基于stm32的沖床自動(dòng)出料分揀控制器設計

摘要：文章描述了如何應用意法公司的stm32f103c8t6片上系統來(lái)實(shí)現一款沖床出料自動(dòng)化控制器的設計。系統能夠接受光電傳感器輸入信號，按鍵輸入信號，控制氣動(dòng)電磁閥進(jìn)行可靠工作。能夠實(shí)現密封圈產(chǎn)品制造過(guò)程中成品和廢料的可靠分離。
關(guān)鍵詞：沖床；自動(dòng)化；控制器

0 引言
沖壓自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)一樣，目前還有很多工廠(chǎng)的沖壓廢料清除方式都是最原始的人工清掃，機箱裝載。手工生產(chǎn)線(xiàn)需停機清掃，自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)雖不停機，但清掃時(shí)極不安全。同時(shí)手工清掃廢料及目前廢料收集方式使整個(gè)生產(chǎn)現場(chǎng)顯得零亂。廢料滿(mǎn)地散落，場(chǎng)地不清潔，人工清除廢料勢必停機作業(yè)，影響生產(chǎn)效率。在沖壓作業(yè)中，沖壓機械設備、模具、作業(yè)方式對安全影響很大。實(shí)現沖壓機械化和廢料收集自動(dòng)化，能大幅度提高沖壓設備的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，并保證人身安全。但是，沖壓作業(yè)的動(dòng)作頻率高，又多數是薄板加工，所以保證沖壓機械化和廢料收集自動(dòng)化的可靠性在技術(shù)上實(shí)現的難度較大。沖壓廢料的收集常常需要停機工作，既影響生產(chǎn)，又極不安全。目前，國內、外研究的輸送裝置往往只針對一種沖壓產(chǎn)品，當遇到模具墊腳高度、間距及位置不一，夾模器的干涉等問(wèn)題時(shí)，從模下自動(dòng)清除廢料非常困難，本文涉及了一種沖壓自動(dòng)出料分揀控制器的設計，在實(shí)際應用中有顯著(zhù)效果。

1 系統硬件構成
1．1 氣動(dòng)電磁閥選擇
出料分揀采用氣動(dòng)技術(shù)，通過(guò)不同方向的壓縮空氣分揀成品和廢料。氣動(dòng)技術(shù)是以空氣壓縮機為動(dòng)力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞或信號傳遞的工程技術(shù)，以氣動(dòng)元件與機械、電氣、電子等部分或全部綜合構成的控制回路，使氣動(dòng)元件按生產(chǎn)工藝的需要，自動(dòng)按設定的順序或條件動(dòng)作的一種自動(dòng)化技術(shù)。用氣動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，是工業(yè)自動(dòng)化的一種重要技術(shù)手段，也是一種低成本的自動(dòng)化技術(shù)。本文采用了Festo公司的先導式電磁換向閥進(jìn)行氣壓換向。先導式電磁換向閥則是由直動(dòng)式電磁閥和大型氣控換向閥二部分組成。其中直動(dòng)式電磁閥部分又稱(chēng)為電磁先導閥。先導式電磁換向閥是利用電磁先導閥線(xiàn)圈得電后，輸出的先導氣壓來(lái)推動(dòng)大型氣控換向閥(主閥)閥芯動(dòng)作實(shí)現換向的。

1．2 光電傳感器選擇
位置檢測元件采用電氣行程開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)。接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件，本文采用Omron公司的漫反射光電傳感器3個(gè)，分別裝在凸輪的相對位置上。漫反射式光電傳感器對物體進(jìn)行檢測時(shí)，發(fā)射器能發(fā)出一束可調制的不可見(jiàn)紅外光，當被測物體經(jīng)過(guò)光束時(shí)，光線(xiàn)被物體表面反射回接收器，傳感器便有信號輸出。
1．3 stm32綜述
本文采用了ST公司的stm32f103c8t6作為核心控制器。STM32系列基于專(zhuān)為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專(zhuān)門(mén)設計的ARM Co rtex-M3內核。一流的外設1 μs的雙12位ADC、4Mb／s的UART、18Mb／s的SPI、18MHz的I／O翻轉速度。低功耗在72MHz時(shí)消耗36mA(所有外設處于工作狀態(tài))，待機時(shí)下降到2 μA，最大的集成度復位電路、低電壓檢測、調壓器、精確的RC振蕩器等。標準的STM32外設(包括一個(gè)PWM定時(shí)器)，高性能的32位ARM Cortex-M3 CPU，這些特牲使開(kāi)發(fā)人員可以在設備上(如家電、樓宇或工業(yè)自動(dòng)化)整合多種功能，如馬達控制、用戶(hù)界面控制和設備互連功能。其它目標應用包括需要聯(lián)網(wǎng)、數據記錄或USB外設擴展功能的系統。
1．4 系統主電路設計