汽車輪轂生產(chǎn)專用夾具的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PPT課件

汽車輪轂生產(chǎn)專用夾具的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 史艷國姓名 XXX班級 08級機(jī)電3班學(xué)號 080101010XXX 2 Contents 3 項(xiàng)目的描述及要求 項(xiàng)目描述汽車輪轂生產(chǎn)的最后一序是數(shù)控車削 需要使用專用夾具 該夾具使用液壓裝置驅(qū)動 中心定位方式 具體的動作過程是 機(jī)器手上料送到 液壓定位裝置啟動 中心定位 使用光電傳感器檢測中心孔定位是否準(zhǔn)確 若定位滿足要求 驅(qū)動液壓夾緊裝置夾緊工件 使用壓力傳感器檢測是否到達(dá)工作壓力 夾緊后啟動車床主軸開始工作 要求還需具有計(jì)件功能 能夠記錄每班的生產(chǎn)件數(shù)并使用數(shù)碼管顯示 4 項(xiàng)目的描述及要求 工程背景隨著社會進(jìn)程的加快 汽車產(chǎn)業(yè)如今仍然是制造業(yè)的寵兒 在如今高速運(yùn)轉(zhuǎn)的社會機(jī)構(gòu)中 人們對自動化要求也越來越高 因此 如何適應(yīng)優(yōu)質(zhì) 高效 低消耗的生產(chǎn)要求是微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展起來的源動力 本項(xiàng)目針對汽車輪轂的生產(chǎn) 改進(jìn)其工件裝夾的控制系統(tǒng) 可以實(shí)現(xiàn)自動化 人性化操作 提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本 5 項(xiàng)目的描述及要求 需解決的問題檢測機(jī)器手是否上料 并啟動液壓定位裝置檢測中心孔是否定位準(zhǔn)確 并作出相應(yīng)操作檢測裝夾緊固是否達(dá)到工作壓力 若達(dá)到啟動主軸判斷工件是否已經(jīng)加工完成 并顯示已加工工件個(gè)數(shù) 6 項(xiàng)目的模擬方案 系統(tǒng)控制板 外圍控制電路 8088cpu一塊 74HC138譯碼器一片 8255并口控制芯片一塊 四位共陰七段數(shù)碼管兩片 發(fā)光二極管8個(gè) 直流電動機(jī) 8279鍵盤 顯示器芯片一個(gè) 撥動開關(guān) 蜂鳴器 包括信號放大部分 紅外通信傳感器 光電傳感器 壓力傳感等 7 項(xiàng)目的模擬方案 8 項(xiàng)目的模擬方案 控制思路 9 項(xiàng)目的模擬方案 開關(guān)1 機(jī)器手上料 開關(guān)2 中心定位 開關(guān)3 檢測工作壓力 流水燈 啟動定位 蜂鳴器 啟動夾緊 電機(jī) 加工進(jìn)程 模擬方法 開關(guān)4 加工完成 數(shù)碼管 工件計(jì)數(shù) 10 項(xiàng)目的模擬方案 8088為控制中樞8255接口芯片為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站8279定頻率刷新數(shù)碼管 PA口接LED燈PC1連蜂鳴器PC2連直流電機(jī)PB口接開關(guān)CS CS2A0 A0 A1 A1 CS CS5CLK 2MA0 A0 模擬方法 8279 8255 11 項(xiàng)目的模擬方案 電路圖 12 項(xiàng)目的模擬方案 系統(tǒng)連線圖 13 項(xiàng)目的模擬方案 系統(tǒng)連線圖 14 控制程序 pa 8255equ0e000h 8255各端口地址pb 8255equ0e001hpc 8255equ0e002hcom 8255equ0e003hextrndisplay8 near 聲明子程序 modelsmall stack data 定義數(shù)據(jù)bufferdb8dup Counterdw0timer 2 15 控制程序 codestart movax datamovds axmoves ax 程序代碼movdx pc 8255moval 82h 初始化 b口輸入 a c口輸出outdx alonce movdx pa 8255moval 0ffh pa口全置1outdx almovdx pc 8255moval 02h pc口 d1置位 d2復(fù)位清零outdx al 初始化部分 16 控制程序 a1 movdx pb 8255inal dxtestal 02h 屏蔽其他位 獲取d1位 檢測開關(guān)1信號jnza1callflowled 流水燈a2 movdx pb 8255inal dxtestal 04h 讀d2位 檢測開關(guān)2信號jnza2movdx com 8255moval 02h 往pc1上送低電平outdx al 蜂鳴器響calldelaymovdx com 8255moval 03h 往pc1上送高電平outdx al 蜂鳴器停 階段程序 17 控制程序 a3 movdx pb 8255inal dxtestal 08h 讀d3位 檢測開關(guān)3信號jnza3movdx com 8255moval 05h 往pc2上送高電平 啟動直流電動機(jī)outdx ala4 movdx pb 8255inal dx 讀d4位 檢測開關(guān)4信號testal 10hjnza4movdx com 8255moval 04h 往pc2上送低電平 電動機(jī)停車outdx alcallledisp 計(jì)數(shù)器加1 顯示jmponce 進(jìn)入下一加工過程movax 4c00hint21h 18 控制程序 ledispprocpushax 保護(hù)寄存器pushbxmovax counteraddax 1 轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管入口參數(shù)daaadcah 0movbl almoval ahdaamovah almoval blmovcounter ax 將個(gè)數(shù)以BCD碼形式送回存儲器movbx axmovah alandal 0fhmovbuffer al 個(gè)位andah 0f0h 數(shù)碼管計(jì)數(shù)子程序 19 控制程序 rorah 4movbuffer 1 ah 十位movax bxmoval ahandah 0fhmovbuffer 2 ah 百位andal 0f0hroral 4movbuffer 3 al 千位movbuffer 4 10h 高四位不需要顯示movbuffer 5 10hmovbuffer 6 10hmovbuffer 7 10hleasi buffercalldisplay8 調(diào)用內(nèi)部子程序popbxpopaxretledispendp 20 控制程序 flowledproc 流水燈子程序pushaxpushcxpushdxmovcx 8 設(shè)定循環(huán)次數(shù)8次moval 0fehmovdx pa 8255f1 outdx alcalldelayroral 1 各燈依次接收低電平 發(fā)光loopf1popdxpopcxpopaxretflowledendp 流水燈子程序 21 控制程序 延時(shí)子程序 delayprocpushcxxorcx cxagain loopagainpopcxretdelayendp 22 控制程序 DAA DecimalAdjustAfterAddition 組合 壓縮 BCD碼的加法調(diào)整指令 功能 將AL的內(nèi)容調(diào)整為兩位組合型的二進(jìn)制數(shù) 要分別考慮AL的高4位和低4位 如果AL的低4位大于9或AF 1 則AL的內(nèi)容加06H 并將AF置1 然后如果AL的高4位大于9或CF 1 則AL的內(nèi)容加60H 且將CF置1 如果兩個(gè)都不滿足 則將AF CF清零 MOVAL 37HMOVBL 35HADDAL BL 兩個(gè)16進(jìn)制數(shù)相加 AL此時(shí)為37H 35H 6CDAA DAA調(diào)整 這時(shí)AL為72H 思考 本項(xiàng)目中AX里會出現(xiàn)2CH之類的數(shù)嗎 23 模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 我設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的整體思想是 用實(shí)驗(yàn)室所具有的硬件設(shè)備來模擬工廠中輪轂的實(shí)際加工過程 具體做法是 用撥動開關(guān)模擬傳感器的輸入 并通過二極管顯示8255各IO口的電平情況 即檢測到的信號 用直流電動機(jī)的停轉(zhuǎn)模擬主軸的工作情況 用數(shù)碼管顯示加工工件個(gè)數(shù) 程序能夠正常運(yùn)行 采用了自下而上的設(shè)計(jì)思路 先將可能用到的分程序?qū)懞?然后后嵌套組合 因而 程序調(diào)試時(shí)也是自下而上的調(diào)試 程序未運(yùn)行前將所有開關(guān)置位 即全部撥到1位 程序的每一步狀態(tài)由開關(guān)設(shè)置高低電平觸發(fā) 并由二極管和數(shù)碼管顯示8255的輸出電平 24 模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1 數(shù)碼管接收脈沖信號計(jì)數(shù)的調(diào)試未撥動開關(guān)時(shí) PB0為高電平 數(shù)碼管為初始狀態(tài) 這里設(shè)置了DX AX 00999999H 故顯示結(jié)果如下 25 模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 撥動開關(guān)0后 PB0為低電平 觸發(fā)計(jì)數(shù)顯示程序 結(jié)果如下圖 26 模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)錄像 27 項(xiàng)目的結(jié)論 項(xiàng)目計(jì)數(shù)問題 啟動信號的設(shè)置 抗干擾能力 故障處理 中心定位適用范圍 實(shí)際應(yīng)用 28 項(xiàng)目的結(jié)論 項(xiàng)目計(jì)數(shù)問題本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)暫時(shí)只使用了四位數(shù)碼管 即最大工件數(shù)為四位數(shù) 并且在斷電后數(shù)目會歸零 多有限制 可以擴(kuò)大數(shù)碼管位數(shù) 已達(dá)到顯示更大工件數(shù)目的目的 可以考慮在控制板上添加EEPROM等存儲芯片并在程序中寫響應(yīng)的記錄程序來達(dá)到斷電不丟失的效果 并且可以添加按鍵等人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)人對工件數(shù)目的操作 29 控制程序 八位數(shù)程序 addax 1 ax 999Ahdaa ax 9900h AF 1 CF 1adcah 0 ax 9A00h CF 0movbl al bl 00hmoval ah al 9Ahdaa al 00h CF 1movah al ah 00hmoval bl al 00hpushaxmovax dx ax 0099hadcax 0 ax 009Ahdaaadcah 0movbl almoval ahdaamovah almoval blmovdx ax dx 0100hpopax dx ax 01000000h 假設(shè)ax 9999hdx 0099h 30 項(xiàng)目的結(jié)論 啟動信號的設(shè)置如果車床要求啟動信號不只是短延時(shí)的高電平脈沖或開關(guān)信號 此程序的控制信號就必須更改 若主軸運(yùn)轉(zhuǎn)期間要求本控制程序一直輸出高電平或低電平狀態(tài) 可以在本控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上添加一個(gè)觸發(fā)器 輕易達(dá)到轉(zhuǎn)換目的 31 項(xiàng)目的結(jié)論 抗干擾能力本項(xiàng)目中給出的原理圖只做了示意性描述 并沒有考慮系統(tǒng)抗噪聲干擾的能力 因此 在實(shí)際應(yīng)用中 可以為每塊芯片的供電引腳添加瓷片電容以濾去線路存在的高頻噪聲 必要時(shí)可以將每一路輸入輸出信號線添加光耦隔離 增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 32 項(xiàng)目的結(jié)論 故障處理在運(yùn)轉(zhuǎn)期間若某部分發(fā)生故障 本控制程序只會停留在某個(gè)階段而不能繼續(xù)往下執(zhí)行 因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以考慮適當(dāng)改進(jìn) 增加故障顯示器 增加系統(tǒng)自檢程序 增加人機(jī)接口 使其更人性化 33 項(xiàng)目的結(jié)論 中心定位使用范圍本項(xiàng)目中通過采用在輪轂中軸通孔邊緣安裝4個(gè)光電定位來實(shí)現(xiàn)位置信息采集 然而 并不是所有型號的輪轂都是這種結(jié)構(gòu) 有些輪轂可能根本沒有通孔 對于在中軸上沒有通孔的輪轂 要使用本項(xiàng)目必須考慮修改定位方式才能使用 34 感言 通過二十六個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)際操作 在嘗試了無數(shù)次枯燥而繁瑣的程序調(diào)試后 終于取得了預(yù)想的效果 我興奮了 簡直是喜極而泣 這中間不知經(jīng)歷了多少挫折 做項(xiàng)目并不是向想象中的那么簡單 每一個(gè)微小的錯(cuò)誤都有可能導(dǎo)致整個(gè)工程無法正常工作 此外 還必須考慮程序的可讀性 設(shè)計(jì)的簡約性 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 操作的方