以實(shí)際工程遇到的一些問題為基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作過程對遇到的問題進(jìn)行分析，并提出一些解決措施。 1 概述 我公司采用二維打標(biāo)機(jī)對本公司生產(chǎn)的變速器總成進(jìn)行打號，以便于對變速器進(jìn)行追溯和管理。 針對初裝打標(biāo)機(jī)的安裝與調(diào)試期間遇到的機(jī)械、電氣、數(shù)據(jù)通訊方面的一些問題進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的分析。 2 機(jī)械方面 故障現(xiàn)象：打標(biāo)機(jī)的原點(diǎn)位置漂移，導(dǎo)致字符的打印位置偏離了預(yù)定的打印位置 從打標(biāo)機(jī)的工作原理分析如下： 開機(jī)后自檢，打印頭回到原點(diǎn)等待命令。待掃描儀描到標(biāo)識碼信息后，計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換，根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的脈沖信號來控制步進(jìn)電機(jī)的移動(dòng)位置（此打標(biāo)機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)控制）確定打印頭的坐標(biāo)位置。到達(dá)指定位置后，傳感器發(fā)出打印指令，打印針開始動(dòng)作進(jìn)行打號。 如果步進(jìn)電機(jī)被某一個(gè)物體卡住，或者摩擦力大于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，則步進(jìn)電機(jī)會(huì)失步，打印頭不能達(dá)到指定位置進(jìn)行打印，這就是字符漂移的主要原因。 通過實(shí)際測量我們得出結(jié)論：打印針的高度與變速器總成的一個(gè)凹槽高度剛好一致，且與發(fā)出打印指令的預(yù)定位置也剛好一致。于是打印針行進(jìn)中會(huì)進(jìn)入凹槽并被卡在凹槽內(nèi)，從而造成步進(jìn)電機(jī)失步。相解決此問題必須抬高打印頭的高度。由于機(jī)械本體已經(jīng)固定，我們決定采用改變機(jī)械原點(diǎn)的辦法。所謂的機(jī)械原點(diǎn)就是每次起始打印時(shí)的參照點(diǎn)。 解決方案：在打印頭的固定支座上安裝加長的鐵片來提前感應(yīng)原點(diǎn)傳感器。通俗的說就是利用原點(diǎn)處的傳感器來有效的抬高了打印針的Y軸高度，達(dá)到避開變速器總成凹槽位置的目的。（如圖1） 機(jī)械方面的問題解決好之后，隨之而來的是電器方面與數(shù)據(jù)通訊方面的問題。實(shí)際工作中打標(biāo)機(jī)處于自動(dòng)狀態(tài)，無需專人操作，因此數(shù)據(jù)的采集與處理。 3 電氣方面 傳感器簡介：實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化和生產(chǎn)過程自動(dòng)化必不可少的核心部件，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、紡織、輕工、航空工業(yè)起到限位、定位檢測的作用，對提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，發(fā)揮巨大作用。（如圖2） 步進(jìn)電機(jī)簡介 步進(jìn)電機(jī)是將電泳沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在正常情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、起始的位置取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，并且步進(jìn)電機(jī)還有周期性的誤差不積累的優(yōu)點(diǎn)。使的不僅電機(jī)在速度、位置控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。（如圖3) 步進(jìn)電機(jī)繞組的通電變化規(guī)律為： A→AB→B→BA→A Vcc：直流電源 Gnd：接地 CP：發(fā)出脈沖信號；每發(fā)一個(gè)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步矩角，脈中頻率決定著步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 A+A-：接A相步進(jìn)電機(jī)的繞組 B+B-：接B相步進(jìn)電機(jī)的繞組 Xcon：接X平面的限位開關(guān)；防止超出工作范圍之外，對設(shè)備器保護(hù)作用 Ycon：接X平面的限位開關(guān)；防止超出工作范圍之外，對設(shè)備器保護(hù)作用 步進(jìn)電機(jī)與伺服控制器可直接相連接進(jìn)行控制。（如圖4） 4 數(shù)據(jù)通訊方面解決措施 串口程序數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)試 串行口是計(jì)算機(jī)的常用接口，它具有連接線少，通訊簡單等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的推廣與應(yīng)用。其中常用的是RS-232接口，他是由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家等聯(lián)合定制的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。 我們首先在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行串口程序的調(diào)試。 我們找來一臺(tái)手持掃描儀進(jìn)行串口通訊測試。查看掃描儀所采集到的數(shù)據(jù)是否被完整的發(fā)送到計(jì)算機(jī)中，以檢查數(shù)據(jù)通訊線路是否暢通。串口掃描儀需要提供5V電壓，接線中需要對串口的各個(gè)針腳功能非常清楚。 9針串口針腳功能如表1 我們在第9腳、第5腳加上+5V電壓，把左側(cè)端口1接在掃描儀端口上，右側(cè)端口2接到計(jì)算機(jī)中的COMI口即可。（如圖5） 剛接通電源的瞬間掃描儀會(huì)發(fā)出“滴”一聲，表示硬件已經(jīng)通電。然后我們進(jìn)行串口參數(shù)的設(shè)置：我們選擇COM1端口、波特率選擇9600、奇偶校驗(yàn)NONE、數(shù)據(jù)位8位、停止位1位，設(shè)置好參數(shù)后按下掃描按鈕進(jìn)行掃描，則串口程序屏幕接受區(qū)顯示了剛才掃描到的數(shù)據(jù)，說明數(shù)據(jù)通道暢通。 5 打標(biāo)過程 工作中當(dāng)工件到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，被打號機(jī)右側(cè)的紅外線傳感器檢測到，緊接著自動(dòng)掃描儀開始采集位于工件頂部的標(biāo)識碼信息，并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。后者發(fā)出指令位于打標(biāo)機(jī)底部的氣缸充氣動(dòng)作，推動(dòng)打印機(jī)構(gòu)前行在氣缸動(dòng)作的這段時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換，最終數(shù)據(jù)被傳輸?shù)剿欧?qū)動(dòng)系統(tǒng)中，然后伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)沿X軸、Y軸在工件打號區(qū)域內(nèi)進(jìn)行打號。這時(shí)會(huì)在計(jì)算機(jī)屏幕出現(xiàn)“打印請案ENTER取消請案ESC”的命令（在打標(biāo)機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器上也有一個(gè)按鈕，能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的操作）計(jì)算機(jī)則根據(jù)用戶的不同選擇進(jìn)行打標(biāo)或者不打標(biāo)。（如圖6） 為了實(shí)現(xiàn)打標(biāo)機(jī)的自動(dòng)化我們在導(dǎo)軌的預(yù)定 位置上安裝了打印開關(guān)傳感器。當(dāng)打印機(jī)構(gòu)在氣缸的推動(dòng)下到達(dá)預(yù)定位置后，打印開關(guān)發(fā)出信號控制繼電器。 繼電器簡介 繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。（如圖7、圖8） 通過繼電器觸頭（繼電器常開觸頭并聯(lián)在打印按鈕上）的接觸實(shí)現(xiàn)打標(biāo)與否。 至此，打標(biāo)機(jī)的打號自動(dòng)化改造完成，改進(jìn)方案達(dá)到預(yù)期效果。