一种自动倒角设备的电气控制与plc设计

⑤plc的结构比较简单，体积非常的小，质量也不较轻，耐外界条件较强；可以任意的安装在机器内部，节约了空间，减少了接触面积，实现机电一体化的较好产品。自动倒角设备plc的运用的现实意义

：自动倒角设备系统能够提高工作效率，减轻工人的劳动力，提高倒角的大量生产，保证了的工件倒角尺寸精度和位置精度，解决工业的工件倒角效率较低的问题，提高我国国民经济效益和工业效率。1.2自动倒角机应用发展目前随着国内钢铁企业的快速发展，国内的自动倒角机发展迅速，自动倒角机在生产大圆钢棒材产品过程中,受定尺分段锯切、冷床收集等工序的影响,在棒材端部易产生飞边、毛刺及肿头现象,严重制约着产品表面质量的提高。常见的自动倒角机有瓷砖倒角机、圆弧倒角机、外圆倒角机等等。本设计的一种自动到机是一种专业用于机床制造、液压零件等加工设备。适合工件的大批量，对成产量的是有大大的进行调节。而且,随着市场经济的发展,棒材深加工单位及使用单位对棒材产品提出了更高、更严的表面质量和包装质量要求。从满足自动自动倒角控制系统的安全性、扩展性和可靠性方面考虑，鉴于PLC的诸多优势，结合自动倒角系统的需要，选择德国三菱公司的FX2N系列可编程序控制器。FX2N系列PLC是三菱公司生产的具有高性能价格比的小型可编程控制器，由于它具有控制能力强、体积小、抗干扰能力强等优点而得到广泛的应用。第二章自动倒角设备简述目前，自动倒角设备（图2.1)是一种应用于工业的先行设备，它不仅影响了工件加工的效率和质量；而且，进一步提到了国民经济的发展。作为机械设备的重要的部分，电气控制系统是保证机械设备各种动作的协调与准确无误，使生产工艺的各项要求得到充分满足，运作安全可靠并且操作自动化的十分重要的技术手段。对于机械设备的恰当的安装、调整、使用与维护了解电气设备都是必不可少的。当前，电气控制的发展趋势是将电机控制技术与电力电子技术、微电子技术、传感器技术、微机应用技术和自动控制技术相结合。

倒角机可分为手提式倒角机、瓷砖倒角机、圆弧倒角机、滚剪倒角机、万能倒角机、自动倒角机、内孔倒角机、齿轮倒角机、精密倒角机、模具倒角机、外圆倒角机、台式倒角机、圆钢倒角、数控倒角机、磨边家装效果图扣压机压管机倒角机、平板倒角机等等。是一种专业用于模具制造、五金机械、机床制造、液压零件、阀类制造、纺织机械的倒角及去铣、刨等加工方式产品的毛刺的小型精密机床。尤其是大批量的机械加工的中，常需要对加工量的是非常大的进行调节。自动倒角设备系统可以按照设定倒角量和控制各种输入物品的瞬时流量，从而达到控制各种产品的数量和保证质量的目的，是实现生产过程自动化和智能化、企业的科学管理、安全稳定生产和节能降耗的重要技术手段。自动倒角控制系统在生产中的应用不仅可以提提高工件的生产量，也大大减轻了岗位工人的劳动强度，提高了生产效率，本设计一种自动倒角设备的电气控制与plc编程。图2.1自动倒角设备总体结构图图2.2自动倒角设备的送料装置第三章自动倒角设备总体设计在设计中对于一种自动倒角电气设备控制与plc的设计。当然在生产中根据各行各业的实际需求的不同可以视情况更换送料装置，而在控制过程则改变刀具的角度，对工件进行切端面、倒端角和内孔端角。图3.1自动倒角设备结构图3.1对于机构方面总体设计1.对带式传料机的设计，包括对传送机的概述以及原理介绍，由有倒角设备设计要求设计带式输送机的设计计算、设计带宽、机械结构设计、对电机的选用、带式输送机部件的选用以及电气及安全保护装置；2.气缸的卡爪设计以及加紧工件的夹紧力的计算和校核是否满足设计要求；3对倒角的刀具设计和连接的刀具的双向电机的选择。达到设计要求的转速，进行倒角。图3.2传送机的装配图图3.3道具卡盘与设计3.2对于电气原理总体设计一种自动双头倒角设备，该双向倒角设备主要由左右动力头、上卸料装置、左右给进装置以及自动送料夹紧、调整装置等组成。通过电气控制，自动倒角设备的左右动力头中刀具的旋转的控制主要是通过采用三相异步电动机传动来实现倒角的功能；自动倒角设备上料装置主要是由液压马达带动链轮做往复运动，上料油缸推动棒料到送料架之后返回；自动倒角设备的自动送料及工件位置是由送料马达以及顶推油缸来实现的。到位之后液压油缸来实现工件的夹紧与放松；自动倒角设备的调整结构可以对不同的加工件实现不同长度的加工，采用手摇丝杠来调整，调整之后锁死。自动倒角设备系统中对于所需送料、加紧、加工倒角、卸料精度控制十分重要，因为任何一件产品的所需原料有严格的限制的，通过操作面板和远程控制，对倒角设计进行控制，有电气原理的布置精切的加工，最后，进行卸料。3.3对自动倒角设备plc的设计概述一种自动双头倒角设备系统的程序设计，是通过用三菱plc的进行对自动倒角机的程序设计满足：双向倒角设备主要由左右动力头、上卸料装置、左右给进装置以及自动送料夹紧、调整装置等组成。通过程序控制，自动倒角设备的左右动力头中刀具的旋转的控制主要是通过采用三相异步电动机传动来实现倒角的功能；自动倒角设备上料装置主要是由液压马达带动链轮做往复运动，上料油缸推动棒料到送料架之后返回；自动倒角设备的自动送料及工件位置是由送料马达以及顶推油缸来实现的。到位之后液压油缸来实现工件的夹紧与放松；自动倒角设备的调整结构可以对不同的加工件实现不同长度的加工，采用手摇丝杠来调整，调整之后锁死。设计满足该设备的自动化倒角的设计要求，大大的节约人力和零件的精度，提高了工作的效率。第四章自动倒角设备的结构设计与分析4.1自动输送机设计工作条件：原始参数和工作条件如下：输送物料：棒料、物料特性：,l=80mm，带宽b=160mmM=3kg，输送机长度为1210mm，动态运动时产生的运动加速度2m/s2，s为安全系数7，为V形气爪夹头的摆角。4.1.1自动输送机设计的概述带式输送机（图4.1）是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。图4.1自动输送机的装配图带式输送机的分类：带式输送机分类有多种多样的，一种是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。主要部件是输送带，输送带可以做作牵引机构和承载机构。第二种为是普通型带式输送机，该带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带为槽形的形状，下带呈平形的形状，输送带由托辊托起来的；带式输送机组成主要部分有：输送带、制动装置、机架、电机、托辊滚筒拉紧装置、中间架等等。4.1.2自动输送机结构部件设计1.输送带宽度的核算输送棒料的输送机，需要按运输手册式知：式中—棒料的直径，mm。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽160180200220240260102030405060计算：故，输送带宽满足输送要求。2.输送带圆周驱动力计算有运输机械手册知：传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和式中主要阻力、附加阻力、①.主要阻力计算自动倒角机的输送机的主要阻力是棒料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取；输送机长度m；重力加速度选定为米长度旋转部分重量，托辊上托辊组槽角35°，下托辊槽组角０，°上托辊组间距＝0.15m，下托辊组间距＝0.16m，。运行阻力系数f值才表的。取=0.4。其中，承载分支托辊旋转部分重量、承载分支托辊间距。由运输机械手册查托辊参数，知=8.9kg托辊组每米长度旋转部分质量其中，回程分支托辊旋转部分质量、回程分支托辊间距。每米长度输送带质量，查表知：=12.5kg/m故：②倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算：式中：因为是本输送机水平运输，所有H=0.39m所以：传动滚筒上所需圆周驱动力为③传动轴功率计算传动滚筒轴功率计算：④电动机功率计算电机的选用电动机功率，按式（3.4-2）计算：式中——传动效率，一般在0.85~0.95之间选取；——联轴器效率；每个机械式联轴器效率：=0.98液力耦合器器：=0.96；根据计算出的值，选择电动机，该自动倒角设备一般情况下，选择的电动机转速不低500r/min，当功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为0.46kw，故需选用功率为1.1kw的电机。采用Y90L-6型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求4.2工件加紧结构的设计设计4.2.1卡爪的夹紧力的计算每个夹头的夹紧力，需要考虑到卡爪的运动是的加速度的情况下，加紧工件的所需的夹紧力，有气压手册知：卡爪的夹紧力为其中，m为工件的质量kg，g为重力加速度10m/s2，a为动态运动时产生的运动加速度m/s2，s为安全系数7，为V形气爪夹头的摆角。4.2.2卡爪夹紧力的验算由气压手册可知：复合坐标确定力臂x=130mm，偏距y=90mm相交，交点画一弧线与垂直坐标相交，过该交点的的一横线，读取合拢与打开时数值，则合拢时的为1430N,打开时为1260N.故，该设计符合设计要求。4.3双向倒角部件设计该结构为倒角刀具盘结构，主要可以调节刀具的移动距离，对工件进行倒角。同时，更换倒角刀，可以切端面和内孔角等等。本为设计采用对直径为20mm的圆柱棒料进行45度的倒角，该刀具采用的特殊高速钢，强度和硬度都能满足加工要求。图4.2刀具盘的结构图图4.23刀具盘的斑马纹结构图第五章自动倒角设备控制电气控制5.1电气控制电气控制就是指通过一种电气自动化控制的方式来控制日常生产过程。电气控制线路是把多种具有触点的继电器、接触器以及行程开关、按钮等电气元件，通过导线按照一定的方式连接组成的控制线路。电气控制线路可以做到对电动机或者其他的执行电器的启动和停止、正转和反转、制动以及调速等运行方式的控制，以达到生产过程自动化的目的，满足工艺的要求。也因此电气控制常常被称为继电接触器控制。作为机械设备的重要的组成部分，电气控制系统是保证机械设备各种动作的协调与准确无误，使生产工艺的各项要求得到充分满足，运作安全可靠并且操作自动化的十分重要的技术手段。对于机械设备的恰当的安装、调整、使用与维护了解电气设备都是必不可少的。由于加工工艺和生产设备各不相同，因此所要求的控制线路的连接也各种各样。但是无论是哪一种的控制电路，都是有一些相对简单的基本控制环节来组成的。因此对于控制线路的基本环节和典型的线路熟练地掌握是十分必要的。当前。电气控制的发展趋势是将电机控制技术与电力电子技术、微电子技术、传感器技术、微机应用技术和自动控制技术相结合。在国内的许多企业均用到了大批量的钢管、棒材类的零件，而这些零件，这些零件由于受定尺段切割的影响会在端部产生、毛刺、凸起、飞边等现象，会严重制约产品的端面质量。而在许多的企业还仍是采用人工砂轮机打磨、机加工车床的形式进行处理，这样作业效率十分低，劳动强度大，常常会造成坯料的积压，影响产品交易，生产进度。因此生产一种自动倒角设备十分必要。本论文就是结合生产实际对一种自动倒角设备的控制系统进行分析。5.2自动倒角运行控制过程分析对于本论文是分析一种双头倒角设备，该双向倒角设备主要由左右动力头、上卸料装置、左右给进装置以及自动送料夹紧、调整装置等组成。（1）自动倒角设备的左右动力头中刀具的旋转的控制主要是通过采用三相异步电动机传动来实现倒角的功能。（2）自动倒角设备的给进装置主要是由气液转换器来提供动力以此来推动气液缸从而带动自动倒角设备的左动力头、右动力头在原料上料并夹紧后进行快进→工进→快退的达到左右起点后碰到起始点行程开关后停止。（3）自动倒角设备上料装置主要是由液压马达带动链轮做往复运动，上料油缸推动棒料到送料架之后返回。（4）自动倒角设备的自动送料及工件位置是由送料马达以及顶推油缸来实现的。到位之后液压油缸来实现工件的夹紧与放松。（5）自动倒角设备的调整结构可以对不同的加工件实现不同长度的加工，采用手摇丝杠来调整，调整之后锁死。自动倒角机电气控制原理图及过程分析图6.1自动倒角机电气控制原理图自动倒角机电气控制具体过程如下：（1）上料控制首先按下启动按钮SB1电磁铁YA0通电，油缸进行上料的动作，当上料完成以后，活塞杆就会碰到行程开关SQ1。所以，在上料的控制电路中需要行程开关SQ1的常闭触点串联于电磁铁YA0。活塞杆接触到行程开关SQ1后，其常闭触点断开，电磁铁YA0断电，上料油缸退回，同时使电磁铁YA1通电。（2）送料、夹紧、放松过程电磁铁YA1通电之后，送料马达正转进行送料的过程，在该过程将结束时会碰到顶推油缸，这样压力继电器Y1就会发生动作，使电磁铁YA3得电，夹紧油缸夹紧工件，之后电磁铁YA1断电，送料马达停止运转。在电气控制线路连接时需要将电磁铁YA3的常闭触点串联于电磁铁YA1这样可以保证在工件夹紧之后送料断电，不会使工件在尚未夹紧时送料撤出而掉落，且在送料过程中当前一工件加工完成后，夹紧油缸松开，可以进行自动下料。在夹紧电路中也需要串联入一行程开关SQ2。目的是，在本次工件加工完成以后可以进行自动下料。（3）左右动力头的控制该自动倒角机的左右动力头，主要是采用三相异步电动机通过带传动来实现刀具的运转。在自动控制的过程中，当送料完成工件被夹紧之后，左右动力头的动力来源三相异步电动机得电正转，而在上图自动倒角电气原理图中，对于左右动力头的起始行程开关设定为同一个即SQ0,。这样当加工工件完成以后，左右给进装置快退返回起始点，接触到行程开关SQ0以后左右动力头停止运转。（4）左右给进装置的控制自动倒角机的左右给进装置主要有气液转换器提供动力推动。快进时：气液装换器的1DT、3DT两个电磁阀得电；工进时：气液装换器的1DT电磁阀得电；快退时：气液装换器的2DT、3DT两个电磁阀得电,当快退返回到原起始位置时原位停止所有电磁阀都不得电。当工件被送料并夹紧后左右动力头得电，刀具运转，在与此同时在原位置的左右给进装置也得电进行快进。当安装在左右给进装置上的光电开关感应到工件时，左右给进装置由快进转为工进，进行工件的左右倒角处理。当倒角加工完成以后，左右给进装置遇到行程开关SQ2，后左右给进装置由工进转为快退，直到快退到起始位置遇到行程开关SQ0时快退停止，所有电磁阀失电。第七章自动倒角设备plc的设计概述作为日本生产PLC的重要生产厂家自已的三菱公司，先后推出的PLC有小型的、超小型如：F、F1、F2、FX2、FX2C、FX2N、FX2NC、FX1、FX0、FX0N等系列。其中的F系列已经停止了生产，而取代它的是FX2系列的机型，FX2系列的机型是属于高性能、小型化的单元式的机种，同时FX2系列的机型也是三菱公司生产的典型产品。除此之外对于PLC中的大中型模块式的机种中三菱公司还生产了A系列，主要的系列型号有AnA、AnS和Q4AR等产品。这些A系列的大中型的PLC的输入输出点数都比较多，最高的可以达到4096输入输出点，而且用户存储量最大可以达到124K步，所以这些A系列的大中型的PLC一般用于控制规模比较大的场合。A系列的大中型的PLC产品具有类型众多的功能单元，数百条的控制指令，可以方便的完成位置控制，几十个回路的PID 控制以及模拟量控制，可以方便的和各种外设以及上位机进行通讯工作，所以在多任务的自动化场合三菱公司生产的A系列的大中型的PLC产品得到了广泛的应用。在本次的设计中主要用到了FX2N产品，该产品是三菱公司在FX系列的产品基础之上又推出的。所以相比而言该机型在指令数量、通讯能力以及运算速度方面有了很大的进步，在日本三菱公司生产的PLC中该机型是一种高速、高性能、小型化、各方面都相当于FX系列中最高层次的超小型的PLC。PLC应用软件编辑语言的表达方式分为：1.梯形图是一种表示电气线路控制关系的编辑语言。它是由继电器电路图变化出来的。在梯形图中所绘的图形符号与继电器线路图的电气元件符号十分相似，在PLC中梯形图是使用最广泛的编辑语言。2.指令表和单片机汇编语言比较相似，程序都有严格的对应关系。一般一条指令可分为两部分：助记符，操作数。当然也有只有助记符没有操作数的指令，也就是无操作数指令。当送入编辑控制器运行时梯形图在简单的编程设备无法直接读取的情况下可改写为指令表进行输入。3.顺序功能图包括步、转换、动作三个要素。一个复杂的控制过程可以通过顺序功能图分解为一些小的工作状态，对小的工作状态处理后以控制要求进行链接组合成整体的控制状态。顺序功能图体现了PLC的一种编程思想。功能块图功能图块与数字电路的编程语言类似。4.结构文本（Structuredtext）为了增强PLC的许多高级功能如：数据处理、报表打印、数学运算、图表显示等，一些大中型的PLC都装备了一些高级的编程语言，如C、BASIC、PASCAL等像这样的的一种编程的方式被称为结构文本。编程语言是编制程序的实用的的工具。在本设计中主要应用梯形图的编程方式来学习自动配料装车系统的控制方法。第八章自动倒角机电气控制梯形图及仿真8.1自动倒角机电气控制梯形图图8.1倒角机的梯形图分析如下:各电气元件对应PLC中的输入输出点如下：FR→X000SB0→X001SB1→X002SQ1→X003Y1→X004SQ0→X005SB2→X006SQ2→X007光电开关S1→X010YA0→Y000YA1→Y001KM1→Y002YA3→Y003KM2→Y004KM3→Y005YA4→Y006YA6→Y007YA8→Y0108.2自动倒角机电气控制仿真图8.2自动倒角设备的仿真图总结通过这一次的一种自动倒角设备的电气控制与plc编程的毕业设计我觉得对自动倒角设备及其控制有了更深一步的认识。因为自动倒角设备在当前应用的十分广泛，对于它的电气控制不仅仅只是涉及到本次论文中提到的自动倒角设备控制和结构设计，自动倒角设备机构设计和电气控制线路中的主令电器吧保护以及plc的程序控制等等。在对自动倒角设备中我们要注意对相应机构有了更新的认识，在电气元件的选型也有更新的了解。在连接电气线路时可能会出现的故障点，如何去分析这些故障点，相应的故障点会引起什么样的反应等。对于自动倒角设备是逐渐的实现自动化，现代化，智能化的，通过自己去摸索、尝试才能清楚自己的不足，或许我们能够很容易的绘出电动机控制线路图，倒是当我们遇到现实中的电气元件去实际连接操作的时候却往往会出现各种各样的错误。而这就是需要我们实际去动手操作，同样这也是学校通过毕业设计所想要达到的目的－与实际相接轨。因为这次毕业设计设计是以小组的形式进行的，所以，不仅仅要有方法一起去发现问题，协商问题，讨论问题，并且解决问题。通过这次设计与制作，更加深刻了对书本知识的理解和认识，明白了程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程毕业设计，学脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础在此要感谢指导老师的辛勤教导与详细讲解，您还帮助我们找出解决问题的不同方法。我从此次毕业设计中学到了许多有用的知识和技巧。最后再一次真诚感谢您。HYPERLINK\l"_Toc20