较落后。
因此,我们必须给予这方面技术充分的重视,加快研究开发,以较快的速度追赶发达国家的研究步伐∞1。
1.4本论文的内容及主要工作本论文要完成整体方案的论证与设计,机械部分的设计,电气控制部分主电路与控制电路的设计,PLC控制器的软、硬件设计,人机界面的设计,整机的系统调试等。
论文章节安排如下:l、绪论,介绍课题的研究背景,主要内容和意义。
2、系统总体设计原理。
研究系统的总体组成,设计原理,方案的确定等。
3、自动送料气动系统设计。
研究自动送料气动系统的组成及其控制原理等。
4、电气控制电路设计。
研究整个控制电路的构成,完成步进电机及其驱动的参数设定等。
5、可编程控制器(PLC)控制系统的设计。
完成PLC的硬件设计,地址分配及软件编程等。
6、人机界面设计。
研究人机界面的选型,参数的设定以及和PLC的通信等。
4第一章绪论7、总结。
对论文的设计进行简要的评析。
根据厂家要求,全自动表针冲压成型机最后需满足以下技术参数:1、工作频率:120。
140个份;2、调节范围:5mm--一60mm;步距误差±0.20mm;3、材料铝合金:宽50-200ram,长度500~800mm,厚度:0.27--0.4mm4、选择机床为10吨冲床;5、材料堆积厚度50mm。
1.5小结本章主要介绍了课题的来源及相关背景,分析了课题研发的现实意义,对自动冲床及其送料机构的现状做了详细的综述,并对数控机床和自动送料技术的发展趋势做了~定程度的介绍,最后介绍了本课题完成的任务内容并列出了全自动表针冲压成形机的技术参数。
第二章系统总体设计原理第二章系统总体设计原理2.1改造前系统的生产过程及其不足原系统直接通过人工进行送料,成品一次冲模成型。
加工时工人将材料放在模具上,进给量的大小靠挡块定位设定,冲床每完成一次加工,由吹气阀把成品件吹走。
由于冲压的是片料,所以人工送料时,在送料的开始和快要结束时必须将送料速度降下来,以保证人身安全,这样就大大降低了生产效率。
而且长时间工作,操作工人很容易疲劳,注意力不集中就很容易发生事故。
另一方面,由于现在工人的流动性大,新手操作需要经过一段时间的熟悉过程才能达到熟练的程度,无形中造成了生产效率的低下。
2.2改造后系统工作原理及组成不。
根据厂家的要求及现场的情况,我们将系统改造后的结构示意图如图2.1所送料盘图2.1.1改造后的系统结构示意图前视图7全自动表针冲压成型机的设计与研究水平运动气缸图2.1.2改造后的系统结构示意图左视图该系统主要由气动送料部分,步进给料部分等构成。
控制系统主要由PLC,步进电机驱动,人机界面等组成。
该系统的工作原理是,料盘中放满料后,按下启动按钮,则PLC控制真空吸盘下降从料盘中吸取一片料片,然后上升,左移,到达送料板上方后,释放真空,料片落在送料板上,由定位气缸定位后跟随送料板在前后位移气缸的作用下向滚轮系统行进,最后在滚轮系统的带动下,实现由步进电机控制的步进送料。
步进送料的长度和速度足由PLC通过控制发出脉冲数目的多少和频率的高低控制步进电机转过的角度与频率来实现的。
为了在高速进料中不至于使电机失步,在控制过程中使用了带上升沿和下降沿的脉冲指令。
其中的滚轮起导向和输送作用的,同时为了保证进料的精度,料板和滚轮之间无相对滑动。
最后的冲压成型是由冲床带动模具来实现的。
废料板在右侧的滚轮系统带动下移走,完成整个自动冲压过程。
2.3控制方案的论证及选择本次改造包括自动送料机的设计和冲床的数控改造。
目前所采用的控制方式有专用的数控系统,传统的继电器、接触器方式,单片机控制方式,PLC加人机界面方式等,下面就一一述及特点。
第二章系统总体设计原理2.3.1专用数控系统专用的数控系统,国外的有法那克、西门子等;国产的有武汉华中、广州数控等。
专用的数控系统具有控制精度高,编程能力强,系统可靠性高,待开发的功能多等优点。
但对于冲床来说由于它是属于点位控制,控制相对简单如果选用造价昂贵的专用系统无疑是资源上的一种浪费,况且对于具有特定意义的送料装置其控制不一定具有优势。
因此,专用系统将不在这次改造的考虑之列。
2.3.2继电器接触器控制继电器逻辑控制器的显著特点是造价低廉,在逻辑控制上采用硬接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或者并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑。
在现代化生产设备中,往往有大量的开关量、数字量、脉冲量以及模拟量的控制装置,例如电机的启停、电磁阀的开闭、产品的计数等等。
此种控制方案其连线多而复杂、体积大、功耗大,一旦系统构成后,想再改变或增加功能都很困难;另外继电器触点数目有限,因此灵活性和扩展性都很差;其次在控制速度上,继电控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,自然控制速度就很慢;另外机械触点还会出现抖动现象,工作不稳定。
早期的逻辑控制主要是用继电器或分立的电子线路来实现,但是随着生产的飞速发展,人们对这些自控装置提出了更通用、易变、易修、可靠、控制能力更强的要求。
此种固定接线式的老装置显然不能够适应这种要求,因此,继电器接触器的控制方案本次设计也不予采用。
2.3.3单片机控制单片机具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点,它更善长于数据计算与数据处理,一般更广泛地应用于数据采集和中央控制室控制。
由于单片机不是专门针对工业现场的自动化控制而设计的,所以应用到现场时必须对烦琐的接口电路进行设计,比如输入输出接口电路中的耦合电路、隔离电路,以及驱动电路。
另外工业现场的电磁等干扰信号,会对单片机产生强烈的干扰,所以采用单片机直接进入现场控制对其进行抗干扰处理也是不得不考虑的问题H1。
9全自动表针冲压成型机的设计与研究2.3.4pL0一人机界面控制可编程逻辑控制器(PLC)的控制逻辑思想由传统的继电器、接触器发展演变而来,但其控制逻辑是以程序的方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只要改变程序即可,故被称为“软接线”。
其连线少、体积小,加之触点由半导体电路来实现控制,因此速度快,不会出现抖动问题,灵活性和扩展性也很好,可靠性很高,这些都是传统的接触器控制器所无法比拟的。
另外,可编程控制器是专门为工业现场自动化设计的,由于采用了自诊断、冗余控制技术等,所以抗干扰能力很强№1:接口电路一般不需要专门设计,本身就带有光电耦合电路,且有很强的负载驱动能力;软件方面采用了梯形图和状态图的编程语言格式,非常直观易学,便于工程技术人员掌握,这些都是较单片机控制的明显优势。
尤其是最近几年,PLC在处理模拟量、数据计算方面也有了很大的发展,某些方面可以和单片机相媲美,对于一般工业生产的中小规模数据处理计算量完全可以胜任。
人机界面主要是用来显示现场的一些参数,控NDri工过程,以及下达相关的控制命令。
它的采用可以弥补PLC控制中缺少操作人员直接参与控制交流媒介的不足。
综合本次改造的实际需要,所需资金费用情况,完成指标性能,设计开发周期与成本等等情况,我们最后选择了PLc_一人机界面的控制方式,系统控制方案结构示意图如图2.2所示。
1人机界面b≥厶叫冲床电机控制IZlI启动I》达刮步进电机驱动}刊步进电机勺户l。
.。
1停止》lb气缸电磁阀r图2.2系统控制结构示意图10第二章系
上一篇:
面向全生命周期的产品形态设计研究
下一篇:
王毅刚老师治疗面瘫经验