本实用新型涉及一种全自动花炮组盆机控制装置。
背景技术：
花炮组盆工序繁琐，由于产业技术沉淀，非此区域员工不能熟练生产。因此，研发一种结构精简、使用方便、成本低的全自动花炮组盆机通用控制装置，改进和完善花炮组盆机的功能，提高花炮组盆的生产效率，具有重要的经济效益，市场前景较好。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种全自动花炮组盆机控制装置，可以实现全自动烟花组盆机的控制要求，具有操作简单方便、成本低、适用性强等特点，可应用于目前花炮行业中最先进的组盆机全自动控制。
本实用新型采用的技术方案是：这种全自动花炮组盆机控制装置，包括微处理器、微动开关、接近开关、急停按钮、启动/停止按钮、缺料检测电路、送引检测电路、报警电路、人机界面、电磁阀及其控制电路、继电器及其驱动电路、步进电机控制电路、交流电机和步进电机。所述微处理器的输入端分别连接至急停按钮、启动/停止按钮、缺料检测电路、送引检测电路、人机界面、微动开关和接近开关。所述微处理器的输出端分别连接至报警电路、人机界面、电磁阀控制电路、继电器驱动电路和步进电机控制电路，所述的电磁阀及其控制电路连接多个气缸，所述的继电器驱动电路连接多个继电器，分别控制送料电机、拨料电机、上胶输送泵和捆包电机，所述的步进电机控制电路控制步进电机的旋转方向和步距大小。
上述的一种全自动花炮组盆机控制装置，所述的送引线检测电路采用微动开关电路，引线插入烟花筒中时，微动开关电路能够检测到引线，如果没有检测到引线，微处理器就会报警，不会执行下一个动作。
上述的一种全自动花炮组盆机控制装置，所述的步进电机控制器控制步进电机正、反转和步距大小，完成烟花组盆过程中插引、压筒、出盆等动作。
上述的一种全自动花炮组盆机控制装置，所述的交流电机包括输筒电机、捆包电机和上胶输送泵，其中输筒电机完成烟花筒组盆过程中的自动送料，捆包电机完成组盆后的捆包，上胶输送泵从胶桶中抽出胶水，经过胶管输送到喷头淋喷到组排好单排之后的烟花筒表面。
上述的一种全自动花炮组盆机控制装置，所述的电磁阀及其控制电路控制气缸活塞杆的前进与后退，完成烟花筒组盆过程中的压筒、档筒、推盆等动作。
上述的一种全自动花炮组盆机控制装置，所述的继电器驱动电路采用ULN2803芯片。
上述的一种全自动花炮组盆机控制装置，所述的人机界面采用samkoon触摸屏，实现各种动作的手动控制，可以设置、修改和显示运行过程中的相关参数。
上述的一种全自动花炮组盆机控制装置，所述的微处理器采用STM32F103VBT6单片机，根据花炮组盆机组盆过程自动控制的时序要求、各传感器、触摸屏和按钮的信号状态，控制步进电机、交流电机和气缸作为执行机构，实现花炮组盆机的全自动控制。组盆机启动工作时，首先利用送筒机构将烟花外筒送入工作台面，通过推筒装置将外筒推入插引机构，到位后，压住外筒，插引机构在步进电机的驱动下根据程序设定逐一插入设定长度的引线。单排外筒插引完成后，推筒机构将下一排需要进行插引的外筒推入插引机构，同时将已插好引线的外筒推入压盆架并加胶。压盆架将根据设定的外筒大小，自动下移一个外筒尺寸的距离等待下一排外筒的到来。下移到位后，插侧引线机构根据设定好的参数自动将侧引线插入。经过多次的送筒、推筒、插引、压排等动作后，将达到组盆数量的外筒进行捆包处理，胶带捆好后，控制电机转动将组好盆的外筒送出，完成从单个烟花筒到整盆烟花筒的全自动组装过程。
本实用新型的技术效果在于：采用人性化触摸屏控制，操作界面简洁直观，操作方便容易；实现自动送筒、排筒，插引，上胶和捆包，组盆平整整齐；全面考虑了全自动花炮组盆机现在以及将来一段时间内对控制器的要求，其先进的电子技术，可以实现多种保护功能；用单片机作为微控制器，代替通用PLC控制器，降低电气控制部分成本，提高产品的性能及市场竞争力。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的组成框图；
图2 为本实用新型的主控制器电路原理图；
图3为本实用新型的信号输入接口电路原理图；
图4为本实用新型的信号输出接口电路原理图；
图5为本实用新型的触摸屏接口电路原理图；
图6为本实用新型的电源原理图。
具体实施方式
参见图1，整个系统由微处理器、微动开关、接近开关、急停按钮、启动/停止按钮、缺料检测电路、送引检测电路、报警电路、人机界面、电磁阀及其控制电路、继电器及其驱动电路、步进电机控制电路、交流电机和步进电机组成。微处理器的输入端分别连接至急停按钮、启动/停止按钮、缺料检测电路、送引检测电路、人机界面、微动开关和接近开关；微处理器的输出端分别连接至报警电路、人机界面、电磁阀控制电路、继电器驱动电路和步进电机控制电路；电磁阀及其控制电路控制多个气缸，继电器驱动电路连接多个继电器，分别控制送料电机、拨料电机、上胶输送泵和捆包电机，步进电机控制电路控制步进电机的旋转方向和步距大小。
图2是本实用新型的主控制器电路原理图，主控制器采用STM32F103VBT6单片机，单片机的引脚62、61、59、58、57、54、53、52、51、45、44、41、40、39、38、37分别接送引检测电路、缺料检测电路、微动开关、接近开关、启动/停止电路、紧急停止电路的信号输出端；单片机的串行口连接samkoon触摸屏，实现插引长度、送引速度、缺料时间报警、外筒尺寸和组盆尺寸等参数的设置与修改；单片机的引脚10、11、14、15、16、17、20、21、22、23、24、25、29、30、33、34分别接两个驱动模块ULN2803芯片的输入端A7、A6、A5、A4、A3、A2,A1、A0, 两个ULN2803芯片的输出端接16个继电器控制端，控制步进电机正、反转和步距，实现烟花组盆过程中插引、压排、出盆等动作；控制输筒电机、捆包电机和上胶输送泵，分别完成烟花组盆过程中自动送料、捆包、胶水输送；通过电磁阀控制多个气缸，采用压缩空气做动力，完成花炮自动组盆过程中的压筒、档筒、推盆等动作。
图3为本实用新型的信号输入接口电路原理图，用4片光耦合器件TLP521-4芯片输入16路信号，实现输入信号与行程开关等传感器完全隔离，增强电路的安全性，减小电压的干扰。
图4为本实用新型的信号输出接口电路原理图，用2片ULN2803芯片实现STM32F103VBT6单片机的低逻辑电平数字电路和继电器负载较高的电流/电压要求之间的接口电路。
图5为本实用新型的触摸屏接口电路原理图，STM32F103VBT6单片机的串行口连接RS232电平转换芯片的输入端，RS232芯片的输出端连接触摸屏；
图6为本实用新型的电源原理图，未稳压直流电压Vin经过LM2575T集成稳压器后输出5V直流电压源，5V电压经过AMS1117-3.3正向低压降稳压器输出电压为3.3V,给单片机供电。
本实用新型的实现过程是：微处理器快速检测各传感器的状态并快速控制各个工序动作完成，花炮组盆机启动工作时，首先利用送筒机构将花炮外筒送入工作台面，通过推筒装置将外筒推入插引机构，到位后，压住外筒，插引机构在步进电机的驱动下根据程序设定逐一插入设定长度的引线。单排外筒插引完成后，推筒机构将下一排需要进行插引的外筒推入插引机构，同时将已插好引线的外筒推入压盆架并加胶。此时，压盆架将根据设定的外筒大小，自动下移一个外筒尺寸的距离等待下一排外筒的到来。下移到位后，插侧引线机构根据设定好的参数自动将侧引线插入。
经过多次的送筒、推筒、插引、压排等动作后，将达到组盆数量的筒进行捆胶带处理，胶带捆好后，通过控制电机转动将组盆完成的外筒送出，完成从单个烟花筒到整盆烟花筒的全自动组盆过程。