【正文】 10 Q 5C 1 電磁離合器 CJX19 1 電磁制動器 CJX19 1 電磁 離合器 熔斷器 液壓泵電機(jī) NH00032A/400VACgGgL 1 排釘電機(jī) NH00010A/400VACgGgL 1 輸送電機(jī) NH00050A/400VACgGgL 1 電磁制動器 1 指示燈 XB7EVF4LC(紅 ) 3 開關(guān)電源 ABL1REM24025 1 控制變壓器 NDK100 1 控制開關(guān) XB5AS542C 急停按鈕 1 限位開關(guān) E2E 8MD 9 接近開關(guān) XCMD2110M12 6 繼電器 液壓泵電機(jī) LRD32C 1 變頻器 排釘電機(jī) 6SE70161EA61 1 輸送電機(jī) 6SE70213EB61 1 異步電動機(jī) 液壓泵電機(jī) Y160M4 1 排釘電機(jī) Y100L14 1 輸送電機(jī) Y132S4 1 PLC 西門子 S7200CPU226 1 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 12 主要 電器 元件計算與選型 斷路器 （ 1）斷路器的選用原則 （ a）斷路器的額定電壓 =線路的額定電壓； （ b）斷路器的額定電流與過電流脫扣器的額定電流 =線路計算負(fù)載電流； （ c）斷路器的額定短路通斷能力 =線路中最大短路電流，注意進(jìn)出線端的短路通斷能力是否相等； （ d）斷路器欠電壓脫扣器的額定電壓 =線路的額定電壓；選擇型配電斷路器需考慮短延時短路通斷能力和延時梯級的配合； （ e）選擇電動機(jī)保護(hù)用斷路器需考慮電動機(jī)的啟動電流并使其在啟動時間內(nèi)不動作。各電路均有斷路保護(hù)。其中主回路為 380V 三相交流電，二次回路為 110V 交流電，其他為 24V 直流電 ［ 7］ 。 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 9 3 控制系 統(tǒng)硬件部 分 設(shè)計 電氣控制系統(tǒng)組成 控制 線路設(shè)計 控制系統(tǒng)包括控制主電路和控制電路（二次回路），主電路由電動機(jī)、（接通、斷開、控制電動機(jī)的）接觸器主觸點(diǎn)等電器元件組成（電流大）。按下橫梁上升按鈕，橫梁上升，松開按鈕橫梁停止運(yùn)行，再次按下再次運(yùn)行，直到橫梁碰觸到上限位器。 定位氣缸：當(dāng)檢測到離合器分開且制動器停止制動信號和橫梁在上限位位置，則定位氣缸下降到達(dá)下限位位置， 確保把木板推到預(yù)定理想打釘位置，然后自動返回上限位位置。操作方式主要分為手動和自動操作。 控制系統(tǒng)的組成 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)的主要組成部分有： PLC，限位開關(guān)，氣壓電磁閥，液壓電磁閥，接觸器，斷路器，主令開關(guān)，繼 電器，變頻器，電磁離合器，電磁制動器，異步電動機(jī)等。 (5)橫梁 橫梁在液壓缸的帶動上下運(yùn)動， 當(dāng)向下運(yùn)動時實(shí)現(xiàn)打釘，然后返回上限位，上下端分別設(shè)有一個限位器。 本機(jī)主要組成部分 (1)搖釘盒 排釘裝置是由一個三相異步電動機(jī)作為動力源，用來帶動搖釘盒擺動，采用通用變頻器控制調(diào)節(jié)三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時電動機(jī)和變頻器的啟動和停止是互相獨(dú)立陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 的，當(dāng)電機(jī)達(dá)到一個合適的轉(zhuǎn)速時，變頻器就以一個固定的值運(yùn)行。將木板推到超過準(zhǔn)確停止的位置 10 毫米處，再將木板反向推回到準(zhǔn)停位置，就和數(shù)控機(jī)床的回零一樣，先超過回零的準(zhǔn)停位置， 機(jī)床再反向退回到準(zhǔn)停位置，這樣防止回零不到位。 輸送線是自動打釘機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備，它是由一個 的三相異步電動機(jī)作為動力源 ［ 4］ ，用來帶動輸送線向前運(yùn)動，采用通用變頻器控制調(diào)節(jié)三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時電動機(jī)和變頻器的啟動和停止是互相獨(dú)立的，當(dāng)電機(jī)達(dá)到一個合適的轉(zhuǎn)速時，變頻器就以一個固定的值來控制電動機(jī)勻速運(yùn)行。 打釘裝置是自動打釘機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是由油泵電動機(jī)帶動液壓驅(qū)動，由電磁閥來排釘電機(jī) M2 液壓泵 電機(jī) M1 電機(jī) M3 振動器 推釘氣缸 定位氣缸 搖釘盒 橫梁液壓缸 橫梁 鋼釘 上 限位 下限位 左限位 右限位 上限位 下限位 旁通閥 升降閥 輸送帶 木板檢測器 制動器 離合器 木板 圖 1 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 5 控制油路的接通還是斷開，液壓直接驅(qū)動橫梁上下運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)打釘操作。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 2 打釘機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案 自動打釘機(jī)工作原理 工作示意圖 下圖是自動打釘機(jī)工作示意圖，說明了自動打釘機(jī)的工作原理 圖 21 自動打釘機(jī)工作示意圖 排釘裝置是由一個 的三相異步電動機(jī)作為動力源，用來帶動搖釘盒擺動，采用通用變頻器控制調(diào)節(jié)三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時電動機(jī)和變頻器的啟動和停止是互相獨(dú)立的，當(dāng)電機(jī)達(dá)到一個合適的轉(zhuǎn)速時，變頻器就以一個固定的值運(yùn)行。進(jìn)行信號檢測、物料運(yùn)送、定位、打釘?shù)燃庸ぁ? 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 3 表 11 木托盤手動與自動加工區(qū)別 使用傳統(tǒng)手動設(shè)備 使用自動化設(shè)備 效率 效率低 效率明顯提高 勞動強(qiáng)度 勞動強(qiáng)度大 勞動強(qiáng)度小 質(zhì)量 質(zhì)量不穩(wěn)定，質(zhì)量低 質(zhì)量穩(wěn)定，質(zhì)量高 管理 不利于現(xiàn)場管理 現(xiàn)場便于管理 成本 生產(chǎn)成本較高 生產(chǎn)成本較高 通過上表比較可知，手工操作在加工過程中將會不自覺的把人為因素引入操作環(huán)節(jié)，這樣會嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定及進(jìn)一步提高，因此實(shí)現(xiàn)高精度自動加工對企業(yè)生產(chǎn)有極為重要的意義。木托盤與叉車配合，實(shí)現(xiàn)物料的機(jī)械化搬運(yùn)工作；木托盤與貨架的結(jié)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對物 料的有序堆垛存放，并大幅度提高空間的利用率；木托盤共用體系，可以大幅度降低物流工作成本。 單面托盤經(jīng)濟(jì)耐用，也是倉庫周轉(zhuǎn)發(fā)貨很好的選擇；單面托盤大致又有川字型的，田字型的，九腳型的。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 圖 11 實(shí)木托盤 圖 12 膠合板托盤 (2) 根據(jù)進(jìn)叉方向分為 雙向進(jìn)叉托盤和四向進(jìn)叉托盤。 木托盤資料 木托盤以原木為材料，進(jìn)行干燥定型處理，減少水分，消除內(nèi)應(yīng)力，然后進(jìn)行 切割、刨光、斷頭、抽邊、砂光等精整加工處理而形成型材板塊，采用具有防脫功能的射釘（個別情況采用螺母結(jié)構(gòu)）將型材板塊裝訂成半成品托盤，最后進(jìn)行精整、防滑處理和封蠟處理。 托盤的規(guī)格和材質(zhì)方面， 80%的企業(yè)利用 1200 1000mm 規(guī)格的托盤， 77％企業(yè)使用 1100 1100mm 規(guī)格的托盤。 中國物流與采購聯(lián)合會托盤專業(yè)委員會的初步調(diào)查顯示：中國現(xiàn)擁有各種類托盤約5000 萬～ 7000 萬片，每年產(chǎn)量遞增 2020 萬片左右。 Second, it introduces the basic ponents of a PLC (programmable program controller), the working principle, the main features。s works, the development of its control system program。分析并介紹了 PLC 編程方法，電機(jī)調(diào)速原理以及各種各種低壓常用電氣元器件的使用。 I 自動打釘機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 自動打釘機(jī)是大批量生產(chǎn)包裝箱用木托盤的一種機(jī)電一體化裝備，涉及機(jī)械、電氣、控制、液壓氣動等多種技術(shù)。其中還詳細(xì)繪出了各種低壓電器、伺服電機(jī)、觸摸屏以及各功能模塊的實(shí)際接線電路。 關(guān)鍵詞： 自動打釘機(jī)， PLC， 控制系統(tǒng)設(shè)計， 自動化加工 II The Design of Automatic Nailing Machine Control System ABSTRACT Automatic nailing machine is a box of mass production of wooden pallets a mechatronics equipment, involving mechanical, electrical, control, hydraulic and pneumatic and other technology. The task of this project is to study the design of the electrical control system to automate the job of nailing nailing machine according to the principle of automatic nailing machine. In this thesis, plete the following tasks: the first collection and analysis wooden pallet automatically to fight nail machine39。 thencontrol system program, to plete the selection of a variety of devices and ponents, verification, design of system hardware circuit design, circuit schematic of the design of control systems, and lowvoltage electrical cables (power, control, munications) and the control cabi unitlearning and understanding of the use of a variety of lowvoltage electrical and control theory。托盤對于物流企業(yè)，托盤于企業(yè)內(nèi)部調(diào)配使用，形成一個托盤順暢流通的機(jī)制 ［ 1］ 。 在托盤的使用方式方面，托盤裝載的貨物通過水運(yùn)方式運(yùn)輸?shù)谋壤秊?48%，通過陸運(yùn)方式運(yùn)輸?shù)谋壤秊?41%，通過鐵路方式運(yùn)輸?shù)谋壤秊?9%，通過航空方式運(yùn)輸?shù)谋壤齼H為 2%。 40％企業(yè)使用塑料托盤， 14％企業(yè)使用鋼托盤， 14％企業(yè)使用復(fù)合材料托盤， 11％企業(yè)使用紙托盤。 托盤分類 (1) 根據(jù)材質(zhì)分為 木托盤 （如圖 11） ， 塑料托盤 ， 鋼托盤 ， 鐵托盤 ， 紙托盤 ， 泡沫托盤等；其中 ， 木托盤又分 ： 實(shí)木托盤 (楊木托盤 ， 松木托盤 ， 雜木托盤等 )和膠合板托盤 (免熏蒸托盤 如圖12)；塑料托盤分為 ： 注塑托盤和 吹塑托盤。 雙面托盤一般是倉庫周轉(zhuǎn)用 ,結(jié)實(shí)耐用；還適合碼垛用 (碼垛：托盤上放貨物再放托盤放貨物 ) 。木托盤是物流操作層面最基本的載體，是最基本的物流單元化器具。 木托盤加工 目前木托盤加工以傳統(tǒng)的手動設(shè)備最為常見 ［ 3］ ，但近年來也出現(xiàn)了自動化設(shè)備的使用，他們的優(yōu)缺點(diǎn)見表 11。 自動化系統(tǒng)有 3 臺電 機(jī)、 2 個氣缸、 1 個液壓缸等多個輔助部件構(gòu)成，基于 PLC 的系統(tǒng)可以同時實(shí)現(xiàn)對 3 臺電機(jī)、氣缸和液壓缸的控制。其中還詳細(xì)繪出了各種低壓電器、伺服電機(jī)、觸摸屏以及各功能模塊的 實(shí)際接線電路。釘子被打下后都自動落到打釘槽中，一次排釘完整結(jié)束。推釘氣缸繼續(xù)重復(fù)循環(huán)推釘，輸送線繼續(xù)重 復(fù)循環(huán)輸送木板，再將木料準(zhǔn)確定位。 木板定位就是將木板準(zhǔn)確定位到打釘位置，為執(zhí)行打釘操作做好準(zhǔn)備。 當(dāng)漏釘檢測傳感器檢測到釘子沒有全部漏下時，推釘氣缸到達(dá)右限位后停留 秒后退回到左限位為，再一次從左限位到右限位，來回重復(fù)從左限位到右限位， 直到釘子全部漏下為止，但是，這個動作不是無休止的進(jìn)行，當(dāng)重復(fù)十次以后，傳感器檢測到釘子還是沒有全部漏下，此時報警，自動模式停止，手動模式啟動，人工查找故障原因并解決，當(dāng)故障排除以后，報警解除，機(jī)器正常運(yùn)行，自動有效，打釘機(jī)繼續(xù)正常工作。 (4)定位氣缸 當(dāng)木板