管值进行单位增减的微调减按键和微调增按键；所述回退值调节键44包括对当前回退值进行单位增减的回退减按键和回退增按键。其中，所述显示单元5中的压管回退值显示单元51采用二位LED数码管显示；所述显示单元5中的操作模式显示单元52采用一组LED信号灯显示。其中，所述显示单元5还包括显示压管微调值的压管微调值显示单元，以及显示活塞位置状态的压管到位和回退到位的活塞状态显示单元；所述显示单元中的压管微调值显示单元采用二位LED数码管显示；所述显示单元中的活塞状态显示单元采用二只LED显
7J\ ο—种锁管机数控系统的控制方法，该控制方法可以用于控制上述锁管机数控系统，也可以用于控制上述锁管机数控系统功能类似的其它系统，其包括以下步骤A.通过控制键盘4设定压管值m和回程值b ；B.选择操作模式进行压管、回退操作；所述操作模式包括Bi.手动模式，B2.半自动模式，B3.全自动模式；Bl的具体步骤包括Bll.传感器1监测活塞位置信息；B12. A/D转换器2将活塞位置信息转换成位置数值ρ ；Β13.手动按下压管键41或者按下回退键42;当手动按下压管键41时，微控制单元3调出已设定的压管值m，判断ρ是否大于 m:若是，则微控制单元3向驱动单元6中的压管阀驱动单元61下达压管指令，压管阀驱动单元61驱动压管阀71进行压管操作；若否，则程序结束；当手动按下回退键42时，微控制单元3调出已设定的压管值b，判断ρ是否小于 b 若是，则微控制单元3向驱动单元6中的回退阀驱动单元62下达回退指令，回退阀驱动单元62驱动回退阀72进行回退操作；若否，则程序结束；B2的具体步骤包括B21.传感器1监测活塞位置信息；B22. A/D转换器2将活塞位置信息转换成位置数值ρ ；Β23.手动按下压管键41，微控制单元3调出已设定的压管值m，判断ρ是否大于 m 若是，则微控制单元3向驱动单元6中的压管阀驱动单元61下达压管指令，压管阀驱动单元61驱动压管阀71进行压管操作；压管结束后，微控制单元3调出已设定的压管值b，判断ρ是否小于b 若是，则微控制单元3向驱动单元6中的回退阀驱动单元62下达回退指令，回退阀驱动单元62驱动回退阀72进行回退操作；若否，则程序结束；若否，则微控制单元3调出已设定的压管值b，判断ρ是否小于b 若是，则微控制单元3向驱动单元6中的回退阀驱动单元62下达回退指令，回退阀驱动单元62驱动回退阀72进行回退操作；若否，则程序结束；B3的具体步骤包括B31.传感器1监测活塞位置信息；B32. A/D转换器2将活塞位置信息转换成位置数值ρ ；Β33.管子开关8感应待压胶管是否就位若是，则微控制单元3自动启动压管键 41，进行Β23步骤中手动按下压管键41后的操作；若否，则轰鸣器10发出报警信号。其中，所述操作模式还包括Β4.延时模式；Β4的具体步骤包括Β41.传感器1监测活塞位置信息；Β42. A/D转换器2将活塞位置信息转换成位置数值ρ ；Β43.微控制单元3启动压管键41，并调出已设定的压管值m，判断ρ是否大于m 若是，则微控制单元3向驱动单元6中的压管阀驱动单元61下达压管指令，压管阀驱动单元61驱动压管阀71进行压管操作；压管结束后，停止2— 8秒，微控制单元3调出已设定的压管值b，判断ρ是否小于b 若是，则微控制单元3向驱动单元6中的回退阀驱动单元62下达回退指令，回退阀驱动单元62驱动回退阀72进行回退操作；若否，则程序结束；若否，则微控制单元3调出已设定的压管值b，判断ρ是否小于b 若是，则微控制单元3向驱动单元6中的回退阀驱动单元62下达回退指令，回退阀驱动单元62驱动回退阀72进行回退操作；若否，则程序结束；其中，所述操作模式还包括B5.脚踏模式；B51.传感器1监测活塞位置信息；B52. A/D转换器2将活塞位置信息转换成位置数值ρ ；Β53.踩下脚踏板9，锁管机数控系统进行Β23步骤中手动按下压管键41后的操作。其中，所述步骤A之后还包括步骤Al.按下控制键盘4上的数据保存键46，保存当前的压管值m和回程值b。其中，所述控制方法还包括压管操作或回退操作完成后，轰鸣器10发出提示声[0089]本实用新型的数控系统采用自动化操作，压管精度高，结构简单，模式多样化，满足了用户的多种需求；另外，系统设计了驱动单元6来控制压管阀71和回退阀72，实现了电磁阀的无触点控制方式，彻底解决了电磁继电器触点粘连问题；同时将瞬态保护二极管并联于驱动单元6，消除了感性负载产生的反向电压，并实现了驱动单元6与微控制单元3 之间的光电藕隔离，确保了微控制系统不受强电干扰。以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种锁管机数控系统，其特征在于包括监测活塞位置的传感器，将活塞位置信息进行转换的A/D转换器，控制系统运行的微控制单元，输入各种控制信息的控制键盘，显示各种状态信息的显示单元，压管阀，回退阀，以及控制压管阀和回退阀运行的驱动单元；微控制单元的输入端分别连接A/D转换器的输出端和控制键盘，微控制单元的输出端分别连接驱动单元的输入端和显示单元；所述A/D转换器的输入端与传感器的输出端连接；所述驱动单元包括压管阀驱动单元和回退阀驱动单元，压管阀驱动单元与所述压管阀连接，回退阀驱动单元与所述回退阀连接；所述控制键盘包括向微控制单元输入压管控制信息的压管键，向微控制单元输入回退控制信息的回退键，调节压管值的压管值调节键，调节回退值的回退值调节键，控制操作模式的模式切换键，以及将当前信息保存下来的数据保存键；所述显示单元包括显示压管值和回退值的压管回退值显示单元，以及显示当前操作模式的操作模式显示单元；所述微控制单元输入端还连接有感应待压胶管是否就位的管子开关；所述锁管机数控系统还包括保证微控制单元不受强电干扰的光电耦合隔离器和瞬态保护二极管；所述光电耦合隔离器的输入端与微控制单元连接，光电耦合隔离器的输出端与驱动单元连接；所述瞬态保护二极管与驱动单元并联。
2.根据权利要求1所述的一种锁管机数控系统，其特征在于所述锁管机数控系统还包括以脚踩方式启动压管控制操作的脚踏板，所述脚踏板与所述微控制单元输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种锁管机数控系统，其特征在于所述锁管机数控系统还包括提示系统运行状态的轰鸣器，所述轰鸣器与所述微控制单元的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的一种锁管机数控系统，其特征在于所述控制键盘上的压管值调节键包括对当前压管值进行单位增减的微调减按键和微调增按键；所述回退值调节键包括对当前回退值进行单位增减的回退减按键和回退增按键。
5.根据权利要求1所述的一种锁管机数控系统，其特征在于所述显示单元中的压管回退值显示单元采用二位LED数码管；所述显示单元中的操作模式显示单元采用一组LED 信号灯。
6.根据权利要求5所述的一种锁管机数控系统，其特征在于所述显示单元还包括显示压管微调值的压管微调值显示单元，以及显示活塞位置状态的压管到位和回退到位的活塞状态显示单元；所述显示单元中的压管微调值显示单元采用二位LED数码管；所述显示单元中的活塞状态显示单元采用二只LED。
专利摘要本实用新型公开了一种锁管机数控系统，锁管机数控系统包括监测活塞位置的传感器，将活塞位置信息进行转换的A/D转换器，控制系统运行的微控制单元，输入各种控制信息的控制键盘，显示各种状态信息的显示单元，压管阀，回退阀，以及控制压管阀和回退阀运行的驱动单元；所述锁管机数控系统还包括保证微控制单元不受强电干扰的光电耦合隔离器和瞬态保护二极管，所述瞬态保护二极管与驱动单元并联。本实用新型的数控系统采用自动化操作，压管精度高，结构简单，模式多样化，满足了用户的多种需求；另外，系统设计了驱动单元来控制压管阀和回退阀，实现了电磁阀的无触点控制方式，彻底解决了电磁继电器触点粘连问题。
文档编号B23P19/02GK201955658SQ20102068462
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者王石 申请人:王石