1、汽車輪轂生產(chǎn)專用夾具的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：史艷國(guó)姓名：XXX08級(jí)機(jī)電3班學(xué)號(hào)：080101010XXXContents項(xiàng)目描述及要求1項(xiàng)目的模擬方案2控制程序3模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果4項(xiàng)目的結(jié)論52項(xiàng)目的描述及要求項(xiàng)目描述汽車輪轂生產(chǎn)的最后一序是數(shù)控車削，需要使用專用夾具，該夾具使用液壓裝置驅(qū)動(dòng)，中心定位方式。具體的動(dòng)作過(guò)程是：機(jī)器手上料送到-液壓定位裝置啟動(dòng)-中心定位（使用光電傳感器檢測(cè)中心孔定位是否準(zhǔn)確）-若定位滿足要求，驅(qū)動(dòng)液壓夾緊裝置夾緊工件（使用壓力傳感器檢測(cè)是否到達(dá)工作壓力）-夾緊后啟動(dòng)車床主軸開(kāi)始工作。要求還需具有計(jì)件功能，能夠記錄每班的生產(chǎn)件數(shù)并使用數(shù)碼管顯示。3項(xiàng)目的描述及要求工

2、程背景隨著社會(huì)進(jìn)程的加快，汽車產(chǎn)業(yè)如今仍然是制造業(yè)的寵兒。在如今高速運(yùn)轉(zhuǎn)的社會(huì)機(jī)構(gòu)中，人們對(duì)自動(dòng)化要求也越來(lái)越高。因此，如何適應(yīng)優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的生產(chǎn)要求是微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的源動(dòng)力。本項(xiàng)目針對(duì)汽車輪轂的生產(chǎn)，改進(jìn)其工件裝夾的控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、人性化操作，提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本。4項(xiàng)目的描述及要求需解決的問(wèn)題檢測(cè)機(jī)器手是否上料，并啟動(dòng)液壓定位裝置檢測(cè)中心孔是否定位準(zhǔn)確，并作出相應(yīng)操作檢測(cè)裝夾緊固是否達(dá)到工作壓力，若達(dá)到啟動(dòng)主軸判斷工件是否已經(jīng)加工完成，并顯示已加工工件個(gè)數(shù)5項(xiàng)目的模擬方案 系統(tǒng)控制板 外圍控制電路8088cpu一塊，74HC138譯碼器一片，8255并口控制芯片一

3、塊，四位共陰七段數(shù)碼管兩片，發(fā)光二極管8個(gè)，直流電動(dòng)機(jī)，8279鍵盤/顯示器芯片一個(gè)，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，蜂鳴器.包括信號(hào)放大部分，紅外通信傳感器，光電傳感器，壓力傳感等6項(xiàng)目的模擬方案7項(xiàng)目的模擬方案控制思路8項(xiàng)目的模擬方案開(kāi)關(guān)1機(jī)器手上料開(kāi)關(guān)2中心定位開(kāi)關(guān)3檢測(cè)工作壓力流水燈啟動(dòng)定位蜂鳴器啟動(dòng)夾緊電機(jī)加工進(jìn)程模擬方法開(kāi)關(guān)4加工完成數(shù)碼管工件計(jì)數(shù)9項(xiàng)目的模擬方案8088為控制中樞8255接口芯片為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站8279定頻率刷新數(shù)碼管PA口接LED燈PC1連蜂鳴器PC2連直流電機(jī)PB口接開(kāi)關(guān)CSCS2A0A0，A1A1CSCS5CLK2MA0A0模擬方法8279825510項(xiàng)目的模擬方案電路圖11項(xiàng)目的模

4、擬方案系統(tǒng)連線圖12項(xiàng)目的模擬方案系統(tǒng)連線圖13控制程序pa_8255 equ 0e000h;8255各端口地址pb_8255 equ 0e001hpc_8255 equ 0e002hcom_8255 equ 0e003hextrn display8:near;聲明子程序.model small.stack.data;定義數(shù)據(jù)bufferdb 8 dup(?)Counterdw0timer=214控制程序.codestart:mov ax,datamov ds,axmov es,ax;程序代碼mov dx,pc_8255mov al,82h;初始化，b口輸入，a、c口輸出out dx,alon

5、ce:mov dx,pa_8255mov al,0ffh;pa口全置1out dx,almov dx,pc_8255mov al,02h;pc口，d1置位，d2復(fù)位清零out dx,al初始化部分15控制程序a1:mov dx,pb_8255in al,dxtest al,02h;屏蔽其他位，獲取d1位，檢測(cè)開(kāi)關(guān)1信號(hào)jnz a1call flowled;流水燈a2: mov dx,pb_8255in al,dxtestal,04h;讀d2位，檢測(cè)開(kāi)關(guān)2信號(hào)jnz a2mov dx,com_8255mov al,02h;往pc1上送低電平 out dx,al;蜂鳴器響call delaymov

6、 dx,com_8255mov al,03h;往pc1上送高電平 out dx,al;蜂鳴器停階段程序16控制程序a3:mov dx,pb_8255in al,dxtest al,08h;讀d3位，檢測(cè)開(kāi)關(guān)3信號(hào)jnz a3mov dx,com_8255mov al,05h;往pc2上送高電平，啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)out dx,ala4:mov dx,pb_8255in al,dx;讀d4位，檢測(cè)開(kāi)關(guān)4信號(hào)test al,10hjnz a4mov dx,com_8255mov al,04h;往pc2上送低電平，電動(dòng)機(jī)停車out dx,alcall ledisp;計(jì)數(shù)器加1，顯示jmp once;進(jìn)入

7、下一加工過(guò)程mov ax,4c00hint 21h17控制程序ledispprocpush ax;保護(hù)寄存器push bxmovax,counteraddax,1;轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管入口參數(shù)daaadc ah,0mov bl,almov al,ahdaamov ah,almov al,blmovcounter,ax;將個(gè)數(shù)以BCD碼形式送回存儲(chǔ)器mov bx,axmov ah,aland al,0fhmov buffer,al;個(gè)位and ah,0f0h數(shù)碼管計(jì)數(shù)子程序18控制程序ror ah,4 mov buffer + 1,ah;十位 mov ax,bx mov al,ah and ah,0fh

8、 mov buffer+2,ah;百位 and al,0f0h ror al,4 mov buffer+3,al;千位mov buffer + 4,10h;高四位不需要顯示movbuffer + 5,10hmov buffer + 6,10hmovbuffer + 7,10hleasi,buffercalldisplay8;調(diào)用內(nèi)部子程序popbxpop axretledisp endp19控制程序flowledproc;流水燈子程序push axpush cxpush dxmov cx,8;設(shè)定循環(huán)次數(shù)8次mov al,0fehmov dx,pa_8255f1:out dx,alcall d

9、elayror al,1;各燈依次接收低電平，發(fā)光loop f1pop dxpop cxpop axretflowled endp流水燈子程序20控制程序延時(shí)子程序delay procpush cxxor cx,cxagain:loop againpop cxret delayendp21控制程序DAA(Decimal Adjust After Addition)組合(壓縮)BCD碼的加法調(diào)整指令。功能：將AL的內(nèi)容調(diào)整為兩位組合型的二進(jìn)制數(shù)，要分別考慮AL的高4位和低4位。如果AL的低4位大于9或AF=1，則AL的內(nèi)容加06H，并將AF置1；然后如果AL的高4位大于9或CF=1，則AL的內(nèi)容

10、加60H，且將CF置1。如果兩個(gè)都不滿足，則將AF,CF清零。 MOV AL,37H MOV BL,35H ADD AL,BL ;兩個(gè)16進(jìn)制數(shù)相加，AL此時(shí)為37H+35H=6C DAA ;DAA調(diào)整，這時(shí)AL為72H。思考：本項(xiàng)目中AX里會(huì)出現(xiàn)2CH之類的數(shù)嗎？22模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果我設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的整體思想是：用實(shí)驗(yàn)室所具有的硬件設(shè)備來(lái)模擬工廠中輪轂的實(shí)際加工過(guò)程。具體做法是：用撥動(dòng)開(kāi)關(guān)模擬傳感器的輸入，并通過(guò)二極管顯示8255各IO口的電平情況（即檢測(cè)到的信號(hào)），用直流電動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)模擬主軸的工作情況。用數(shù)碼管顯示加工工件個(gè)數(shù)，程序能夠正常運(yùn)行。采用了自下而上的設(shè)計(jì)思路，先將可能用到的分程序?qū)懞?/p>

11、，然后后嵌套組合。因而，程序調(diào)試時(shí)也是自下而上的調(diào)試。程序未運(yùn)行前將所有開(kāi)關(guān)置位，即全部撥到1位。程序的每一步狀態(tài)由開(kāi)關(guān)設(shè)置高低電平觸發(fā)，并由二極管和數(shù)碼管顯示8255的輸出電平。23模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.數(shù)碼管接收脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)的調(diào)試未撥動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，PB0為高電平，數(shù)碼管為初始狀態(tài)。這里設(shè)置了DX.AX=0099 9999H，故顯示結(jié)果如下24模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果撥動(dòng)開(kāi)關(guān)0后，PB0為低電平，觸發(fā)計(jì)數(shù)顯示程序，結(jié)果如下圖25模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)錄像26項(xiàng)目的結(jié)論項(xiàng)目計(jì)數(shù)問(wèn)題啟動(dòng)信號(hào)的設(shè)置抗干擾能力故障處理中心定位適用范圍實(shí)際應(yīng)用27項(xiàng)目的結(jié)論項(xiàng)目計(jì)數(shù)問(wèn)題本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)暫時(shí)只使用了四位數(shù)碼管，即最大工件數(shù)為四位

12、數(shù)，并且在斷電后數(shù)目會(huì)歸零，多有限制?？梢詳U(kuò)大數(shù)碼管位數(shù)，已達(dá)到顯示更大工件數(shù)目的目的?？梢钥紤]在控制板上添加EEPROM等存儲(chǔ)芯片并在程序中寫響應(yīng)的記錄程序來(lái)達(dá)到斷電不丟失的效果，并且可以添加按鍵等人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)人對(duì)工件數(shù)目的操作。28控制程序八位數(shù)程序 add ax,1;ax=999Ahdaa;ax=9900h,AF=1,CF=1adc ah,0;ax=9A00h,CF=0mov bl,al;bl=00hmov al,ah;al=9Ahdaa;al=00h,CF=1mov ah,al;ah=00hmov al,bl;al=00hpush axmov ax,dx;ax=0099hadc ax,

13、0;ax=009Ahdaaadc ah,0mov bl,almov al,ahdaamov ah,almov al,blmov dx,ax;dx=0100hpop ax;dx.ax=0100 0000h假設(shè)ax=9999hdx=0099h29項(xiàng)目的結(jié)論啟動(dòng)信號(hào)的設(shè)置如果車床要求啟動(dòng)信號(hào)不只是短延時(shí)的高電平脈沖或開(kāi)關(guān)信號(hào)，此程序的控制信號(hào)就必須更改，若主軸運(yùn)轉(zhuǎn)期間要求本控制程序一直輸出高電平或低電平狀態(tài)，可以在本控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上添加一個(gè)觸發(fā)器，輕易達(dá)到轉(zhuǎn)換目的。30項(xiàng)目的結(jié)論抗干擾能力本項(xiàng)目中給出的原理圖只做了示意性描述，并沒(méi)有考慮系統(tǒng)抗噪聲干擾的能力，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可以為每塊芯片的供電引腳

14、添加瓷片電容以濾去線路存在的高頻噪聲，必要時(shí)可以將每一路輸入輸出信號(hào)線添加光耦隔離，增加控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。31項(xiàng)目的結(jié)論故障處理在運(yùn)轉(zhuǎn)期間若某部分發(fā)生故障，本控制程序只會(huì)停留在某個(gè)階段而不能繼續(xù)往下執(zhí)行，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以考慮適當(dāng)改進(jìn)，增加故障顯示器，增加系統(tǒng)自檢程序，增加人機(jī)接口，使其更人性化。32項(xiàng)目的結(jié)論中心定位使用范圍本項(xiàng)目中通過(guò)采用在輪轂中軸通孔邊緣安裝4個(gè)光電定位來(lái)實(shí)現(xiàn)位置信息采集，然而，并不是所有型號(hào)的輪轂都是這種結(jié)構(gòu)，有些輪轂可能根本沒(méi)有通孔，對(duì)于在中軸上沒(méi)有通孔的輪轂，要使用本項(xiàng)目必須考慮修改定位方式才能使用。33感言通過(guò)二十六個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)際操作，在嘗試了無(wú)數(shù)次枯燥而繁瑣的程序調(diào)試后，終于取得了預(yù)想的效果，我興奮了，簡(jiǎn)直是喜極而泣。這中間不知經(jīng)歷了多少挫折，做項(xiàng)目并不是向想象中的那么簡(jiǎn)單，每一個(gè)微小的錯(cuò)誤都有可能導(dǎo)致整個(gè)工程無(wú)法正常工作。此外，還必須考慮程序的可讀性，設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，操作的方便