鋁塑型材鋸切數(shù)控系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著國家“十一五”節(jié)能減排的政策的推動下,建筑門窗逐漸向以鋁塑型材為材料的門窗方向發(fā)展。這種新的發(fā)展趨勢,也使門窗加工設(shè)備也取得了長足的進(jìn)步,門窗加工設(shè)備種類逐漸細(xì)化、品種逐漸多樣化。門窗型材鋸切作為門窗生產(chǎn)流程的重要環(huán)節(jié),型材鋸切加工精度直接影響門窗生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。
　　 目前鋁塑型材鋸切機床的加工精度較低,鋸切后的鋁型材主要靠后續(xù)的安裝彌補鋸切時的誤差,塑料型材靠后續(xù)的焊接彌補鋸切時的誤差,加工效率較低。而且現(xiàn)在經(jīng)濟性的鋸

2、切機床數(shù)控程度較低,操作控制較難,人機交互界面幾乎沒有,只有少數(shù)的高檔的數(shù)控鋸切機床具有人機交互界面與高精度的伺服控制系統(tǒng),開發(fā)具有良好的人際交互界面,控制鋸切加工精度高、多種程序傳輸途經(jīng)的經(jīng)濟性鋁塑型材數(shù)控鋸切數(shù)控系統(tǒng)迫在眉睫。
　　 針對目前經(jīng)濟性鋁塑型材數(shù)控鋸切機床存在的問題與目前鋸切機床采用的技術(shù)實現(xiàn)手段,提出了采用C8051F020單片機+專用運動控制芯片MCX312的方法開發(fā)具有友好人機界面、鋸切精度高、USB傳輸方

3、式的鋁塑型材鋸切數(shù)控系統(tǒng)。
　　 首先分析鋁塑型材鋸切機床的工作原理與運動分析計算,然后利用的模塊化設(shè)計的思想,設(shè)計鋁塑型材鋸切數(shù)控系統(tǒng),使數(shù)控系統(tǒng)具有部分開放性,便于后續(xù)系統(tǒng)功能擴展與升級。對鋁塑型材鋸切數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了功能設(shè)計與各個模塊的硬件與軟件設(shè)計。選用高性能的單片機C8051F020作為數(shù)控系統(tǒng)的核心處理器,并對各個模塊進(jìn)行了硬件地址分配;在程序傳輸模塊中選擇U盤加工信息讀寫控制芯片CH376S,并圍繞該芯片進(jìn)行了硬件電

4、路設(shè)計與軟件程序的編寫,加工程序采用更加符合人類思維的格式書寫,通過系統(tǒng)調(diào)試實現(xiàn)U盤加工信息讀寫操作;由于單片機在解決真彩液晶顯示屏(TFT)的問題上比較復(fù)雜難處理,采用M600人機顯示模組實現(xiàn)顯示底層的問題,簡化人機顯示程序開發(fā),設(shè)計顯示模塊的硬件電路與軟件程序編寫,實現(xiàn)系統(tǒng)人際交互功能。
　　 在數(shù)控系統(tǒng)中運動控制是核心,采用運動控制芯片MCX312為運動控制模塊的核心,圍繞它搭建運動控制模塊電路,C8051F020單片機與

5、運動控制核心MCX312采用并行非復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸方式,程序都是在單片機控制下運行,編寫了MCX312運動控制的底層程序。通過多次的程序調(diào)試與運行,能夠?qū)崿F(xiàn)型材鋸切鋸切尺寸精確控制與運動速度控制,實現(xiàn)型材鋸切加工。
　　 在鋸切數(shù)控系統(tǒng)中還進(jìn)行了基本的I/O模塊、電源模塊設(shè)計,以及抗干擾設(shè)計;加入了型材加工信息的打印功能,實現(xiàn)型材鋸切加工中加工數(shù)量精確控制,便于門窗的組裝,同時也可以實現(xiàn)門窗生產(chǎn)企業(yè)“零庫存”加工生產(chǎn)。最后設(shè)計了整個