翻转箱毕业设计

1、风电模具翻转系统之翻转箱的设计 wind power mold flip of the design of the system to flip box 毕业设计（论文）共 14 页 完成日期 2012-4-30 答辩日期 2012-5-12 摘要 这份毕业设计主要是围绕红枫风电模具的翻转系统而写的，注重写翻转系统的翻 转箱的设计，此篇设计主要是通过亲身体会而写的，详细的阐述翻转箱的设计目的， 设计过程，设计要求，最终结果。 模具的翻转是通过翻转系统实现的，没有翻转系统，模具的翻转基本很难实现的， 所以必须设计出翻转系统，才能有效的翻转模具，翻转系统利用了液压系统，利用液 压给的动力加上机械臂

2、的动作配合完成整个的模具翻转过程，翻转箱则是翻转系统的 核心部分，翻转箱的内部结构也是比较复杂的，主要运用到了 plc 来实现的。让 plc 与机械臂即翻转臂相互配合完成，翻转臂会把信号传给 plc 让 plc 来处理，做出正确 的选择。整个的翻转箱由三个部分组成翻转箱，翻转臂，连接线。在这篇毕业设计中 会重点强调翻转箱的制作全过程第一章翻转箱的变压器。 关键词 翻转系统；翻转箱；机械臂 目录 1 翻转系统的设计.1 1 1.1 翻转系统的设计目的.1 1 1.2 设备设计方案.1 1 2 翻转箱的元器件介绍与接法.2 2 2.1 变压器.2 2 2.2 接触器.3 3 2.3 交换机.4 4

3、 2.4 plc.5 5 2.5 安全继电器.6 6 2.6 变频器.7 7 2.7 断路器.8 8 2.8 继电器.9 9 3 .翻转箱实体图.1010 3.1 翻转箱内部图.1010 3.2 翻转箱外部图.1010 3.3 翻转箱的翻转臂图.1111 3.4 翻转箱的电路图.1111 4 总结.1212 致谢.1313 参考文献.1414 1 翻转系统的设计 1.1 翻转系统的设计目的 该模具分 ss（固定模）和 ps(翻转模)两部分，需要将 ss 与 ps 翻转为一体，才能 制造出叶片，翻转系统可将 ps 翻转在 ss 之上。如图 1-1 所示 图 1-1 1.2 设备设计方案 采用全液

4、压的控制方案。即 ps 模具的翻转、下降、锁紧、上升。全部由液压系统 完成。液压系统的电气元件、检测元件，根据隆重要求由 plc 统一管理。 整个系统由机械、液压、电控三部分组成。 1. 工作原理 系统配备两个机架，每个机架上有一个旋转支架和一个固定机架，分别与 ps 模和 ss 模连接。每个机架上配置 4 个油缸，其中 2 个油缸实现在其各自上死点位置是的交 替工作，使 ps 模进行 180 度的翻转。另外 2 个油缸实现开合模的上下垂直运动。 2. 机械部分 两机架均为厚钢板机构。 旋转支架与 ps 模的连接为焊接连接。固定支架与 ss 模的连接亦是如此。 3. 液压部分 液压系统由动力部

5、分、控制部分和执行部分等三部分构成。 动力部分由 3（4）台电机。3（4）台泵及相关的安全溢流与显示等元件组成。 液压控制部分主要有流量控制用的变频器、方向控制用的电磁换向阀、阻尼调整 用的平衡阀、已保证系统安全。 执行部分共由 56（68）个油缸组成。翻转用的油缸 4 个，垂直移动油缸 8（10） 个。锁紧油缸 40（50）个、锁座油缸 4 个，油缸的技术参数在技术设计师确定。 2 翻转箱的元器件介绍与接法 2.1 变压器 1. 变压器的概述 变压器是一种用于电能转换的电器设备，它可以把一种电压、电流的交流电能转 换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能。 2. 变压器的功能； 电压变换；电

6、流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）;自耦变压器；高 压变压器（干式和油浸式）等 3. 变压器的组成部分 包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、油箱施耐德 trihal 树脂浇注干 式变压器和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜 及测温装置等)和出线套管。 4. 变压器在翻转箱中的作用 主要是起到变压的作用，将电压变为 110v，220v,转换成此电压给下部分的元器件 工作。 5. 变压器在翻转箱中的接法 变压器的输入端主要开给的电压的多大，然后选择对应的接法，变压器的输出则 是根据需要，用多大的电压就接多大的电压，当然，前提我们已经选好了变压器的

7、， 不能超过上限，如果超过了，必须要换符合要求的变压器。如图 2-1 所示: 图 2-1 2.2 接触器 1. 接触器的定义 接触器是能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。 2. 接触器的原理 原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力 吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈 断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合； 常开触头断开。 3. 接触器的接法 sa1 控制【开】 ，sa2 控制【停】 ，接触器自锁。控制电源（1）-sa1 常开点（3）- -sa2 常闭点（5）

8、-接触器-控制电源 0 另外，接触器辅助常开点接上面的（1）和 （3）之间。 4. 接触器在翻转中的作用 通电后，控制遥控器，打开急停，接触器的线圈接通，通电后，电磁吸合，主电 路接通。 5. 接触器的组成部分 接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头） 和灭弧装置组成。 如图所示: 图 2-2 接触器 1 图 2-3 接触器 2 2.3 交换机 1. 交换机的定义 网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。 交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连 接起来。 2.交换机的作用 交换机的基本用途就是

9、能够连通同一网段的电脑。主要还是应用在一个网段的局 域网。现在有 3 层交换机，可以一定的实现路由的三层功能。 3. 交换机的工作原理 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网桥，即传统的（二层） 交换 机。把路由技术引入交换机，可以完成网络层路由选择，故称为三层交换，这是交换 机的新进展。交换机（二层交换）的工作原理交换机和网桥一样，是工作在链路层的 联网设备，它的各个端口都具有桥接功能，每个端口可以连接一个 lan 或一台高性能 网站或服务器，能够通过自学习来了解每个端口的设备连接情况。所有端口由专用处 理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息 4.交换机在翻转箱中的作用 交换机是

10、plc 将信号通过交换机分散到输入模块或者输出模块。 如图 2-4： 图 2-4 交换机 2.4 plc 1. plc 的简介 可编程控制器称为 plc（programmable logic controller） 。 2. plc 的基本结构 a) plc 电源; b) plc 中央处理单元(cpu); c) plc 存储器; d) 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器; e) 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器; f) plc 输入输出接口电路. 如图 2-5 所示: 图 2-5 plc 图 2-6 输入板 图 2-7 输出板 2.5安全继电器 1. 什么是安全继电器 安全继电器是由

11、数个继电器与电路组合而成，为的是要能互补彼此的异常缺陷， 达到正确且低误动作的继电器完整功能，使其失误和失效值愈低，安全因素则愈高， 因此需设计出多种安全继电器以保护不同等级机械，主要目标在保护暴露於不同等级 之危险性的机械操作人员。 2. 安全继电器的原理 pilz 安全继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端 加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁 力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开 触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回 原来的位置，使动触点与原来的静

12、触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放，从而达到 了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区 分：继电 器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点” ；处于接通状态 的静触点称为“常闭触点” 。如图 2-8: 图 2-8 安全继电器 2.6 变频器 1. 变频器的定义 变频器（variable-frequency drive，vfd）是应用变频技术与微电子技术，通过 改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流 （交流变直流） 、滤波、再次整流（直流变交流） 、制动单元、驱动单元、检测单元微 处理单元等组成。通过改变电源的频率来

13、达到改变电源电压的目的，根据电机的实际 需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很 多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。 2. 变频器的原理 主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体 上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。 电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分 构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器” ，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉 动的“平波回路” ，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器” 。 3. 变频器在翻转箱中的作用 减低或者提高电

14、机的转速，使得液压缸中的油压减小或者变大，使得翻转臂运动 一致。 如图 2-9 所示: 图 2-9 变频器 2.7 断路器 1. 断路器的定义 能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载 和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。 2. 断路器的工作原理 电路的火线与开关两端相连。开关置于接通状态时，电流能磁化电磁体，电磁体 产生的磁力随电流的增强而增强，电流降低磁力也会减弱。当电流跃升到危险水平时， 电磁体会产生足够大的磁力，以拉动一根与开关联动装置相连的金属杆，使移动接触 器倾斜并离开静态接触器，切断电路中断电流。双金属条设计也是相同的原理，区别 在

15、于无需给电磁体能量，而是让金属条在高电流下发热自行弯曲，继而启动联动装置 。 3. 断路器的基本特性 额定电压 ue；额定电流 in；过载保护(ir 或 irth）和短路保护(im)的脱扣电流整 定范围；额定短路分断电流(工业用断路器 icu;家用断路器 icn)等。 额定工作电压(ue)：这是断路器在正常(不间断的)的情况下工作的电压。 额定电流(in)：这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环 境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。 短路继电器脱扣电流整定值(im) 短路脱扣继电器(瞬时或短延时)用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸。 其

16、跳闸极限 im： 额定短路分断能力(icu 或 icn)如图 2-10、2-11 所示: 图 2-10 图 2-11 2.8 继电器 1. 继电器的定义 继电器是一种电控制器件。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又 称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电 流去控制大电流运作的一种“自动开关” 。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换 电路等作用。 2. 继电器的工作原理和特性 电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上 一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸 引的作用下克服返回弹簧的拉

17、力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触 点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回 原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达 到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来 区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点” ；处于接通状态 的静触点称为“常闭触点” 。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。 如图 2-12 所示: 图 2-12 继电器 3 .翻转箱实体图 3.1翻转箱内部图 图 3-1 翻转箱内部结构图 3.2翻转箱外部图 图 3-2 翻转箱的外部

18、图 3.3翻转箱的翻转臂图 图 3-3 翻转臂图 3.4翻转箱的电路图 图 3-4 翻转箱电路图 4 总结 实习期即将结束，写这篇毕业设计将是一名大学生即将踏入社会的最后一个学习 性的总结，在实习期，从一个学生逐渐转变为一个职业者，是一个慢慢磨合的过程， 在此期间不管是在学习上还是在与人交流上，自己也有了突破性的进步，现在看来， 实习期对与大学生来说是一个很重要的阶段，总以为自己学到了许多书本上的东西， 总想着踏入社会就一展宏图，当自己正在踏入社会时才发觉书本上的东西是多么的肤 浅，即使把书啃了个遍，得不到社会的锤炼也是徒劳，在红枫实习，从刚进入公司什 么也不懂的学生，到现在基本都能独立完成自己组的工作，期间，除了自己的努力外， 也得到了师傅的帮助，我的师傅不止一个，基本有能力的都是我师傅，他们对我都很 好，也许是因为，我时常勤勤恳恳的跟在他们后面学习的原因吧！时常和师傅谈谈工 作的时，也时常和师傅聊聊天，久而久之，师傅也把我当做自己真正的徒弟了，有什 么都会毫无保留的告诉我