plc的數(shù)控車床自動(dòng)送料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-wenkub
2022-08-27 00:14:09 本頁面
【正文】 o turn into flexible manufacturing system and make it more adapt to the requirements of modern mechanical automation. Key words: numerical control， manipulator。本設(shè)計(jì)是結(jié)合我國(guó)實(shí)際工廠生產(chǎn)中所用的數(shù)控車床裝卸工件仍由人工完成，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而具有一定的危險(xiǎn)性，已經(jīng)完全不能滿足生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。泰 山 學(xué) 院本科畢業(yè)論文基于PLC的數(shù)控車床自動(dòng)送料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院 機(jī)械與工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工 學(xué) 年 級(jí) 二〇一一級(jí)（3+2） 學(xué)生姓名、學(xué)號(hào) 鄭玉坤 2011170249 指導(dǎo)教師姓名、職稱 陳宏圣 副教授 完 成 日 期 二〇一三年五月 摘 要隨著社會(huì)科技的發(fā)展，數(shù)控車床已成為機(jī)械加工的基本方法之一，它主要用于加工軸類和盤類零件。為了提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，并使數(shù)控線發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)，以其更適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的要求，針對(duì)具體生產(chǎn)工藝，結(jié)合機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu)，利用機(jī)械手技術(shù)，設(shè)計(jì)用一臺(tái)PLC控制的自動(dòng)送料機(jī)械手代替人工工作，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。automatic feeding 目 錄1 引 言 1 數(shù)控車床的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 1 數(shù)控車床的發(fā)展現(xiàn)狀 1 數(shù)控車床的發(fā)展趨勢(shì) 2 數(shù)控技術(shù)給中國(guó)的機(jī)遇 2 數(shù)控車床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工特點(diǎn) 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2 加工特點(diǎn) 3 本設(shè)計(jì)的選題和研究?jī)?nèi)容 42 PLC概述 5 PLC基本結(jié)構(gòu) 5 PLC的工作原理 7 PLC的工作方式和運(yùn)行框圖 7 PLC的工作過程 83 硬件的設(shè)計(jì) 10 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 10 機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 10 機(jī)械手的設(shè)計(jì) 13 電器元件的選取 144 自動(dòng)送料系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 16 控制系統(tǒng)原理圖 16 自動(dòng)送料系統(tǒng)的流程圖 17 I/O分配表 18 PLC的接線圖 19 程序設(shè)計(jì) 20 步進(jìn)梯形指令[STL]，【RET】 20 步進(jìn)梯形指令動(dòng)作說明 20 步進(jìn)梯形設(shè)計(jì)程序須知 21 調(diào)試及試運(yùn)行 24總 結(jié) 26參考文獻(xiàn) 27致 謝 28附 錄 291 引 言目前數(shù)控機(jī)床已逐漸取代了傳統(tǒng)機(jī)床成為裝備制造業(yè)的主流產(chǎn)品，它借助于自動(dòng)化程度雖然它減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，但工藝控制和人機(jī)交互也變得更為復(fù)雜。數(shù)控機(jī)床是提高機(jī)械生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必要的技術(shù)手段，它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理模式中，它的輻射能力和關(guān)聯(lián)效益是更加難以估計(jì)。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。 數(shù)控技術(shù)給中國(guó)的機(jī)遇我國(guó)數(shù)控技術(shù)的起步比較晚于上世紀(jì)五十年代，通過“六五”計(jì)劃期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”計(jì)劃期間組織吸收消化“科技攻關(guān)”，特別是近幾年來我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，并取得了非常大的成績(jī)。 數(shù)控車床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、傳動(dòng)鏈短數(shù)控車床是通過用伺服電動(dòng)機(jī)直接與滾珠絲杠聯(lián)結(jié)帶動(dòng)刀架沿縱、橫兩個(gè)坐標(biāo)軸方向的運(yùn)動(dòng)，伺服電動(dòng)機(jī)與絲桿間還可以用同步皮帶或齒輪副聯(lián)結(jié)。四、加工冷卻方便、防護(hù)較嚴(yán)。 加工特點(diǎn)一、高精度數(shù)控車床控制系統(tǒng)的性能正隨著可以的發(fā)展而不斷提高，機(jī)械結(jié)構(gòu)也不斷完善，機(jī)床精度也是日益提高。隨著數(shù)控系統(tǒng)的性能提高，數(shù)控車床的無故障時(shí)間迅速提高，具有更高可靠性、安全性。是數(shù)控機(jī)床更加自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度、提高效率。PLC從組成形式上一般分為整體式和模塊式兩種，但在邏輯結(jié)構(gòu)上基本相同。二、 輸入/輸出(I/O)接口 輸入/輸出（I/O）接口模塊是PLC與外界聯(lián)系的接口，I/O點(diǎn)數(shù)是確定PLC模塊規(guī)格及輸入/輸出數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，I/O模塊或多或少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置能力的限制，即底板或機(jī)架的槽數(shù)限制。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控程序，一般采用只讀存儲(chǔ)器（ROM），具有掉電不丟失數(shù)據(jù)的特性。電源部件的位置由多種，對(duì)于整體式結(jié)構(gòu)的PLC，電源通常封裝在機(jī)器內(nèi)部；對(duì)于組合式PLC，有的采用單獨(dú)電源模塊，有的將電源與PLC封裝在一個(gè)模塊中。 圖2 PLC的運(yùn)行框圖CPU是以分時(shí)操作方式來處理任務(wù)的，CPU在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次掃描完成相應(yīng)的各軟電器的動(dòng)作，稱為CPU時(shí)間的串行工作。然后返回開頭第一條程序指令開始新一輪的掃描工作。當(dāng)PLC處于正常工作時(shí)，它將會(huì)不斷重復(fù)如圖所示的掃描過程，會(huì)不斷無限期掃描地工作下去。然后進(jìn)入程序的執(zhí)行階段，在程序的執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像寄存器與外界的通信被隔離，不管輸入的信號(hào)怎樣變化，其狀態(tài)保持不變，直到啟動(dòng)下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段，才能重新從輸入端寫入新的內(nèi)容。三、輸出處理階段待所有輸入指令被執(zhí)行完畢之后，在輸出映像寄存器中所寄存有的輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開）將會(huì)在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定的方式輸出驅(qū)動(dòng)負(fù)載進(jìn)行動(dòng)作。氣缸的原理是利用壓縮空氣作為動(dòng)力源，執(zhí)行自動(dòng)送料。如圖5所示。 由脫料氣缸把工件推入到送料槽中，由后送料氣缸把工件通過進(jìn)料口推入機(jī)械手內(nèi)。工件加工完畢后，卡盤放松工件被卡盤內(nèi)置彈簧彈出，完成一次加工循環(huán)。如圖7所示。機(jī)械手設(shè)計(jì)成內(nèi)空的腔體，由前送料氣缸推動(dòng)推桿把工見送入到機(jī)床主軸，推桿的復(fù)位是由裝在推桿上的復(fù)位彈簧自身的彈力自行復(fù)位，當(dāng)復(fù)位失效時(shí)進(jìn)行自
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