PLC与棒料切割机的结合应用.docVIP

摘 要 铸棒线割机是一种既能有效的提高生产率，又在价格和使用方面能被广大用户所接受的一种新型的自动控制切割机。由PLC控制的气动铸棒切割机，其中融合了气压自动控制、机器人技术和PLC控制技术。PLC控制各个气动换向阀的电磁铁，由气缸驱动机械手完成顺序切割过程，实现了机械设计、电器控制和气动控制的有效结合。这种切割机具有控制方便，性能稳定，结构简单，调节、维修方便，生产率高等优点，具有广泛的应用前景。 关键词：自动控制??控制方便??结构简单 生产率 目 录 摘要 1 第一章 切割部分设计 1.1设计要求 ……………………………………………………………………… 7 1.2方案计设 ……………………………………………………………………… 7 1.3结构设计 ……………………………………………………………………… 8 第二章 行走装置部分设计 2.1设计要求 …………………………………………………………………… 21 2.2方案设计 …………………………………………………………………… 22 2.3直线导轨的选择计算 …………………………………………………… 23 第三章 夹紧部分设计 3.1设计要求 …………………………………………………………………19 3.2方案设计 …………………………………………………………………19 第四章 PLC 概述 3.1可编程控制器PLC的基本原理 ……………………………………… 24 3.2可编程控制器的特点 …………………………………………………… 25 第五章 电气控制线路的设计 4.1电气控制线路设计的要求 ………………………………………………30 4.2气动原理图的设计 ………………………………………………………… 32 参考文献 ……………………………………………………………………… 41 第一章 切割部分设计 1.1 设计要求 项目要求切割机能够根据定长信号分别切割两条连续的铸铁棒，实现对铸棒的准确定长切割，切割后自动返回初始位置。其切口深度为35mm。再由压断机进行压断。 1.2 方案设计 切割部分主要有砂轮、电动机和传动机构组成。现在在切割部分有两种可行的方案：第一，电动机通过带传动带动砂轮片转动。第二，电动机通过圆锥齿轮传动带动砂轮片转动。考虑到切割过程中电动机带动砂轮高速旋转，所以优先选取第一种方案，因为圆锥齿轮传动不宜应用在转速太高的场合，而且运用齿轮传动时，还要考虑到这样消除震动和怎样润滑齿轮，这样就增加了设计成本。 图1-1 切割部分原理图 切割部分的原理如图1-1所示，电动机带动砂轮片高速旋转，电机与工作台之间采用铰支撑，气缸1可推动砂轮片上下移动，完成切割。气缸2可推动工作台横向移动，控制切割的长度。气缸3可使工作台纵向移动，使砂轮片能分别切割两根铸棒。其中电动机和气缸都通过电磁阀由PLC机控制，从而实现其动作。 1.3 结构设计 1.3.1砂轮片的选取 经过调研，切断能力为50 的砂轮片，其规格为mm，所需电机的最小功率为kw，转速为=2840 r/min, 砂轮片的最大线速度为70m/s。 最终选取砂轮片的型号为TL-001型，其磨料为棕刚玉，粒度为20#。 1.3.2 电机的选取 根据砂轮片的要求，现选用比较常用的Y系列三相异步电动机，这是由于Y系列三相异步电动机的功率等级和安装尺寸与国外同类型的先进产品相当，因而具有与国外同类型产品之间良好的互换性，供配套出口及引进设备替换。选取功率为3.0KW，满载时的转速为2870r/min。额定电流6.39A，功率因数0.87，效率82%，额定转矩2.3。 1.3.3 带传动设计 1.确定计算功率 由《机械设计》第108页表7-7查得工作情况系数=1.2（电机带动砂轮切割铁棒，载荷性质为载荷变动较大），则功率为 （1-1） 2.初选带的型号 根据和，由《机械设计》书中第108页图7-14初选A型普通V带。 3.确定带轮的基准直径和 1）由《机械设计》第109页表7-8查得A型=75mm,考虑到带轮太小，其弯曲应力过大，所以要使，取=150 2）验算带的速度 m/s （1-2） 因为 5m/s 22.6m/s 25m/s 带速符合要求。 3）计算