1、步進(jìn)式
輸送機(jī)介紹
步進(jìn)式輸送機(jī)如圖1．能間歇地輸送工件，主要由步進(jìn)電機(jī)、曲柄搖桿、滑架、推爪和減速箱等組成。工作時(shí)電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置，工作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑架往復(fù)移動(dòng)。
電控系統(tǒng)的要求：(1)可以控制速度、步長(zhǎng)；(2)推動(dòng)前檢測(cè)工件是否在正確位置上；(3)有極限保護(hù)，有報(bào)警系統(tǒng)。
2、步進(jìn)式工件輸送機(jī)控制系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)
(1)電動(dòng)機(jī)選擇
型號(hào) 70BF10C
相數(shù) 三相
每相繞組電阻，Q1.2
每相靜態(tài)電流/A 3
直流勵(lì)磁電壓/V 24
最大靜力矩/Nm 0.5
(2)PWM驅(qū)動(dòng)電路
此次設(shè)計(jì)采用一種脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
如圖2所示，電路主要有D觸發(fā)器、比較器和大功率場(chǎng)效應(yīng)管功放電路組成。在這個(gè)電路中，原來(lái)串聯(lián)在電機(jī)繞阻回路中的7Ω電阻減小到1Ω．用作電流取樣。
工作原理：控制信號(hào)產(chǎn)生電路使D觸發(fā)器輸入端為高電平，大功率場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,24 V電源經(jīng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的繞阻和場(chǎng)效應(yīng)管及電阻R3組成回路，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞阻電流上升，電阻上的壓降變大，當(dāng)電壓上升到超過(guò)參考電壓，比較器翻轉(zhuǎn)，比較器輸出高電平,D觸發(fā)器復(fù)位，輸出低電平，場(chǎng)效應(yīng)管截止，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞阻電流為零。電阻R，上壓降為0．比較器輸出低電平D觸發(fā)器復(fù)位，由于輸入信號(hào)保持高電平。當(dāng)時(shí)鐘電路出現(xiàn)上升沿，又將觸發(fā)D觸發(fā)器．這樣循環(huán)，場(chǎng)效應(yīng)管不斷導(dǎo)通、截止，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞阻電流穩(wěn)定，達(dá)到橫流目的。
本電機(jī)要求電流為3A，參考電壓設(shè)為3V，一旦電流超過(guò)設(shè)定值，電路斷路。此電路特點(diǎn)是電阻功耗大為減少。
3、步進(jìn)式工件輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)控制方案總體設(shè)計(jì)
3.1軟件環(huán)分
本文采用軟件環(huán)分，通過(guò)C語(yǔ)言編程。主要要求：
(l)啟動(dòng)后等待外部檢測(cè)決定是否啟動(dòng)；
(2)有電機(jī)失步檢測(cè)；
(3)有超行程檢測(cè)；
(4)有報(bào)警系統(tǒng)。
具體執(zhí)行如圖3所示。
3.2 proteus仿真
仿真電路如圖4所示。
仿真采用四相步進(jìn)電機(jī)，通電順序A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。
步進(jìn)電機(jī)速度主要受通電頻率的控制，當(dāng)定子繞阻按一定順序不斷地輪流通電時(shí)，步進(jìn)電機(jī)就持續(xù)不停地旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速
改變通電頻率就可改變點(diǎn)擊轉(zhuǎn)速。本文采用單片機(jī)控制，故控制時(shí)通過(guò)調(diào)用延時(shí)函數(shù)來(lái)改變控制通電頻率，而改變延時(shí)函數(shù)輸入量來(lái)改變速度。如圖5~圖8用示波器檢測(cè)單片機(jī)輸出頻率。
4、結(jié)語(yǔ)
(1)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路選擇PWM驅(qū)動(dòng)電路時(shí)電阻消耗功率小，電路簡(jiǎn)單，可提供的驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定性高：
(2)本設(shè)計(jì)的軟件環(huán)分邏輯清晰，完全符合輸送機(jī)要求，能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制功能；
(3)運(yùn)用keil和proteus聯(lián)合仿真單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)．通過(guò)改變單片機(jī)接口的輸出脈沖來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的速度和步長(zhǎng)，提供不同大小的步速和步長(zhǎng)．能夠滿足輸送機(jī)不同的輸送要求。
