【正文】 6）可實現(xiàn)顏色判別； 7）便于調(diào)整。 光電傳感器的選型本設(shè)計采用的是歐姆龍的光電傳感器（光電開關(guān)） ，型號為 E3JK5M3，直流正負(fù) 12~240V，交流 24~240V。根據(jù)系統(tǒng)的整體要求，選擇行程開關(guān)的型號為 LX19001。它是一種根據(jù)運動部件的行程位置而19切換電路工作狀態(tài)的控制電器。如表 33 所示。接觸器的選型有諸多因素外與負(fù)載密切相關(guān)一般三相異步電機的起動電流為額定電流的 35 倍。常用的是CJ0CJ1CJ12B 等系列。 1）交流接觸器。 接觸器的選型接觸器是一種用來接通或斷開帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制電路的自動化切換器，主要控制對象是電動機。 根據(jù)三個電動機的額定電流，選擇斷路器 QA0QA0QA04 的型號為DZ4763C16。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。斷路器的作用：斷路器的作用是切斷和接通負(fù)荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。一般 D 型代號的空開出廠時，電磁脫扣器整定電流值為額定電流的 812 倍。如表 33 所示。表 32 輸出信號 I/O 點地址分配名稱 代碼 地址編號傳送帶啟動 QA03 前擋桿伸出電磁閥 MB1 前擋桿收回電磁閥 MB2 后擋桿伸出電磁閥 MB3 后擋桿收回電磁閥 MB4 傳送帶停止 MB01 1 號噴口電磁閥 MB11 2 號噴口電磁閥 MB12 3 號噴口電磁閥 MB13 4 號噴口電磁閥 MB14 5 號噴口電磁閥 MB15 6 號噴口電磁閥 MB16 噴口下壓 QA05 噴口上抬 QA06 電氣元件選型 PLC 的選型從上面分析可知系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入 16 個，開關(guān)量輸出 14 個。當(dāng)計數(shù)至 6 個時，前光電傳感器傳輸信號給 PLC，PLC 控制前攔截桿伸出，后攔截桿收回，前光電傳感器清零，后光電傳感器繼續(xù)計數(shù)，而后往復(fù)循環(huán) 控制系統(tǒng)的 I/O 點及地址分配 輸入信號 I/O 點地址分配輸入信號 I/O 點地址分配如表 所示。隨后 PLC 傳輸信號給絲杠電機，絲杠電機帶動噴口上抬置頂，觸發(fā)噴口上限位行程開關(guān)。當(dāng)噴口下壓到下限位時，噴口下限位行程開關(guān)打向另一側(cè)，使 PLC 傳輸信號給噴口上的電磁閥，電磁閥開通，橢圓齒輪流量計開始計流量，噴口開始注水。延時 2S 后，傳送帶停止工作。啟動機器，后攔截桿收回，傳送帶將瓶子往前移，移至后光電傳感器下端時，后光電傳感器自動計數(shù)。儲液箱需要進行噴丸、酸洗和表面清洗，內(nèi)壁可以涂一層塑料薄膜或清漆。 傳送帶電機聯(lián)軸器的選擇傳送帶電機轉(zhuǎn)子直徑為 28mm，所以根據(jù)所傳送的轉(zhuǎn)矩、軸徑及轉(zhuǎn)速，從聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)件中選取聯(lián)軸器型號：GY4，其主要參數(shù)：軸孔直徑：28mm；軸孔長度：62mm；許用轉(zhuǎn)矩：；許用轉(zhuǎn)速：9500r/min；轉(zhuǎn)動慣量： 2； 絲杠電機聯(lián)軸器的選擇絲杠電機轉(zhuǎn)子直徑為 8mm，所以根據(jù)所傳送的轉(zhuǎn)矩、軸徑及轉(zhuǎn)速，從聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)件中選取聯(lián)軸器型號：NL1，其主要參數(shù)：軸孔直徑：8mm；軸孔長度：23mm；15公稱扭矩：；許用轉(zhuǎn)速：6000r/min； 灌裝機儲液箱的尺寸確定儲液箱的長寬高尺寸是根據(jù)儲液箱的有效容積來確定，它的長寬高按 1:1:1或 1:2:3 結(jié)合系統(tǒng)的發(fā)熱和散熱及熱平衡原則來計算，因為系統(tǒng)發(fā)熱少，所以無需熱平衡校核。?)(601PrFCn36)(?壽命足夠了。已知內(nèi)徑為20mm，所以初選軸承 GB/T 2921994，角接觸軸承 7002C 型，其主要參數(shù)：內(nèi)徑：d=15mm ；外徑：D=32mm ；寬：B=9mm；極限轉(zhuǎn)速：24000r/min；基本額定動載荷：C r=；基本額定靜載荷：C 0=；則軸承的壽命可由以下公式計算：Lh10= = ； (211)106n?)(6PrFC其中 ε=3 ，設(shè)軸承的轉(zhuǎn)速為 n=6000r/min，則當(dāng)量動載荷FP=XFR+YFA=*0+*115=161N。因而，在機械設(shè)計中，設(shè)計滾動軸承的部件時，只需：1）正確選擇出能滿足約束條件的滾動軸承，包括：合理選擇軸承和校核所選擇的軸承是否能滿足強度、轉(zhuǎn)速、經(jīng)濟等方面的約束；2）進行滾動軸承部件的組合設(shè)計，包括：合理選擇軸承的類型、內(nèi)徑以及諸如公差等級、特殊結(jié)構(gòu)等。一般總變形量 σ 不應(yīng)大于規(guī)定精度的一半，本產(chǎn)品精度不大，所以絲杠夠用。滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 σ 2 可從產(chǎn)品型號中查出。絲杠的拉伸或壓縮變形量 σ 1 在總變形量中占的比重比較大，可按下式計算： σ 1= (210)IEMaSFm??2? 式中：F m——絲杠的最大工作載荷，單位為 N； α——絲杠兩端支撐間的距離，單位為 mm； E——絲杠的材料彈性模量，鋼的 E=*105MPa； S——絲杠按底徑 d2 確定的截面積，單位為 mm2； M——轉(zhuǎn)矩，單位為 ； I——絲杠按底徑 d2 確定的截面慣性矩，單位為 mm4；其中， “+”號用于拉伸， “－”號用于壓縮。 剛度的驗算 滾珠絲杠副的軸向變形將引起絲杠導(dǎo)程發(fā)生變化，從而影響定位精度和運動平穩(wěn)性。再由式(28)計算得 C= **115==。 最大動載荷 C 的計算滾珠絲杠應(yīng)根據(jù)額定動載荷 Ca 選用，最大動載荷計算原理與滾動軸承相同。又有 Fm=KF，K 為顛覆力矩影響系數(shù)，這里取 K=。它包括滾珠絲杠副的進給力、移動部件的重力以及作用在導(dǎo)軌上的切削力所產(chǎn)生的摩擦力。2）傳送帶電機的校核該電機的啟動時間為 ，則電機轉(zhuǎn)軸上所受的轉(zhuǎn)矩為：11M= J0*(2πn)/(60t)=(***10 2)/(60*)=以 M 乘以一個系數(shù) K，即以 KM 來初選電機的最大靜轉(zhuǎn)矩，取 K=4，則傳送帶電機的最大靜轉(zhuǎn)矩 Tjmax 為：Tjmax=4M=*4=所選電機最大靜轉(zhuǎn)矩為 ，滿足要求。初選傳送帶電機型號為 86BYG250BSAFRBC0202，該電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量為 J3=。這時兩個滾筒的轉(zhuǎn)動慣量為 J1=(1/2)*m*(D/2)2=**=。則滾筒的體積 V=π(D/2) 2*h=**10=,所以滾筒的質(zhì)量m=V*ρ =*=。取傳送帶兩滾筒軸間的間距為 2m，平均 100mm 放一個瓶子，每一個瓶子容量為 ，質(zhì)量為 。取 K=4，則絲杠電機最大靜轉(zhuǎn)矩：Tjmax=4Teq=4*=上述初選的絲杠電機型號為 75BC380A，該電機的最大靜轉(zhuǎn)矩Tjmax=，滿足要求。最后由式(21)，求得快速啟動時電機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：Teq=Tamax+Tf+T0=+=3) 絲桿電機的校核將上述計算說得的 Teq 乘上一個 K，用 K*Teq 的值來初選絲杠電機的最大靜轉(zhuǎn)矩，其中的系數(shù) K 稱作安全系數(shù)。設(shè) t=，傳動系統(tǒng)總效率 η=，求得：9Tamax=(2π**10 4*2500)/(60**)≈移動部件運動時折算到電機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：Tf=(F 摩 *Ph)/( 2πη) (24)式中：F 摩 ——導(dǎo)軌的摩擦力，單位為 N； Ph——滾珠絲杠導(dǎo)程，單位為 m； η——傳動系統(tǒng)總效率，一般取 η=~；其中：F 摩 =μ(Fc+G) (25)式中：μ——導(dǎo)軌的摩擦因素（滑動導(dǎo)軌取 ~，滾動導(dǎo)軌取~） ，取 μ= ； Fc——垂直方向的工作負(fù)載，車削時為 Fc，立銑時為 Fz，單位為N，取 Fc=0； G——運動部件總重力，單位為 N，本設(shè)備 G=100N；將以上各值代入式(25)，算得 F 摩 =15N。顯然快速上升時，負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大。2）等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計算絲杠電機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在不同的工況下是不同的。初選絲杠電機的型號為 75BC380A，為三相反應(yīng)式，步矩角為 度，查得該型號步進電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量 Jm=。Jeq 的具體計算方法如下：已知：滾珠絲杠的公稱直徑 d0=20mm，總長 480mm，導(dǎo)程 Ph=5mm,材料密度8P=*103kg/cm3,移動部件總重力 G=100N。圖 21 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 電機的選擇 絲杠電機的選擇1）絲杠電機轉(zhuǎn)軸上總轉(zhuǎn)動慣量 Jeq 的計算加在絲杠電機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 Jeq 是進給伺服系統(tǒng)的主要參數(shù)之一，它對選擇電機具有主要意義。6圖 12 控制系統(tǒng)流程圖7系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖 21 所示，移動部件上下移動的距離為 100mm，應(yīng)快速到達(dá)，時間為 1s，選絲杠的公稱直徑為 d=20mm，估計移動部件總重量為G=100N。當(dāng)計數(shù)至 6 個時，前光電傳感器傳輸信號給 PLC，PLC 控制前攔截桿伸出，后攔截桿收回，前光電傳感器清零，后光電傳感器繼續(xù)計數(shù)，而后往復(fù)循環(huán)。隨后 PLC 傳輸信號給絲杠電機，絲杠電機帶動噴口上抬置頂，觸發(fā)噴口上限位行程開關(guān)。當(dāng)噴口下壓到下限位時，噴口下限位行程開關(guān)打向另一側(cè)，使 PLC 傳輸信號給噴口上的電磁閥，電磁閥開通，橢圓齒輪流量計開始計流量，噴口開始注水。延時 2S 后，傳送帶停止工作。啟動機器，后攔截桿收回，傳送帶將瓶子往前移，移至后光電傳感器下端時，后光電傳感器自動計數(shù)。特點：，抗干擾能力強，適用性強，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 的應(yīng)用范圍目前，在國內(nèi)外 PLC 已廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著 PLC 性能價格比的不斷5提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。另外，還必須有編程器——將用戶程序?qū)戇M規(guī)定的存儲器內(nèi)。PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。在 1987 年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對 PLC 做了如下定義： “PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。技術(shù)指標(biāo)：1) 飲料瓶容積：2) 每次灌裝瓶數(shù)：63) 灌裝節(jié)拍：5～15S,可調(diào)節(jié)。設(shè)計要求：畢業(yè)設(shè)計（論文）由學(xué)生本人獨立完成。3 設(shè)計任務(wù)與要求在《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》中，我的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)為：以 PLC 控制為核心，采用電動機、流量計等輔助手段來完成 6 口 飲料瓶的自動灌裝系統(tǒng)設(shè)計。該控制系統(tǒng)可節(jié)省大量電氣元件、導(dǎo)線與原材料,縮短設(shè)計周期,減少維修工作量, 提高加工零件合格率,進而提高生產(chǎn)率，而且程序調(diào)整修改方便靈活，提高了設(shè)備的柔性和靈活性。飲料通過進液電磁閥流入恒壓儲液罐，液面達(dá)到上限位時進液電磁閥斷電關(guān)閉，使液位保持恒定。在恒壓儲液罐灌液不封，里面有上限液位和下線液位傳感器，它們淹沒時是 1 狀態(tài)。專為 PLC 應(yīng)用而實際的觸摸屏集主機、輸入和輸出設(shè)備于一體，適合在惡略的工業(yè)環(huán)境中使用。本系統(tǒng)采用的飲料分裝計量是通過時間和單位時間流量來確定的，計量精度由可編程控制器（PLC）控制確定。這些方法存在一些缺點。提高包裝機械自動化程度的目的：一是為了提高生產(chǎn)率；二是為了提