橫剪板材的真空堆垛控制

二.堆垛控制的目的
　　堆垛控制就是通過(guò)真空傳送帶把板材運(yùn)送到相應(yīng)的垛臺(tái)上,然后釋放真空氣閥,使帶材落到垛板小車上.由于是在真空帶運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)堆垛的,必須考慮運(yùn)行的速度、帶材的厚度、帶材的長(zhǎng)度等,對(duì)真空氣閥釋放的時(shí)間、釋放的區(qū)域進(jìn)行控制。
三.實(shí)現(xiàn)的方法
　　通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)模塊請(qǐng)求中斷，對(duì)真空帶運(yùn)行速度進(jìn)行采樣，同時(shí)計(jì)算板材所走的距離，根據(jù)真空帶運(yùn)行速度及板材的厚度、長(zhǎng)度，控制板材的堆垛。控制流程圖見(jiàn)圖4。
四．脈沖計(jì)數(shù)模塊的設(shè)置
　　脈沖計(jì)數(shù)模塊有8個(gè)寄存器，其中0#、1#寄存器為計(jì)數(shù)存儲(chǔ)器，2#寄存器為刷新周期存儲(chǔ)器，3#、4#寄存器為比較寄存器，5#為中斷狀態(tài)控制寄存器，6#為模式定義寄存器，7#為模塊狀態(tài)寄存器。我們必須對(duì)5#中斷狀態(tài)控制寄存器進(jìn)行設(shè)置。如表1

表1.中斷狀態(tài)控制寄存器控制字定義

中斷周期為22ms，存儲(chǔ)在2#寄存器，變量名為TIMER4%，使用1#計(jì)數(shù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)編碼器的脈沖數(shù)，變量名為L(zhǎng)OW_COUNTER4%。
五．速度修正
　　不同厚度的板材，在拋落過(guò)程中，其空氣阻力是不同。較薄的板材相對(duì)空氣阻力較大，板材下落時(shí)間較長(zhǎng)，橫向運(yùn)行距離較長(zhǎng)；較厚的板材相對(duì)空氣阻力較小，板材下落時(shí)間較短，橫向運(yùn)行距離較短。同時(shí)，同樣厚度的板材，速度不同，所受的阻力也不一樣。所以必須根據(jù)板材的不同厚度、不同速度對(duì)氣閥釋放區(qū)進(jìn)行修正。
　　在程序中，把板材分為3類：第一類厚度小于0.5mm；第二類厚度大于0.5mm，而小于1.2mm；第三類厚度大于1.2mm。三類板材的速度修正曲線分別如圖5中的曲線A1、曲線A2、曲線A3。其中X軸為速度，4095相對(duì)于150米/分，Y軸為修正值（程序中變量名位VB_off%），根據(jù)修正值確定氣閥的釋放區(qū)。Y值小于310時(shí)，釋放4#區(qū)氣閥；Y值大于310而小于620時(shí)，釋放4#、3#區(qū)；Y值大于620而小于930時(shí)，釋放4#、3#、2#區(qū)；Y值大于930時(shí)釋放4#、3#、2#、1#區(qū)。

六．長(zhǎng)度修正
　　根據(jù)板材長(zhǎng)度決定5#、6#、7#、8#、9#區(qū)氣閥是否釋放。板材長(zhǎng)度<610mm, 釋放5#區(qū)氣閥； 610mm<板材長(zhǎng)度<1220mm, 釋放5#、6#區(qū)氣閥; 1220mm<板材長(zhǎng)度<1830mm, 釋放5#、6#、7#區(qū)氣閥; 1830mm<板材長(zhǎng)度<2440mm, 釋放5#、6#、7#、8#區(qū)氣閥; 板材長(zhǎng)度>2440mm, 釋放5#、6#、7#、8#、9#區(qū)氣閥。
結(jié)合速度修正和長(zhǎng)度修正，確定實(shí)際氣閥的釋放區(qū)。
七．速度修正、長(zhǎng)度修正的程序框圖,如圖6

　　圖中dick%-板材厚度，len%-板材長(zhǎng)度，vb_spd%為速度，spd_c1%、spd_c2%、spd_c3%與圖5板材速度修正曲線A1、A2、A3相對(duì)應(yīng)。
Selector功能塊是把se端為1的所有輸入端IN的值相加。
八．板材釋放的時(shí)間控制
　　通過(guò)數(shù)組方式儲(chǔ)存板材的數(shù)據(jù)，每次中斷時(shí)最多可記錄30片板材的數(shù)據(jù)（超過(guò)30片，再?gòu)?開(kāi)始）。當(dāng)光電傳感器F檢測(cè)到第1片板材端部后板材數(shù)組加1，把中斷周期該片板材所走的距離dist_mm%加入W
（1）中；每次中斷后W（1）加上該次中斷所走的距離dist_mm%;當(dāng)光電傳感器F檢測(cè)到第2片板材端部后板材數(shù)組再加1，把中斷周期該片板材所走的距離dist_mm%加入W（1）、W（2）中；其后，每次中斷后W（1）、W（2）都加上該次中斷所走的距離dist_mm%......當(dāng)W(n)值>=垛臺(tái)前沿位置BT+板材長(zhǎng)度L-減去速度修正值Y時(shí)，釋放該片板材。對(duì)于1#垛臺(tái)，BT1值為1430，對(duì)于2#垛臺(tái)BT2值為6580。BT值其實(shí)就是檢測(cè)光電傳感器F與相應(yīng)垛臺(tái)的距離。
九．氣閥及氣閥控制模塊的動(dòng)作特性
　　真空氣閥與相應(yīng)的真空腔相連，正常情況下，真空氣閥不動(dòng)作，真空腔封閉，形成負(fù)壓，對(duì)板材形成吸力。真空氣閥動(dòng)作時(shí)，氣閥旁通，真空腔與大氣相連，負(fù)壓消除，釋放板材。真空氣閥的動(dòng)作包括三個(gè)時(shí)段，如圖7 ：

　　其中第一時(shí)段為旁通開(kāi)始，氣閥線圈施加直流48V、額定8.9A電流，時(shí)間約為38ms; 第二時(shí)段為旁通保持，氣閥線圈施加直流12V、額定2.2A電流，時(shí)間約為40ms;第三時(shí)段為恢復(fù)，靠氣閥的彈簧返回，時(shí)間約為22 ms。
　　氣閥控制模塊特性與氣閥的動(dòng)作要求相適應(yīng)，其時(shí)間反應(yīng)如圖8：

　　其中TA為吸合時(shí)間，TH為保持時(shí)間，TA、TH以及保持電流IH可通過(guò)氣閥控制模塊上的電位器調(diào)節(jié)。
十．抗干擾
　　光電傳感器F能否正確檢測(cè)板材端部，決定了板材行走距離計(jì)算是否正確，直接影響板材的釋放。板材表面的色斑、污油漬，真空帶表面粘有的鋁粉，以及在運(yùn)行中板材端部的抖動(dòng)等因素都會(huì)干擾光電傳感器對(duì)板材端部的檢測(cè)，引起板材釋放的混亂。為了去除這些干擾，必須對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾。
　　程序的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)兩個(gè)計(jì)時(shí)器cnt_f1%和cnt_f2%。當(dāng)F信號(hào)由0-1時(shí)，cnt_f1%開(kāi)始計(jì)時(shí)，如cnt_f1%大等于cnt_t1%,F信號(hào)為1，則產(chǎn)生檢測(cè)端部信號(hào)LP@;當(dāng)F信號(hào)由1-0時(shí)，cnt_f2%開(kāi)始計(jì)時(shí)，如cnt_f2%大等于cnt_t2%,F信號(hào)為0，則檢測(cè)端部信號(hào)LP@變?yōu)?。程序時(shí)間響應(yīng)如圖9。