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该控制系统的结构框图(见图1),整个系统组成如下:单片机采用MCS一51系列8031芯片。外部扩展SKBEPROM(2764)作为程序存储器,扩展SKBRAM(6264)作为数据存储器。键盘由16个键组成,其中10个定义为数字键,6个定义为功能键。整个系统外部扩展两片8155为1/0接口。步进电机由扩展1/0芯片8155,通过驱动器.驱动输出。
系统软件的关键部分在于步进电机的控制软件。下面介绍其设计方法。
1、加速、减速软件设计
1)确定运行频率
根据带锯机的最大加工能力。计算出丝杠所需要的转矩,选择符合转矩要求的步进电机。功率步进电机的静转矩指标比较高,可以直接带负载。由所选定步进电机的运行矩频特性,确定一个合理的最高输出频率,即运行频率。最高输出频率越高,转矩损失越大,影响步进电机的带负载能力;如果运行频率较低,则影响带锯机的工作效率。
2)确定起动频率
起动频率又称突跳频率,指步进电机能够不失步起动的最高脉冲频率。由于带锯机在使用步进电机时要在带负载的情况下起动,所以在产品指标中给定的空载起动频率(最高起动频率)只能作为参考。负载起动频率与负载转矩及惯量的大小有关。根据所选步进电机的最高起动频率及最高起动频率与负载转矩和惯量的关系确定起动频率。
3)升频时间的选择
一般升频时间定为0.1~1s,本系统先取0.75。为防止步进电机在频率变化时产生失步,可将升降频率的时间等分为若干段,在每段时间内频率保持不变,以增加可靠性。
4)改变步进电机速度的措施
一般做法是通过改变内部或外部定时器的定时时间,或通过改变软件的延时等方法来完成。本系统考虑既减少硬件电路,防止干扰,又要少占机时,并防止由于插补延时带来的干扰,故选用了8031内部定时器TO定时中断方式。 2100433B
自动带锯机主要由锯头和送料系统组成,送料系统中有两个虎钳。前虎钳为定虎钳,用于锯料时固定材料,后虎钳为动虎钳,被加工的材料由后虎钳固定,并随后虎钳由丝杠带动进、退。丝杠则由8031控制的步进电机带动;因此,只要对步进电机控制得当,就能保证很高的控制精度,以及送料速度。
手动工作时可以对前、后虎钳的夹紧、松开、(上料、下料)和抬锯、落锯以及锯条控制电机的开、停,进行操作,还可以对后虎钳的前进、后退进行操作。自动运行时根据编辑设定的参数(加工材料的组数、长度和根数),自动送料,然后自动依次输出落锯、压“工进”限位开关、转“工进”、开锯条控制电机、压下限位、关落锯等指令。当加工完毕后,依次输出抬锯、抬离工进、关锯条控制电机等。
全自动带锯机以环状无端的带锯条为锯具,绕在两个锯轮上作单向连续的直线运动来锯切木材的锯机。主要由床身,锯轮,上锯轮升降和仰俯装置,带锯条张紧装置,锯条导向装置,工作台,导向板等组成。床身由铸铁或钢板焊...
带锯带太长影响精度,带锯剖后肯定还要打磨,还是建议考虑我提供的雕刻机+微型圆锯片的模式,想提高工效可用四台雕刻机、两个工位完成,两台雕刻机作为一个工位,一次剖两个边,剖面保证不用打磨,锯隙控制在1mm...
河北润联机械设备有限公司
带锯机锯条侧向振动特性的研究
本文测试了带锯机锯条在单位脉冲激励下的振动响应和锯条在空载和负载情况下的锯条振动特性 ,试验表明锯条在单位脉冲激励下的振动响应可以较好地反映锯条在锯割过程中的动态锯割特征 ,文章最后分析了不同锯条厚度和张紧力情况下的锯条动态特征 ,说明适当提高锯条的张紧力和减小锯条厚度有利于提高锯机的锯割稳定性。
提高带锯机锯割木材精度
带锯机采用带锯条压出式导锯器,同采用双面导锯器比较,能够提高带锯条的刚度和稳定性,提高锯割木材精度。为使压出式导锯器有效地工作,必须正确给出其压出值Δ,本文简述了计算压出式导锯器压出值Δ的方法。
带锯机是以一条开出锯齿的无端头的锯条为刀具,锯条由高速回转的上、下锯轮带动,实现直线纵向剖解木材的木工机械。各种类型带锯机的共同问题是锯条悬空段长,自由度大,刚性差。容易出现的问题是振动、锯条自锯轮上脱落、锯条断裂等。带锯机是木工机械中结构比较复杂的一种。
带锯机主要由机身、上下锯轮及锯轮的升降和倾斜装置、锯条张紧装置、锯卡装置、制动装置等部分组成(见图1)。
图1 带锯机的组成
1-电动机 2-皮带防护罩 3-台面 4-锯比 5,6-上锯轮的调整手轮
7-机身 8-防护罩 9-固定螺丝 10-锯卡子 11-脚踏制动
(1)机身。机身的作用是支持上下锯轮,将锯机各部分连接成一整体。一般用铸钢或铸铁制造,应与基础牢固结合,尽量低的重心使机身有足够的抗振性和稳定性。机身立柱上有垂直导轨供锯轮托架升降。机身尽量采用封闭式。
(2)锯轮。锯轮有上、下两个,用来装挂锯条。下锯轮为主动轮,由电动机通过皮带传动装置驱动。为增加转动惯量以调节锯解木料时的不均匀载荷冲击,并尽量降低整机的重心位置,下锯轮一般比上锯轮重2.5~4.5倍。下锯轮多为轮辐板很厚的整体铸件圆盘,起飞轮作用,安装后须经静平衡试验。上锯轮是从动轮,质量较轻。
(3)锯轮升降倾斜装置。该装置的作用是通过升降机构移动上银轮,调节锯轮中心距,并使上锯轮稍倾斜,以便装卸锯条和调节锯条的张紧度。小型带锯机采用手动方式,大型带锯机采用机动方式。多数带锯机采用重锤式平衡装置来平衡锯条的张紧力。
(4)锯卡装置。锯卡是带锯机的导向装置,其作用是保持锯切木料段的锯条平直,防止锯条由于高速运动产生的振动。锯卡后面滑轮的功能是导引锯条,并当锯切力使锯条后偏时,滑轮顶住锯条背,防止锯条脱落。下锯卡直接固定在工作台底面上,上锯卡装在机身臂架上,随木料的大小不同可沿机身滑轨上下移动。锯卡与锯条的间隙必须适中,过紧会使锯条摩擦发热,过松则失去作用。
(5)制动装置。其作用是克服电动机停转后锯轮的运动惯性。该装置多采用摩擦制动方式,用手柄或脚踏板借助杠杆或偏心机构进行控制。
(6)附属设施。大型带锯机的作业对象原木体大笨重,附属设施有跑车、原木上车装置、翻木装置、卸料装置等。小型带锯机一般只有主机。
锯条的主切削运动是单向、连续的,所以较容易提高切削速度。
带锯机可以采用单锯制才,实现合理的看才下锯有利于提高出才率和成材质量。
在带锯机上可以使用薄锯条,锯路窄,相对的可以减少锯屑的损失。