崔冰

摘要：單片機(jī)具有相應(yīng)速度快、學(xué)習(xí)成本低、功耗低、對惡略環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較少，本文介紹的是一種基于單片機(jī)的優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用C語言編寫出電磁閥控制程序，通過單片機(jī)的高速相應(yīng)特性，替換老式AUTOMAX系統(tǒng)部分功能，更精確的控制工業(yè)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；編程；電磁驅(qū)動；堆垛

一、背景技術(shù)

中鋁瑞閩股份有限公司從德國Frohling公司引進(jìn)的橫剪機(jī)列利用真空堆垛系統(tǒng)進(jìn)行板材的堆垛。但是經(jīng)過20年的使用，老式的堆垛控制方式對硬件的依賴嚴(yán)重影響設(shè)備穩(wěn)定，以及準(zhǔn)確度已經(jīng)無法滿足目前的生產(chǎn)任務(wù)。本文在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，加入微處理控制，通過快速響應(yīng)芯片將堆垛精度提高到80毫秒以內(nèi)，完全地避免了板材在堆垛過程中所發(fā)生的損傷/劃傷，保證板材的表面質(zhì)量，同時(shí)極大的降低了設(shè)備對于硬件的依賴，降低了設(shè)備維護(hù)成本，是一種既經(jīng)濟(jì)又容易復(fù)制的控制方法。

二、具體實(shí)現(xiàn)

（1）控制方式利用89C51芯片，利用芯片提供的輸入點(diǎn)檢測AUTOMAX系統(tǒng)給出的動作信號，控制堆垛機(jī)的8組電磁閥，同時(shí)控制堆垛8個(gè)真空吸盤的動作，在利用時(shí)間繼電器順序運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)多路輸入輸出可編程控制，摒棄了老式一對一的控制方式。具體電氣控制圖如圖一所示。

（2）控制方式主要過程：堆垛控制就是通過真空傳送帶把板材運(yùn)送到相應(yīng)的垛臺上，然后釋放真空氣閥，使帶材落到垛板小車上。真空氣閥與相應(yīng)的真空腔相連，正常情況下，真空氣閥不動作，真空腔封閉，形成負(fù)壓，對板材形成吸力。真空氣閥動作時(shí)，氣閥旁通，真空腔與大氣相連，負(fù)壓消除，釋放板材，如圖二所示。

（3）要保證帶材的準(zhǔn)確堆垛，需要對帶材的釋放時(shí)間進(jìn)行精確控制，將帶材的下落時(shí)間設(shè)定為三個(gè)時(shí)段，第一時(shí)段在程序中添加10ms防抖動觸發(fā)；第二時(shí)段為真空氣閥動作啟動狀態(tài)，氣閥線圈施加直流24V電壓、時(shí)間保持為50ms；第三時(shí)段為電磁閥關(guān)閉時(shí)間，因氣閥硬件回彈需要固定時(shí)間，為了保證穩(wěn)定關(guān)閉時(shí)間設(shè)為20 ms；同時(shí)在控制電路增加電子元器件進(jìn)行了優(yōu)化消除干擾，具體程序?qū)崿F(xiàn)見圖三。由于帶材下落時(shí)受空氣阻力影響形成拱形，導(dǎo)致帶材擦劃傷，影響產(chǎn)品成品率。所以將堆垛多個(gè)真空吸盤集成在統(tǒng)一電路板觸發(fā)，并對每個(gè)真空吸盤動作順序進(jìn)行時(shí)間間隔控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量，具體改善效果見圖四。

三、結(jié)論

經(jīng)設(shè)備改造后橫剪堆垛效率大幅提升，同時(shí)減少了維護(hù)人員的工作量，在成品率方面，較以往的系統(tǒng)提高20%，目前連續(xù)生產(chǎn)使用時(shí)間6個(gè)月，設(shè)備穩(wěn)定，下一步我將繼續(xù)修改程序，希望在安全方面進(jìn)一步提升穩(wěn)定性。