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1 绪论
课题的提出
剪板机作为机械设备在加工工业中应用比较广泛,以往采用继电器-接触器控制的剪板机,由于控制系统需要大量的硬件接线,使得整个系统比较复杂,设备可靠性低,间接地降低了设备的工作效率,在采用单片机控制以后,使得整个系统的接线明显减少,亦使得整个系统的可靠性得到很大提升。
随着科学技术的飞速发展,机械制造技术发生了深刻的变化。传统的普通加工设备已经难以适应市场对产品多样化的要求,难以适应市场竞争的高效率、高质量的要求。而以自动控制技术为核心的现代制造技术,以微电子技术为基础,将传统的机械制造技术与现在控制技术、计算机技术、传感检测技术、信息处理技术以及网络通信技术有机的结合在一起,构成高度信息化、高度柔性化、高度自动化的制造系统。
我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统。为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。
单片机技术已经成为计算机技术中的一个独特的分支,单片机的应用领域也越来越广泛,特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。单片机有更强的逻辑控制能力,特别是具有很强的位处理能力,而且单片机的I/O引脚通常是多功能的,由于单片机芯片上引脚数目有限,为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾,采用了引脚功能复用的方法。引脚处于何种功能,可由指令来设置或由机器状态来区分。此外,单片机的外部扩展能力强,在内部的各种功能部分不能满足应用需求时,均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM、I/O接口,定时器/计数器,中断系统等),与许多通用的微机接口芯片兼容,给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
本设计旨在利用单片机以上优点对原有剪板机的对刀系统进行改造,实现自动控制。
本课题的国内外概况
国内现状
在使用金属板材较多的工业部门,都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工,所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。我过剪板机的科研与生产得到了迅速发展,结构不断更新,品种规格不断齐全,剪板尺寸从1mm×1000mm到40mm×4000mm,已经形成了完整的剪板机系列参数标准,生产了最大规格为50mm×3200mm机械传动,为满足行业的特殊需要,生产了宽度大的7mm×7000mm剪板机和25mm×12000mm滚剪机。在设计制造水平方面也不断提高,除中、小规格的剪板机根据用户需要依然还生产一些机械传动的以外,对于中、大型的剪板机都采用液压传动。此外,摆式剪板机,直斜边两用剪板机,板料折弯剪切机等都得到了广泛的发展而且都在不断的改进结构,提高剪切精度和自动化水平,以扩大其使用范围。
但是与世界上工业发达的还有一定的差距,如品种和规格不全,特别是大、高、尖、精的锻压设备有些还依赖进口。主机可靠性和自动化程度还有待于进一步提高,在国际市场上还缺乏竞争力。锻压设备比例不合理,例如模锻设备比例偏低,先进的工艺和装备所占的比例小。例如加热设备、下料设备和成型设备在能耗、精度、材料利用率生产率和环保方面有待提高和改进,技术创新能力有待进一步增强。
为了适应科学技术的发展和锻压生产的需要,满足国内装备制造业的需求,扩大出口创汇,促进经济发展,应该加快我国锻压设备制造业的发展,改造传统设备加快科技进步和技术创新。提高我和自动化程度。
国外现状
随着微电子技术、自动控制技术的发展和广泛应用,工业发达和数控技术有很大幅度的提高,开发出了不同规格的数控回转头压力机、数控弯管机、数控卷板机、数控折弯机、数控激光切割机,板材柔性加工系统和板材柔性加工单元等各类数控锻压设备,提高了设备自动化程度,安全性和可靠性,提高了生产率和生产质量,改善了生产条件。
此外,工业发达国家在柔性自动化技术的诸多领域中,如:柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、管理信息系统(MIS)等方面均取得很大发展
,都是以提高系统的可靠性、实用化为重点,以易于联网和集成为目标,注重对单元技术的开发、完善与提高。C)单机继续向着高精度、高速度和高柔性的方向发展,CAD/CAM、CAPP、MIS功能迅速扩展,FMS技术向着网络系统开放、性能集成智能、实用有效的方向发展。
西方工业国家在超高速、超精密加工等技术的应用,柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟,对数控加工技术提出