封切机自动定位系统的设计

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　　1引言
. u' x+ O3 F( P, K0 p, `　　由于单片机具有很灵活的控制功能和能够提供可靠的运行测试，因此在机电一体化的领域中得到广泛的应用。利用单片机的功能实现自动化控制加工已成为现代工业最常用的控制方法之一。
　　本设计的主要目标在于充分的利用单片机的资源和功能，以最简单的方法来完成封切机定位系统的复杂任务。系统工作时通过光电信号传感器对封切机运动参数进行检测和单片机的软硬件控制功能来实现对封切机运动状态的自动定位，从而控制步进电机的送料的速度，使之与主电机控制的封切运动状态相配合，实现包装袋的精确封切；同时，实现包装自动电子计数及显示，袋长显示及调整，点动和清零等操作功能。
3 U+ ?9 [- G' y3 L, T　　2封切机自动定位系统的工作原理
- w( W2 v+ t! {5 R　　封切机自动定位系统的应用对象是包装袋，通过8751单片机的软硬件功能和光电信号传感器检测到的信号来实现对包装袋输送和封切的运动状态自动定位，控制送料步进电机的速度，使送料与无级调速主电机的封切动作相配合，以实现包装袋封切的自动化和精确化；同时，通过显示器和报警系统向生产操作员提供准确的生产信息。
: D4 h0 q, ^5 h9 N, d, C/ b% u! n　　封切机自动定位系统的工作原理，图中虚线部分为8751单片机及其外部接口，在输入端有人工操作信息和现场信息输入；输出端有显示系统和执行机构响应单片机的运行结果；人工输入包括：调整袋长、清零、复位、点动等操作；现场信息有主要为光电眼的信息；工作状态显示则为显示袋长数值和被加工袋的数量；外部执行机构是起送袋作用的步进电机，它的频率受单片机控制。
　　在包装生产行业中，用作包装袋的复合薄袋可以分为两种：一种为空白袋，另一种为印刷袋(色袋)。色袋上印有可供光电信号检测传感器识别的标识。封切机自动定位系统通过光电信号传感器自动检测到主电机控制的封切机频率，从而转化为脉冲数与另一个光电信号传感器检测到的脉冲数作比较，调整送料步进电机的频率，以达到改变其送料的速度，使之适应主电机的封切运动。
　　自动定位系统根据封切袋的不同又可以分为两种定位方式：一种是空白袋定位系统，此定位系统为定长定位系统，只要求封切运动的速度与送袋速度相配合，达到定长封切的要求；另一种是印刷袋定位系统，印刷袋定位系统则为定位的跟踪，要求每次封切的位置必须落在指定的标识位置。
6 l5 ~) E- l4 ^  z' W, R! j　　我们在进行各项封切任务时，必然会遇到一个问题；就是每次任务要求的袋长都可能会改变，而这必然会影响到我们在系统中预置的袋长初值。又因为检测色袋标识的光电眼与封切口之间的距离S为一个定值，袋长改变了，也必然会影响送袋速度与封切速度之间的关系。因此为实现加工的自动化定位，必须要对此袋长与距离S之间作一定的函数调整。但这只对封切印刷袋有效，而在封切空白袋时则没有意义了。
文章关键词： 步进电机   单片机   封切机