本發(fā)明涉及彎管機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于微處理控制技術(shù)的智能壓管裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和生活水平的不斷提高，在家具業(yè)、空調(diào)制冷、汽車配件、自行車業(yè)、衛(wèi)浴設(shè)備等領(lǐng)域?qū)Ω鞣N彎曲成型管件的數(shù)量、規(guī)格的需求都在不斷地增加、花樣不斷翻新、同時對彎管精度和表面質(zhì)量提出了更高的要求，這就要求彎管機(jī)能夠滿足不同類型、不同規(guī)格的生產(chǎn)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是，提供了一種基于微處理控制技術(shù)的智能壓管裝置。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，提出了如下技術(shù)方案：一種基于微處理控制技術(shù)的智能壓管裝置，其特征在于：包括機(jī)械部分、液壓系統(tǒng)和微處理控制系統(tǒng)；

其中，機(jī)械部分包括：送料定位裝置，將被加工管件固定在彎管模的加緊槽中，完成直線送料；轉(zhuǎn)管定位夾持裝置，輔助加緊被加工管件，完成空間轉(zhuǎn)管；彎管傳動裝置，向固定在旋轉(zhuǎn)固定軸上的彎管模提供驅(qū)動力；壓料裝置，對被加工管件進(jìn)行彎曲；床身和彎管模，完成其他彎管輔助工作；

液壓系統(tǒng)主要由6個液壓缸組成：料夾缸用于夾持管料，保證彎管、送料、空間轉(zhuǎn)管時管料的固定；芯棒缸驅(qū)動芯棒進(jìn)入空心管料，使芯棒在彎曲時起支撐作用；主夾缸，在彎管時始終保證管料通過夾緊模固定在彎管模的加緊槽上；導(dǎo)夾缸，起輔助夾管作用；彎曲主油缸，通過齒條齒輪使彎曲模旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)彎管；傾轉(zhuǎn)軸歸零缸，手動空間轉(zhuǎn)管后使傾轉(zhuǎn)軸回零位；

微處理控制系統(tǒng)包括顯示模塊、輸入模塊、執(zhí)行模塊和功能模塊。

所述彎管?？梢愿鼡Q，以改變不同管件的不同彎曲直徑。

所述液壓系統(tǒng)中，彎曲主油缸、主夾缸、導(dǎo)夾缸和料夾缸均有液控單向閥鎖緊，減少了壓力損失，保證彎管過程中彎曲、夾緊、壓料動作可靠；彎曲主油缸、主夾缸、導(dǎo)夾缸和芯棒缸都采用單向節(jié)流回路，使得系統(tǒng)速度可調(diào)，滿足不同的彎管工藝。

所述彎曲主油缸設(shè)置了2次回油節(jié)流調(diào)速回路,這樣工作速度平穩(wěn)、無沖擊,速度負(fù)載特性好；芯棒缸的單向節(jié)流回路用于彎管結(jié)束時,芯棒慢退使管制品輕微凹陷部分拉平滑,保證管制品的最終質(zhì)量。

所述中央處理器連接現(xiàn)場可編程門陣列電路，所述現(xiàn)場可編程門陣列電路連接光控鎖模塊，所述白光LED連接現(xiàn)場可編程門陣列電路，所述現(xiàn)場可編程門陣列電路連接光鑰匙模塊，所述光電檢測電路連接現(xiàn)場可編程門陣列電路；所述光電檢測電路內(nèi)設(shè)置有光敏元件接收器、反射鏡、光源、調(diào)制波形發(fā)生器、調(diào)制波形處理器及調(diào)制放大器，所述現(xiàn)場可編程門陣列電路連接調(diào)制波形發(fā)生器，所述調(diào)制波形發(fā)生器連接光源，所述光源連接反射鏡，所述反射鏡連接光敏元件接收器，所述光敏元件接收器連接調(diào)制放大器，所述調(diào)制放大器連接調(diào)制波形處理器，所述調(diào)制波形處理器連接現(xiàn)場可編程門陣列電路；所述中央處理器采用TMS570LS1114微控制器。

TMS570LS1114器件是一款高性能安全系統(tǒng)微控制器系列。此安全架構(gòu)包括：以鎖步模式運(yùn)行的雙核CPU，CPU和存儲器內(nèi)置自檢(BIST)邏輯，閃存和數(shù)據(jù)SRAM上的ECC，外設(shè)存儲器的奇偶校驗，外設(shè)I/O上的回路功能。

該發(fā)明的有益效果：

1)彎管能力強(qiáng),，加工范圍廣

基于微處理控制技術(shù)的智能壓管裝置可實現(xiàn)三維多彎，每一管件最多可加工8個彎頭數(shù)，每彎可有8檔空間轉(zhuǎn)角，最大彎管角度可達(dá)185度,同時適合于鋼管、不銹鋼管、鋁管、鈦合金管等管材加工。

2)彎管工藝精度高,，質(zhì)量好

采用編碼器和PLC對彎管角度進(jìn)行自動準(zhǔn)確控制，彎管精度達(dá)±0.1度，另外增加了慢速彎管、慢退芯工序使彎管質(zhì)量可進(jìn)一步得到提高。

3)安全可靠，操作方便

通過自動化技術(shù)、智能化控制技術(shù)、以及微處理器控制技術(shù)相結(jié)合而進(jìn)行系統(tǒng)控制，使得機(jī)器人在使用過程中能夠有效完成所設(shè)定工作流程，采用微控制器與現(xiàn)場可編程門陣列相結(jié)合的中心控制技術(shù)，提高整個系統(tǒng)的處理性能及處理效率，使得整個系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，并有效降低故障率。WIFI容易被電磁干擾，傳輸?shù)姆较虿豢煽兀艽a容易被截獲。然而可見光通信是一種點對點的傳輸模式，具有保密性好的優(yōu)點。因此，可以將可見光通信技術(shù)與門禁技術(shù)相結(jié)合，具有廣闊的運(yùn)用前景。隨著社會的進(jìn)步，智能智能移動終端得到了大量普及，智能移動終端成為了人們?nèi)粘Ｉ钪须S生攜帶的物品。

滿足自動控制所需，通過自動化技術(shù)、智能化控制技術(shù)、以及微處理器控制技術(shù)相結(jié)合而進(jìn)行系統(tǒng)控制，使得機(jī)器人在使用過程中能夠有效完成所設(shè)定工作流程，采用微控制器與現(xiàn)場可編程門陣列相結(jié)合的中心控制技術(shù)，提高整個系統(tǒng)的處理性能及處理效率，使得整個系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，并有效降低故障率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于微處理控制技術(shù)的智能壓管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；

其中，1-夾緊模上塊、2-彎管模、3-旋轉(zhuǎn)固定軸、4-防皺板、5-導(dǎo)向壓料模、6-芯棒、7-被加工管件、8-夾緊模下塊、9-彎曲缸、10-導(dǎo)夾缸、11-主夾缸、12-芯棒缸、13-料夾缸、14-傾轉(zhuǎn)軸歸零缸。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳盡描述：

如圖1，彎管模固定在主軸上并隨主軸一起轉(zhuǎn)動,管子通過夾緊模固定在彎管模的夾緊槽上,移動式導(dǎo)向壓料滑槽緊貼于管坯的彎曲外側(cè),當(dāng)彎管模回轉(zhuǎn)一角度時,管子就被纏繞在彎管模的周向,從而得到某一彎曲半徑的彎曲角度。要實現(xiàn)空間彎曲,手動通過送料小車將管件送到下一彎曲位置(由機(jī)械擋塊確定,最多有8個),并轉(zhuǎn)過一所需空間角度(由機(jī)械凸輪確定,有8組機(jī)械凸輪,可設(shè)置8種空間轉(zhuǎn)角),進(jìn)行彎管,即可得到相同彎曲半徑的空間彎管。更換彎管?？筛淖儚澢霃健?/p>

如圖2，基于微處理控制技術(shù)的智能壓管裝置的液壓系統(tǒng)主要由6個液壓缸組成,料夾缸用于夾持管料,保證彎管、送料、空間轉(zhuǎn)管時管料的固定；芯棒缸驅(qū)動芯棒進(jìn)入空心管料,使芯棒在彎曲時起支撐作用,特別是薄壁管料加工時,防止管料產(chǎn)生內(nèi)皺和塌陷；主夾缸在彎管時始終保證管料通過夾緊模固定于彎管模的夾緊槽上；導(dǎo)夾缸起輔助夾管作用,同時保證在彎管時,管坯彎曲外側(cè)能沿著導(dǎo)向滑槽作移動；彎曲主油缸通過齒條齒輪,使彎曲模旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)彎管。傾轉(zhuǎn)軸歸零缸用于手動空間轉(zhuǎn)管后,使傾轉(zhuǎn)軸回零位。在彎管機(jī)的液壓系統(tǒng)中,彎曲主油缸、主夾缸、導(dǎo)夾缸和料夾缸均有液控單向閥鎖緊,減少了壓力損失,保證彎管過程中彎曲、夾緊、壓料動作可靠。彎曲主油缸、主夾缸、導(dǎo)夾缸和芯棒缸都采用了單向節(jié)流回路,使得系統(tǒng)速度可調(diào),滿足不同的彎管工藝。其中彎曲主油缸設(shè)置了2次回油節(jié)流調(diào)速回路,這樣工作速度平穩(wěn)、無沖擊,速度負(fù)載特性好,在達(dá)到彎曲角度前5°～10°時,可采用慢速彎管,使最終到達(dá)的彎曲角度與設(shè)定彎曲角度十分接近；芯棒缸的單向節(jié)流回路用于彎管結(jié)束時,芯棒慢退使管制品輕微凹陷部分拉平滑,保證管制品的最終質(zhì)量。用電磁溢流閥形成卸荷回路,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,能量利用合理,節(jié)能效果明顯。

所述中央處理器連接現(xiàn)場可編程門陣列電路，所述現(xiàn)場可編程門陣列電路連接光控鎖模塊，所述白光LED連接現(xiàn)場可編程門陣列電路，所述現(xiàn)場可編程門陣列電路連接光鑰匙模塊，所述光電檢測電路連接現(xiàn)場可編程門陣列電路；所述光電檢測電路內(nèi)設(shè)置有光敏元件接收器、反射鏡、光源、調(diào)制波形發(fā)生器、調(diào)制波形處理器及調(diào)制放大器，所述現(xiàn)場可編程門陣列電路連接調(diào)制波形發(fā)生器，所述調(diào)制波形發(fā)生器連接光源，所述光源連接反射鏡，所述反射鏡連接光敏元件接收器，所述光敏元件接收器連接調(diào)制放大器，所述調(diào)制放大器連接調(diào)制波形處理器，所述調(diào)制波形處理器連接現(xiàn)場可編程門陣列電路；所述中央處理器采用TMS570LS1114微控制器。

TMS570LS1114器件是一款高性能安全系統(tǒng)微控制器系列。此安全架構(gòu)包括：以鎖步模式運(yùn)行的雙核CPU，CPU和存儲器內(nèi)置自檢(BIST)邏輯，閃存和數(shù)據(jù)SRAM上的ECC，外設(shè)存儲器的奇偶校驗，外設(shè)I/O上的回路功能。

TMS570LS1114器件集成了ARM Cortex-R4F浮點CPU，此CPU提供一個高效1.66DMIPS/MHz，并且具有能夠以高達(dá)180MHz運(yùn)行的配置，從而提供高達(dá)298DMIPS。此器件支持字不變大端序[BE32]格式。

TMS570LS1114器件具有1MB集成閃存和128KB數(shù)據(jù)RAM，此配置具有單個位糾錯和雙位糾錯功能。這個器件上的閃存存儲器是一個由64位寬數(shù)據(jù)總線接口實現(xiàn)的非易失性、電可擦除并且可編程的存儲器。為了實現(xiàn)所有讀取、編程和擦除操作，此閃存運(yùn)行在一個3.3V電源輸入上(與I/O電源一樣的電平)。當(dāng)處于管線模式中時，閃存可在高達(dá)180MHz的系統(tǒng)時鐘頻率下運(yùn)行。SRAM在整個支持的頻率范圍內(nèi)支持字節(jié)、半子、字和雙字模式的單周期讀取和寫入訪問。

TMS570LS1114器件特有針對基于實時控制的外設(shè)，其中包括2個下一代高端定時器(N2HET)時序協(xié)處理器，此協(xié)處理器具有多達(dá)44個I/O端子，7個支持多達(dá)14個輸出的增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器(ePWM)模塊，6個增強(qiáng)型捕捉(eCAP)模塊，2個增強(qiáng)型正交編碼器脈沖(eQEP)模塊，以及2個支持多達(dá)24個輸入的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。

N2HET1是一款高級智能定時器，此定時器能夠為實時應(yīng)用提供精密的計時功能。該定時器為軟件控制型，采用一個精簡指令集，并具有一個專用的定時器微級機(jī)和一個連接的I/O端口。N2HET可被用于脈寬調(diào)制輸出、捕捉或者比較輸入，或者通用I/O。N2HET特別適合于那些需要多種傳感器信息的應(yīng)用，以及那些要求具有復(fù)雜和準(zhǔn)確時間脈沖的驅(qū)動致動器的應(yīng)用。一個高端定時器傳輸單元(HTU)能夠執(zhí)行DMA類型處理來與主存儲器之間傳輸N2HET數(shù)據(jù)。一個內(nèi)存保護(hù)單元(MPU)被內(nèi)置于HTU內(nèi)。

ePWM模塊能夠用最少的CPU開銷或干預(yù)來生成復(fù)雜脈寬波形。ePWM易于使用，并且支持高側(cè)和低側(cè)PWM和死區(qū)生成。借助于集成觸發(fā)區(qū)保護(hù)以及與片載MibADC的同步，ePWM模塊非常適合于數(shù)字電機(jī)控制應(yīng)用。

eCAP模塊在外部事件的精確定時捕捉十分重要的系統(tǒng)中是必不可少的。在不被用于捕捉應(yīng)用時，eCAP還可被用于監(jiān)視ePWM輸出或用于簡單的PWM生成。

eQEP模塊用于與一個線性或旋轉(zhuǎn)遞增編碼器進(jìn)行直接連接以從一個高性能運(yùn)動和位置控制系統(tǒng)中正在旋轉(zhuǎn)的機(jī)械中獲得位置、方向和速度信息。

此器件具有212位分辨率MibADC，每個MibADC總共具有24個通道和受64字奇偶校驗保護(hù)的緩沖器RAM。MibADC通道可被獨立轉(zhuǎn)換或者可針對順序轉(zhuǎn)換序列由軟件成組。16個輸入可在2個MibADC間共用。有三個獨立的組。每個組可在被觸發(fā)時被轉(zhuǎn)換一次，或者通過配置以執(zhí)行連續(xù)轉(zhuǎn)換模式。MibADC1還支持外部模擬復(fù)用器的使用。

此器件有多個通信接口：3個MibSPI，2個SPI，1個LIN1個SCI，3個DCAN，和1個I2C。SPI為相似移位寄存器類型器件之間的高速通信提供了一種便捷方法。LIN支持本地互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)2.0并可被用作一個使用標(biāo)準(zhǔn)不歸零碼(NRZ)格式的全雙工模式UART。DCAN支持CAN 2.0(A和B)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)并使用一個串行、多主控通信協(xié)議，此協(xié)議用高達(dá)1Mbps的穩(wěn)健耐用通信速率有效支持分布式實時控制。DCAN非常適合工作于嘈雜和惡劣環(huán)境中的系統(tǒng)(例如：汽車和工業(yè)領(lǐng)域)，此類應(yīng)用需要可靠的串行通信或多路復(fù)用布線。

I2C模塊是一個多主控通信模塊，此模塊通過I2C串行總線在微控制器和一個I2C兼容器件之間提供一個接口。此I2C支持100Kbps和400Kbps的速度。

一個調(diào)頻鎖相環(huán)(FMPLL)時鐘模塊被用來將外部頻率基準(zhǔn)與一個內(nèi)部使用的更高頻率相乘。此全局時鐘模塊(GCM)管理可用時鐘源與器件時鐘域間的映射。

此器件還有一個外部時鐘前置分頻器(ECP)模塊，當(dāng)被啟用時，此模塊在ECLK端子上輸出一個連續(xù)外部時鐘。ECLK頻率是一個外設(shè)接口時鐘(VCLK)頻率的用戶可編程比例。這個可被外部監(jiān)視的低頻輸出作為此器件運(yùn)行頻率的指示器。

直接內(nèi)存訪問(DMA)控制器有16個通道，32個控制數(shù)據(jù)包和對其內(nèi)存的奇偶校驗保護(hù)。MPU被內(nèi)置在DMA中，以保護(hù)內(nèi)存不受錯誤傳輸?shù)挠绊憽?/p>

錯誤信令模塊(ESM)監(jiān)控所有器件錯誤并在檢測到一個故障時確定是觸發(fā)一個中斷還是觸發(fā)一個外部錯誤引腳/球狀引腳?？蓮耐獠勘O(jiān)視的nERROR端子可作為一個微控制器中故障條件的指示器。

外部內(nèi)存接口(EMIF)提供到異步和同步內(nèi)存或者其它從器件的內(nèi)存擴(kuò)展。

一個參數(shù)覆蓋模塊(POM)被用來提高應(yīng)用代碼的校準(zhǔn)功能。POM能夠?qū)㈤W存訪問重新路由至內(nèi)部存儲器或EMIF，從而避免了閃存內(nèi)參數(shù)更新所需的重編程步驟。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。