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贯流风轮叶片成形机的控制宁波高博科技有限公司鲜大武中国计量学院卢江丽摘要：本文提出了新的贯流风轮叶片的加工方法及采用SN8P2722单片机来带实现风轮叶片成形机的控制问题；通过单片机控制风轮成形机步机电机的传动及冲床的动作，实现了铝风叶叶片的一次成形加工方法。关键词：风轮叶片铝条单片机步进电机控制器红外线探头引言：目前许多工厂贯流风轮中风机叶片的加工方式为，铝卷矫直截断成形再截断，采用6.3吨的冲床加上模具及人工送料方式来完成；一是工序多，需要用多台冲床及多个操作人员；采用新设计的风轮成形机，把矫直、截断成形再截断四道工序合面在一个机器中完成，只需再配要一台金龟冲床即可完成，操作人员只需要进行上料操作及工作时的运行检查，既降低了操作人员的工作强度，同时提高了工效，保证了操作人员的安全，而且还节约电力能源。工作原理成型机内部流程图成型机工作方式：成形机采用单片机控制步进电机带动齿轮传动，先把铝条矫直后，成形，再矫直，铝条的长度由红外线探头的位置决定，当铝条运行到红外线探头处时，产生一个红外线低电平信号给单片机，单片机让步进电机停止，然后送出一个冲裁信号给冲床的电磁铁，冲床动作把铝条冲下。单片机在确认铝条冲下后，继续控制步进电机带动铝条向前运动，以次重复上面的动作，完成铝片的成形工作。步进电机的选型：步进驱动器是步进系统中的核心组件之一。如下图所示，它按照控制器发来的脉冲/方向指令（弱电信号）对电机线圈电流（强电）进行控制，从而控制电机转轴的位置和速度。成形机采用Leadshine公司130HS45步进电机和MD2282驱动器来完成。细分驱动：细分驱动模式具有低速振动极小和定位精度高两大优点。对于有时需要低速运行（即电机转轴有时工作在60rpm以下）或定位精度要求小于0.90度的步进应用中，细分驱动器获得广泛应用。其基本原理是对电机的两个线圈分别按正弦和余弦形的台阶进行精密电流控制，从而使得一个步距角的距离分成若干个细分步完成。如上图所示。例如十六细分的驱动方式可使每圈200标准步的步进电机达到每圈200*16=3200步的运行精度（即0.1125°）。控制信号：单/双脉冲模式：多数Leadshine驱动器可以接收两类脉冲信号：一种为脉冲+方向形式（单脉冲）；一种为正脉冲+反脉冲（双脉冲）形式。可通过驱动器内部的跳线器进行选择。加工精度：成型机采用每圈6400步，成形轮直径为100mm，产品的加工精度为：δ=πd/步数=314/6400=0.05mm如果需要更高的精度可以再增加细分步数。设计原理图如下：K1进料按进料键步进电机带动铝条进给到需要的位置；K2退料按退料键，步进电机反向旋转把铝带退出；K3停止按停止键，步进电机停止转动，在运行状态，则退出运行状态；K4冲裁按一次冲裁键，冲床动作一次；K5自动按自动键，整个系动按如下方式自动循环运行，步进电机转动到设置的长度后停止，冲床冲裁一次，步进电机继续进料到所设置的长度，冲床再动作，以次循环。程序框图：结论：公司采用自制的铝片成形机后，单台机器每天能加工14000-16000片，不仅提高了工效，而且为公司节省了开支。参考文献：1、苏州联扬电机有限公司《LEASHINE步进系统简介》；2、SONIXTECHNOLOGYCO。，LTD《SN8P2722技术手册》