1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 在这6s内真空吸盘完成吸附钢板并使钢板脱离台板。重复以上的步骤直至台板上没有钢板为止,也即台板不受压力此时也是通过在通过压力传感器将信号传至液压缸使液压缸下降从而使台板回复原来位置,为下一次码料做准备。
其中需要的信号有:每两次送料间台板所受压力的差,液压缸上升到位,台板上升到位。需要控制的动作有:举升装置上升,举升装置下降。作为自动化的升降装置,需要设置开始开关和停止开关。
6.2 端口分配图
综合考虑整个控制过程需要获得的信号、需要控制的动作以及整个控制系统的所有控制开关,设计出PLC控制系统的端口分配图。 I/0口分配表 输入电器 启动按钮(SB) 停止按钮(SB1) 检测台板压力差(压力传感器) 启动按钮(SB2) 检测台板压力差(压力传感器) 启动按钮(SB3) X5 表6-1 液压缸下降(3YA) Y5 X3 X4 液压缸上升(4YA) 驱动电机 Y4 Y3 输入点 X0 X1 X2 输出电器 电机(真空泵) 液压马达 驱动电机 Y2 输出点 Y0 Y1 6.3 元件的选择
国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的PLC产品,一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,不要盲目贪大求全,以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑:对输入/输出点的选择,对存储容量的选择,对I/O响应时间的选择,根据输出负载的特点选型,对在线和离线编程的选择,是否联网通信选型,对PLC结构形式的选择。
本次设计选用:日本松下点生产的FP-X系列PLC。
根据本设计要实现的功能(剪式液压升降平台能够根据其平台上钢板重量的减轻而上升一定的高度,从而使得码放在底座上的待加工钢板的最上层能始终保持在一定的高度位置,使得送料装置实现顺利送料。)和该升降装置的自身特点(该升降装置是以液
27
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 压系统来提供动力升降过程比较平稳而且反应敏捷。)可以选择压力传感器来作为自动升降机的外部传感器。常见的压力传感器如下图所示。
图6-1 常用压力传感器外形
28
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 7 总结
本次毕业设计主要是对1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计,该可升降底座是通过剪式液压升降台的升降来实现底座的升降的,底座的自动升降是通过PLC自动控制系统来实现的。
本次设计首先是对升降装置的方案进行比较和分析,进而确定本次设计的升降机构,最终确定了钢板自动剪切送料机可升降底座的总装图。其次是对通过对剪式升降平台机构位置参数、运动参数和动力参数的简单分析,同时结合具体实例,对机构中两种液压缸布置方式分析比较,最终确定液压执行元件大体分为液压缸或液压泵,前者实现直线运动,后者完成回转运动,而对于实现单纯并且简单直线及回转运动的机构,可以采用齿轮式液压泵及双活塞杆液压缸从而完成了液压系统的设计。再次就是对自动升降控制系统的设计,结合升降的特点和升降的高度从而选择传感器等元件。在设计的过程中,系统主要参数的计算最为重要,直接关系到系统的稳定和性能。最后对剪式升降台的典型零件如举升臂和上台面等的结构材料及尺寸进行简要的受力分析和设计,从而简单的完成了液压升降台的设计。
本次设计的钢板自动剪切送料机的可升降底座主要应用在轻载高速的升降场合,结构紧凑,容易实现自动升降,而且特别适合钢板(板材)送料时的升降。当然升降装置有很多的种类,如螺旋升降装置,链条升降装置等,但他们都有各自适用的场合,只有综合考虑才能使得所选的升降装置达到最佳的使用效果。
本次设计是对我本科期间学习的检验,在这过程中我重新学习和巩固了很多知识,其中包括对液压与气压传动、可编程控制器、材料力学、机械设计、机械原理等基础课程的巩固学习,同时也使我对相关软件的使用更加熟练,如AutoCAD、UG等绘图软件。另外在本次设计工作中我也懂得了如何与他人合作,如何提高工作效率,也进一步提高了自己独立思考的能力,使我懂得如何根据自己的设计任务去查阅相关资料和检索相关文献,从而搜集大量的有用的参考资料。
由于自己的学习能力有限,整个设计还存在一些不足,在实际应用时要经过多次调整才能达到预期效果,望各位老师批评指正。
29
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 参考文献
[1]夏东劫,肖锋,徐建明,仇翔.铜箔/半固化片卷材剪切机研究[J].机电一体化,2011,(第3期):12-14.
[2]濮良贵.机械设计(第八版)[M].北京:高等教育出版社,2008.
[3]修杰,李玉兰,徐世许.送料机的PLC控制系统设计[J].工业控制计算机,2012,(第4期):26-30. [4]王秀彦,蔡胜利.升降式工作台的液压系统设计[J].工业技术,2012年(第4期):75-95. [5]魏发孔.水平驱动剪式升降机的动力性能研究[J].甘肃工业大学学报,l999. [6]成大先.机械设计手册(第五版)[M].北京:化学工业出版社,2010. [7]陈磊,缪燕平等.机械制造工艺[M].北京:北京理工大学出版社,2010.
[8]陈在平,赵相宾.可编程序控制器技术与应用系统设计[M].北京:机械工业出版社,2005. [9]王之栎,王大康.机械设计综合课程设计[M].北京:机械工业出版社2003. [10]雷天觉.新编液压工程手册[M].北京,北京理工大学出版社,l998 .
[11]张宏洲.剪切机主要力能参数的新研究[J].金属世界,2012,(第5期):111-118. [12]郭华.舞台机械设备控制系统上位机监控软件的实现计算机自动测量与控制[J].2001. [13]许福玲,陈尧明.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,1997. [14]陆元章.现代机械设备设计手册[M].北京:机械工业出版社,1996.
[15]唐朝明.剪式液压升降平台的设计[J].机车车辆工艺,1995年(第3期):29-46.
[16]胡洁波,尹旭芳.剪切机自动下料码放装置设计[J].工业技术,2012年(第4期):145-165. [17]自动上料装置的设计[D].湖南:湖南工业大学科技学院,2010.
[18]Kurt E Petersen. Silicon as a mechanical Material[C]. Proc. IEEE, 1982(5):420-436. [19]Wilson C E. Kinematics and Dynamics of Machinery. Happer&Row Publishers,1983.
30
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 附录
附图1
附图2
31
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 附图3
32