畢業(yè)論文--沖床的自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文、作業(yè)）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文、作業(yè)）題目：沖床的自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)分校（點(diǎn)）：青浦年級、專業(yè)：11秋機(jī)電一體化教育層次：大學(xué)?？茖W(xué)生姓名：彭勇學(xué)號：118100821指導(dǎo)教師：夏麟完成日期：2014年5月8日目錄內(nèi)容摘要和關(guān)鍵詞………………………………………………………………………Ⅰ一、自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)的總體方案…………………………………………………………1二、自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………21、檢測頭…………………………………………………………………………………42、控制器設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………83、電機(jī)及

2、其驅(qū)動(dòng)模塊……………………………………………………………………10三、步進(jìn)電機(jī)啟制動(dòng)過程…………………………………………………………………15四、結(jié)束語…………………………………………………………………………………20參考文獻(xiàn)　…………………………………………………………………………………25致謝　……………………………………………………………………………………30內(nèi)容摘要針對J94A-5型沖床的應(yīng)用現(xiàn)狀與存在的主要問題，提出一種自動(dòng)進(jìn)料裝置的設(shè)計(jì)方案。本裝置主要由檢測頭、控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊及電機(jī)、進(jìn)料夾具等部分組成，本文詳細(xì)論述了各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方法，給出了軟件設(shè)計(jì)流程。為了保證步進(jìn)電機(jī)不

3、失步和多步，還對步進(jìn)電機(jī)升降速過程進(jìn)行了研究，給出了步進(jìn)電機(jī)啟制動(dòng)過程的加減速度曲線。J94A-5型沖床自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)已經(jīng)成功的應(yīng)用在生產(chǎn)中，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：普通沖床自動(dòng)進(jìn)料控制沖床的自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)1自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)的總體方案J94A-5型沖床是一種功率相對較小的普通機(jī)床，采用不同的模具，可以加工不同材料和形狀的介質(zhì)，但一般都是很薄的材料。該沖床在某公司用來加工焊接用的圓形銅片。沖床的上沖模上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，操作人員拉動(dòng)被加工材料前進(jìn)一個(gè)步距，沖下來的圓形銅片進(jìn)入到下沖模的出口。模具本身帶有卡緊裝置，卡住被加工材料一邊大約10mm寬度的缺口操作者向前拉一定距離后，介質(zhì)被自動(dòng)

4、卡住。沖床的沖壓速度有兩個(gè)檔，一個(gè)快檔，一個(gè)慢檔，在手工操作的情況下，只能用慢檔，因?yàn)榭鞕n速度太快（1秒鐘沖壓3次），模具本身的卡緊裝置很容易卡死介質(zhì)。針對上述情況，并考慮到操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大、加工效率低，以及無法避免被加工材料的浪費(fèi)等弱點(diǎn)，研制了自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)?？傮w方案是，沖床主傳動(dòng)系統(tǒng)不作改變（即由異步電機(jī)拖動(dòng)的沖床上沖模上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)），去掉模具的卡緊機(jī)構(gòu)，被加工材料的進(jìn)給量由自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)決定。自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測上沖模的運(yùn)動(dòng)位置，并根據(jù)上沖模的位置和運(yùn)動(dòng)方向決定進(jìn)料驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是停止進(jìn)料還是開始進(jìn)料。所以，本沖床的自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)由以下幾部分組成：檢測頭、控制器、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊、夾緊機(jī)構(gòu)

5、等。檢測頭用來檢測上沖模的位置和運(yùn)動(dòng)方向，控制器根據(jù)檢測結(jié)果決定步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)。2自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)計(jì)(一）沖床的自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)必須滿足以下要求，當(dāng)上沖模即將接觸下沖模時(shí)，被加工材料必須停止進(jìn)給，當(dāng)上沖模離開下沖模以后，并且在下一次接觸下沖模之前，被加工材料必須走完規(guī)定的進(jìn)給量。檢測頭就是用來檢測出上沖模運(yùn)動(dòng)的分界點(diǎn)，并把這一信號送給控制器，由控制器決定驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)還是停止步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。1、檢測頭檢測頭在自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性的作用，其原理圖如圖5所示，采用紅外敏感元件槽隙式光斷續(xù)器制作，與市場上出售的普通紅外探頭相比，靈敏度非常高，具體表現(xiàn)在：通過槽隙的擋光物體，其最小尺寸可以達(dá)到0.

6、5mm時(shí)，仍能使光斷續(xù)器可靠動(dòng)作。把檢測頭固定于沖床臺(tái)面上，擋光板固定于上沖模的側(cè)面。上沖模的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擋光板，擋光板的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光斷續(xù)器的槽隙，從而使光斷續(xù)器輸出相應(yīng)的信號。所以，只要合理確定光斷續(xù)器的位置和擋光板的長度，就可以檢測到上沖模往復(fù)運(yùn)動(dòng)的分界點(diǎn)，在分界點(diǎn)以下，擋光板擋住二極管發(fā)出的紅外光，所以光斷續(xù)器輸出高電平；在分界點(diǎn)以上，擋當(dāng)光板離開光斷續(xù)器的槽隙，因而光敏三極管輸出低電平。2、控制器設(shè)計(jì)控制器核心選用ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)，由于其采用CMOS工藝，省電，帶負(fù)載的能力高，特別是其Flash存儲(chǔ)器技術(shù)，使程序的擦寫變得極其方便和快捷，所以，近些年來，在各個(gè)領(lǐng)域得到了

7、廣泛的應(yīng)用。本控制器軟件設(shè)計(jì)并不復(fù)雜。檢測頭輸出的脈沖信號經(jīng)反向器給單片機(jī)的外部中斷0，所以，整個(gè)程序分為主程序和中斷服務(wù)程序兩部分。介質(zhì)的進(jìn)給量經(jīng)過轉(zhuǎn)化，可變?yōu)椴竭M(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角，如下：n180??LπR（1）式中，n：一次進(jìn)給量轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角；?L：介質(zhì)的進(jìn)給量；R：驅(qū)動(dòng)滾輪的半徑。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作方式（四相八拍）以及（1）式，可以得到循環(huán)次數(shù)。把此循環(huán)次數(shù)作為一個(gè)標(biāo)記值，存入固定的地址，每執(zhí)行一個(gè)循