一种全自动横切机控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种控制系统，特别是涉及一种全自动横切机控制系统，属于横切机控制技术领域。

背景技术：

现今伴随着飞速发展的汽车工业、家电工业以及建材业，市面上对精整薄材、带材及箔材的需求正日益扩大，对成品薄材、带材及箔材的精度要求也越来越高，研究制造出能生产高精度薄材、带材、箔材的精整设备正逐渐成为趋势。

在带材的加工过程中，经常需要把一卷料定长切断，要做到误差小，落料张数能够自动计数以及分组，切断时能自动压紧以及连续切断。进料、压紧、切断都必须按一定的顺序循环往复，要实现诸多功能，就需要一套全自动的横切机控制系统。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种全自动横切机控制系统，实现送料、剪切和卸料的全自动，大幅提高工作效率，从而降低劳动成本，经济而实用。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种全自动横切机控制系统，包括单片机控制模块，分别与单片机控制模块相连的扩展接口电路、看门狗电路、驱动电路、第一中间继电器、第二中间继电器、接近传感器和旋转编码器，以及键盘显示电路、数模转换电路和变频器。

其中，所述键盘显示电路和数模转换电路均通过扩展接口电路与单片机控制模块相连，所述第一中间继电器和数模转换电路均与变频器相连，所述驱动电路和变频器通过变压器与输入三相电源的交流接触器相连。

而且，所述驱动电路与横切机的送料电机相连，所述变频器与横切机的剪切电机相连，所述第二中间继电器与横切机的卸料电机相连；所述接近传感器安装在横切机的剪切电机所驱动的剪切刀具上，用于检测剪切刀具零位；所述旋转编码器安装在横切机的压紧滚筒的转轴上，用于检测压紧滚筒的转角。

本实用新型进一步设置为：所述单片机控制模块采用AT89C51单片机芯片。

本实用新型进一步设置为：所述扩展接口电路采用8255扩展芯片。

本实用新型进一步设置为：所述看门狗电路采用MAX692看门狗芯片。

本实用新型进一步设置为：所述驱动电路为AKS230步进电机驱动器，所述送料电机为步进电机。

本实用新型进一步设置为：所述接近传感器采用SIEN-M8B传感器。

本实用新型进一步设置为：所述旋转编码器为增量式编码器。

本实用新型进一步设置为：所述数模转换电路采用DAC0832数模转换器。

本实用新型进一步设置为：所述键盘显示电路包括按键模块和显示器，所述按键模块包括启动按钮、急停按钮、以及用于参数输入的矩阵键盘。

本实用新型进一步设置为：所述显示器为LED显示器。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

通过单片机控制模块、驱动电路、接近传感器、旋转编码器和变频器等设置，实现送料、剪切和卸料的全自动；其中变频器与横切机的剪切电机相连，可精确控制剪切电机的调速；其中驱动电路与横切机的送料电机相连，第二中间继电器与横切机的卸料电机相连，旋转编码器用于检测压紧滚筒的转角，从而得到送料进给长度的反馈，如果与所设置值不同，送料电机将被再次启动，可修复由于丢步或打滑现象所产生的送料进给误差，从而获得较高的进给精度。整体控制线路简单，性价比较高，在加工过程中，能精确的定长切断、自动计数以及分组而且无须人员参与，因而效率高且降低了工人的劳动强度，还可确保产品的几何精度，减少原材料的浪费。

上述内容仅是本实用新型技术方案的概述，为了更清楚的了解本实用新型的技术手段，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

附图说明

图1为本实用新型一种全自动横切机控制系统的结构框图；

图2为本实用新型一种全自动横切机控制系统所控制的横切机的结构示意图；

图3为本实用新型一种全自动横切机控制系统所控制的横切机的电气原理图；

图4为本实用新型一种全自动横切机控制系统中步进驱动的控制电路图；

图5为本实用新型一种全自动横切机控制系统中接近传感器的控制电路图；

图6为本实用新型一种全自动横切机控制系统中旋转编码器的控制电路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2和图3所示，一种全自动横切机控制系统，包括单片机控制模块，分别与单片机控制模块相连的扩展接口电路、看门狗电路、驱动电路、第一中间继电器、第二中间继电器、接近传感器和旋转编码器，以及键盘显示电路、数模转换电路和变频器；所述单片机控制模块采用AT89C51单片机芯片，所述扩展接口电路采用8255扩展芯片，所述看门狗电路采用MAX692看门狗芯片，所述数模转换电路采用DAC0832数模转换器。

所述键盘显示电路和数模转换电路均通过扩展接口电路与单片机控制模块相连，所述第一中间继电器和数模转换电路均与变频器相连，所述驱动电路和变频器通过变压器T与输入三相电源的交流接触器KM1相连，如图3所示。其中，变压器T的作用是把220V的高电压转换为24V、12V以及5V的低电压，为单片机控制模块以及驱动电路提供电压；交流接触器的作用是控制强电回路，其触点接在电源和变频器之间，变频器启动按钮SB2为其控制信号的来源。

所述驱动电路与横切机的送料电机M1相连，驱动电路为AKS230步进电机驱动器，送料电机为步进电机；所述变频器与横切机的剪切电机M2相连，所述第二中间继电器与横切机的卸料电机M3相连，如图3所示。

如图2所示，送料电机M1驱动送料滚筒1，被切带料2从送料滚筒1和压紧滚筒3之间输送，输送至工作台上，经过弹簧压紧机构4下方后到达上剪切刀7和下剪切刀8之间，经剪切电机M2驱动偏心主传动机构6进行剪切，所剪切得到的切断料落入卸料托盘9，卸料托盘9由卸料电机10驱动转动；所述接近传感器5安装在横切机的剪切电机所驱动的剪切刀具上，用于检测剪切刀具零位；所述旋转编码器为增量式编码器，安装在横切机的压紧滚筒3的转轴上，用于检测压紧滚筒3的转角。

所述键盘显示电路包括按键模块和显示器，所述按键模块包括启动按钮、急停按钮、以及用于参数输入的矩阵键盘，所述显示器为LED显示器。

图3所示为横切机整体的电气原理图，通过单片机控制模块发出控制信号，再经过光电隔离，使第一中间继电器KA1得电，变频器正转控制端子接通，启动剪切电机。剪切电机采用三相交流电机；变频器的频率给定，由单片机控制模块根据按键模块输入长度计算给出数字量，再经D/A转换成电压信号，送入变频器控制端子的电压信号输入端。

图4所示为步进驱动的控制电路，在横切机送料时，步进电机即送料电机M1带动送料滚筒1转动。步进电机工作时，需要步进电机线圈的励磁信号，以及需要功率放大器根据该信号产生驱动电流。

图5所示为接近传感器的控制电路，在工作过程中，由单片机控制模块发送控制信号，经过光电隔离之后，发送至接近传感器SIEN-M8B，实现对剪切刀零位的检测：剪切刀向上移动过程中，压紧机构刚好松开的位置；剪切刀退到零位后，继续往上走，直到偏心转过极限位置再回程。

图6所示为旋转编码器的控制电路，来用于检测压紧滚筒3的转角，反馈送料长度。旋转编码器的输出经过光电隔离，整形后送至单片机控制模块。优选采用增量式编码器E6H-C，其是将位移信号转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

具体过程如下：

a)通电：用键盘显示电路输入所切带料的长度，每组落料的张数等数据；然后点击RUN按钮，横切机将自动运行；

b) 剪切电机启动：由单片机控制模块发送控制信号，中间继电器KA1通过光电隔离而得电，接通变频器的正转控制端子，然后剪切电机启动，带动了偏心轮开始转动，连杆带动上切刀和压料机构做上、下往复运动；

c)零位检测：剪切刀的零位就是剪切刀片向上运动时，压紧装置刚好释放剪切刀片的位置；剪切刀片回到零位，继续往上运动，直至转过偏心极限位置，然后返回；

d)计数：单片机控制模块收到的接近传感器脉冲信号，既是剪切刀的零位信号，又是落料张数信号，单片机控制模块中的计数器所记录的脉冲数就是落料张数；

e)卸料：单片机控制模块中的计数器中断是当落料张数达到设定值时，发信号给中间继电器KA2，之后启动卸料电机，实现旋转卸料，进入下一组加工循环。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。