專利名稱：高速管材全自動切割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及管材加工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種高速管材全自動切割機。
背景技術(shù)：
在市場需求刺激下，我國的國產(chǎn)管材生產(chǎn)不僅在數(shù)量上發(fā)展迅速，而且制造水平也有了較大提高。目前國產(chǎn)塑料成型設(shè)備基本上還處在單機控制，聯(lián)線控制較少，總體自動化程度較低；國內(nèi)相關(guān)設(shè)備的動態(tài)定長切割精度還很低，管材成品在實際應(yīng)用時需要采用專門的加上磨具進行端面切割，然后才能進行連接。從而造成了原料的浪費和產(chǎn)品在同類市場上的競爭力低下；而且切割精度低以及產(chǎn)品成品率低。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)懿男凶咚俣鹊木_測量和速度同步控制中速比非線性補償以及整條生產(chǎn)線實現(xiàn)聯(lián)機控制、自動化程度高、切割精度高、原料浪費率低、產(chǎn)品成品率高的高速管材全自動切割機。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:—種高速管材全自動切割機，包括微處理器、光電編碼器脈沖檢測模塊、鍵盤輸入模塊、電機控制模塊、刀架、顯示模塊、變頻器、牽引電機，所述微處理器分別與光電編碼器脈沖檢測模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊相連，所述微處理器通過電機控制模塊與刀架相連，所述微處理器通過變頻器與牽引電機相連，所述微處理器通過變頻器、牽引電機控制管材的傳動并通過光電編碼器脈沖檢測模塊檢測管材經(jīng)過的長度，所述微處理器在管材經(jīng)過指定長度時通過電機控制模塊控制刀架上的刀片對管材進行切割。作為上述技術(shù)方案的進 一步改進:所述顯示模塊為數(shù)碼管顯示模塊。所述變頻器為具有PID控制功能的變頻器。本實用新型具有下述優(yōu)點:本實用新型，包括微處理器、光電編碼器脈沖檢測模塊、鍵盤輸入模塊、電機控制模塊、刀架、顯示模塊、變頻器、牽引電機，光電編碼器脈沖檢測模塊和鍵盤輸入模塊作為微處理器的輸入，電機控制模塊連接在微處理器與刀架之間，顯不模塊作為微處理器輸出，變頻器連接于牽引電機和微處理器之間。通過對管材行走速度的精確測量和速度同步控制中速比非線性補償，有效消除了編碼器的抖動干擾，提高了編碼器的測量精度，能夠?qū)懿男凶咚俣鹊木_測量和速度同步控制中速比非線性補償以及整條生產(chǎn)線實現(xiàn)聯(lián)機控制，具有自動化程度高、切割精度高、原料浪費率低、產(chǎn)品成品率高的優(yōu)點。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例的框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型實施例中光電編碼器脈沖檢測模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型實施例中電機控制模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型實施例的工藝原理示意圖。圖例說明:1、微處理器；2、光電編碼器脈沖檢測模塊；3、鍵盤輸入模塊；4、電機控制模塊；5、刀架；6、顯示模塊；7、變頻器；8、牽引電機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。如圖1所示，本實施例的高速管材全自動切割機包括微處理器1、光電編碼器脈沖檢測模塊2、鍵盤輸入模塊3、電機控制模塊4、刀架5、顯示模塊6、變頻器7、牽引電機8，微處理器I分別與光電編碼器脈沖檢測模塊2、鍵盤輸入模塊3、顯示模塊6相連，微處理器I通過電機控制模塊4與刀架5相連，微處理器I通過變頻器7與牽引電機8相連，微處理器I通過變頻器7、牽引電機8控制管材的傳動并通過光電編碼器脈沖檢測模塊2檢測管材經(jīng)過的長度，微處理器I在管材經(jīng)過指定長度時通過電機控制模塊4控制刀架5上的刀片對管材進行切割。
本實施例中，微處理器I采用的是AT89C51單片機。光電編碼器脈沖檢測模塊2包括計米輪、光電編碼器和伺服電機光電編碼器分別構(gòu)成A、B相脈沖信號，采用74LS14芯片、74LS175芯片和74159芯片實現(xiàn)；光電編碼器采用的是選用光柵為3000線的旋轉(zhuǎn)式編碼器。光電編碼器脈沖檢測模塊2利用光電編碼器A、B相輸出之間的關(guān)系，首先檢測出光電編碼器的上升沿和下降沿，然后通過一定的邏輯運算處理得到正反轉(zhuǎn)四倍頻脈沖輸出。通過檢測光電編碼器A、B相輸出脈沖的上升沿和下降沿，得到四倍的脈沖數(shù)目，使得對一定的旋轉(zhuǎn)角度，輸出更多的脈沖數(shù)目，從而提高光電編碼器的檢測精度，旋轉(zhuǎn)式光電編碼器將管材線速度轉(zhuǎn)換為單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)送給微處理器1，由微處理器I來完成管材線速度的檢測。鍵盤輸入模塊3為按鍵模塊，用于功能選擇及參數(shù)設(shè)定功能，根據(jù)實際需要，需要5個按鍵對系統(tǒng)的顯示部分進行控制。分別為+1鍵、-1鍵、時間設(shè)置鍵、運行鍵以及停止鍵，所以本設(shè)計采用獨立式鍵盤設(shè)計，各按鍵相互獨立，每一個按鍵由一個單獨的I/O 口控制，一個按鍵改變的是一個相應(yīng)I/O 口的輸入電平，而不會對其他I/O 口電平產(chǎn)生影響。電機控制模塊4采用了臺達公司的高機能向量控制交流馬達驅(qū)動器，用來控制刀架5上的驅(qū)動電機，電機控制模塊4的電路采用了 74LS258、74LS145、DAC0832芯片以及放大器LF412實現(xiàn)，使得牽引機速度更加穩(wěn)定，從而能夠提高管材擠出質(zhì)量。顯示模塊6為數(shù)碼管顯示模塊。變頻器7為具有PID控制功能的變頻器，本實施例中變頻器7具體采用了臺達公司的高機能向量控制交流馬達驅(qū)動器，用來控制牽引機的交流傳動電機，高機能向量控制交流馬達驅(qū)動器本身提供了閉環(huán)PID控制功能。牽引電機8為交流電機。如圖2所示，光電編碼器脈沖檢測模塊2的其中A相信號是由計米輪和光電編碼構(gòu)成的信號，B相信號為伺服電機光和電編碼器構(gòu)成，A、B相信號分別通過74LS14芯片后輸入，A相信號連74LS175芯片的Dl端口，B相信號連接74LS175芯片的D4端口 ；74LS175芯片的輸出端與74LS159芯片的A、B、C、D端連接，74LS159芯片還與微處理器I的TO和Tl
端連接。如圖3所示，電機控制模塊4分別由芯片74LS258、74LS145和DAC0832以及運放LF412與微處理器I連接組成，微處理器I的P0.0-P0.7端口作為74LS258芯片的1A-4B的輸入，74LS258芯片的輸出1Y-4Y與74LS145的A、B、C、D相連，74LS258芯片的G端口語微處理器I的ALE連接，74LS145芯片的9端口與DAC0832芯片的CS端口連接，DAC0832芯片的 Rsb、Lout1、Lout2 連運放 LF412。如圖4所示，管材由牽引電機8從管材擠出機中牽出，采用微處理器I將由光電編碼器脈沖檢測模塊2采集當(dāng)前的自擠出機的擠出管材的位置，當(dāng)?shù)竭_預(yù)定的位置時，然后牽引電機8牽出微處理器I設(shè)置需要剪切的長度，此時用電機控制模塊4控制刀架5上的刀片對夾緊裝置之間的管材進行切割，本操作的核心是微處理器I根據(jù)需要剪切管材的長度，根據(jù)光電編碼器脈沖檢測模塊2采集自擠出機運動的位置變化控制管材的長度。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本實用新型原理的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型的原理的前提下進行的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本·實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種高速管材全自動切割機，其特征在于:包括微處理器(I)、光電編碼器脈沖檢測模塊(2)、鍵盤輸入模塊(3)、電機控制模塊(4)、刀架(5)、顯示模塊￠)、變頻器(7)、牽引電機(8)，所述微處理器(I)分別與光電編碼器脈沖檢測模塊(2)、鍵盤輸入模塊(3)、顯示模塊(6)相連，所述微處理器(I)通過電機控制模塊(4)與刀架(5)相連，所述微處理器(I)通過變頻器⑵與牽引電機⑶相連，所述微處理器⑴通過變頻器(7)、牽引電機(8)控制管材的傳動并通過光電編碼器脈沖檢測模塊(2)檢測管材經(jīng)過的長度，所述微處理器(I)在管材經(jīng)過指定長度時通過電機控制模塊(4)控制刀架(5)上的刀片對管材進行切割。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速管材全自動切割機，其特征在于:所述顯示模塊(6)為數(shù)碼管顯示模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速管材全自動切割機，其特征在于:所述變頻器(7)為具有PID控制功 能的變頻器。
專利摘要本實用新型公開了一種高速管材全自動切割機，包括微處理器、光電編碼器脈沖檢測模塊、鍵盤輸入模塊、電機控制模塊、刀架、顯示模塊、變頻器、牽引電機，微處理器分別與光電編碼器脈沖檢測模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊相連，微處理器分別通過電機控制模塊與刀架相連、通過變頻器與牽引電機相連，微處理器通過變頻器、牽引電機控制管材的傳動并通過光電編碼器脈沖檢測模塊檢測管材經(jīng)過的長度，在管材經(jīng)過指定長度時通過電機控制模塊控制刀架上的刀片對管材進行切割。本實用新型能夠?qū)懿男凶咚俣鹊木_測量和速度同步控制中速比非線性補償以及整條生產(chǎn)線實現(xiàn)聯(lián)機控制，具有自動化程度高、切割精度高、原料浪費率低、產(chǎn)品成品率高的優(yōu)點。
文檔編號B26D5/26GK203125590SQ20132014464
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者陳孟元, 凌海波, 陳躍東 申請人:安徽工程大學(xué)