基于stm32的沖床自動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(tǒng)來實現(xiàn)一款沖床出料自動化控制器的設計。系統(tǒng)能夠接受光電傳感器輸入信號，按鍵輸入信號，控制氣動電磁閥進行可靠工作。能夠?qū)崿F(xiàn)密封圈產(chǎn)品制造過程中成品和廢料的可靠分離。
關(guān)鍵詞：沖床；自動化；控制器

0 引言
沖壓自動化技術(shù)和信息技術(shù)一樣，目前還有很多工廠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)線需停機清掃，自動生產(chǎn)線雖不停機，但清掃時極不安全。同時手工清掃廢料及目前廢料收集方式使整個生產(chǎn)現(xiàn)場顯得零亂。廢料滿地散落，場地不清潔，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。實現(xiàn)沖壓機械化和廢料收集自動化，能大幅度提高沖壓設備的利用率和勞動生產(chǎn)率，并保證人身安全。但是，沖壓作業(yè)的動作頻率高，又多數(shù)是薄板加工，所以保證沖壓機械化和廢料收集自動化的可靠性在技術(shù)上實現(xiàn)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(nèi)、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，夾模器的干涉等問題時，從模下自動清除廢料非常困難，本文涉及了一種沖壓自動出料分揀控制器的設計，在實際應用中有顯著效果。

1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成
1．1 氣動電磁閥選擇
出料分揀采用氣動技術(shù)，通過不同方向的壓縮空氣分揀成品和廢料。氣動技術(shù)是以空氣壓縮機為動力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進行能量傳遞或信號傳遞的工程技術(shù)，以氣動元件與機械、電氣、電子等部分或全部綜合構(gòu)成的控制回路，使氣動元件按生產(chǎn)工藝的需要，自動按設定的順序或條件動作的一種自動化技術(shù)。用氣動控制技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，是工業(yè)自動化的一種重要技術(shù)手段，也是一種低成本的自動化技術(shù)。本文采用了Festo公司的先導式電磁換向閥進行氣壓換向。先導式電磁換向閥則是由直動式電磁閥和大型氣控換向閥二部分組成。其中直動式電磁閥部分又稱為電磁先導閥。先導式電磁換向閥是利用電磁先導閥線圈得電后，輸出的先導氣壓來推動大型氣控換向閥(主閥)閥芯動作實現(xiàn)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關(guān)或接近開關(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，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行檢測時，發(fā)射器能發(fā)出一束可調(diào)制的不可見紅外光，當被測物體經(jīng)過光束時，光線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系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Co rtex-M3內(nèi)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(zhuǎn)速度。低功耗在72MHz時消耗36mA(所有外設處于工作狀態(tài))，待機時下降到2 μA，最大的集成度復位電路、低電壓檢測、調(diào)壓器、精確的RC振蕩器等。標準的STM32外設(包括一個PWM定時器)，高性能的32位ARM Cortex-M3 CPU，這些特牲使開發(fā)人員可以在設備上(如家電、樓宇或工業(yè)自動化)整合多種功能，如馬達控制、用戶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(shù)據(jù)記錄或USB外設擴展功能的系統(tǒng)。
1．4 系統(tǒng)主電路設計