1自动带锯机工作原理与工作过程

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。 

2系统硬件

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。

3系统软件

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,确定一个合理的高输出频率,即运行频率。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（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高起动频率及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。