機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)-打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

《機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)-打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：提交時(shí)間：2014年4月17日10目錄目錄2第一章緒論31.1項(xiàng)目概述31.2項(xiàng)目要求3第二章打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)總體分析42.1數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖42.2傳感器及按鍵輸入?yún)?shù)模塊分析42.3輸出執(zhí)行模塊分析52.4電源模塊分析52.5打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)總體分析62.6打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)安全機(jī)構(gòu)——安全光幕6第三章打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)83.1輸入、輸出地址編號(hào)表83.2PLC控制系統(tǒng)接線圖83.3PLC控制程序梯形圖93.4PLC控制程序910第一章緒論1.1項(xiàng)目概述利用伺服電機(jī)的橫向水平運(yùn)動(dòng)和氣動(dòng)執(zhí)行

2、機(jī)構(gòu)的垂直運(yùn)動(dòng)完成對工件的打齒，同時(shí)要求對工況現(xiàn)場進(jìn)行安全保護(hù)功能。1.2項(xiàng)目要求1、刀頭在行程中勻速運(yùn)動(dòng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；兩個(gè)側(cè)邊安裝限位開關(guān)；2、對打齒膠帶能作壓緊動(dòng)作，共有2個(gè)壓板機(jī)構(gòu)，由壓緊氣壓閥驅(qū)動(dòng)。圖1-1壓板機(jī)構(gòu)3、壓緊后的膠帶可以打齒，打齒刀頭由氣動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)定位氣缸完成動(dòng)作；氣缸到位后泄氣復(fù)位。4、機(jī)器兩個(gè)側(cè)邊分別裝光幕安全保護(hù)裝置，以防系統(tǒng)在打齒過程中誤傷操作人員；實(shí)例：新洲電器--安全光幕5、有打齒啟動(dòng)和停止兩個(gè)功能按鈕*注：系統(tǒng)供電為民用電：220V/50Hz10第二章打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)總體分析2.1數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖圖2-1數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)

3、構(gòu)框圖2.2傳感器及按鍵輸入?yún)?shù)模塊分析表2-1傳感器及按鍵輸入?yún)?shù)模塊102.3輸出執(zhí)行模塊分析表2-2輸出執(zhí)行模塊2.4電源模塊分析表2-3電源模塊102.5打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)總體分析自動(dòng)打齒機(jī)控制系統(tǒng)主要由數(shù)控系統(tǒng)、執(zhí)行模塊、傳感檢測模塊三部分組成。2.5.1數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)選擇CP1H系列PLC控制器，負(fù)責(zé)接收傳感檢測模塊和控制按鈕的輸入信號(hào)，經(jīng)過用戶的梯形圖程序分析和處理信號(hào)，最后向執(zhí)行模塊輸出控制信號(hào)。2.5.2執(zhí)行模塊執(zhí)行模塊包括兩部分，一部分是控制兩個(gè)壓板氣缸和一個(gè)打齒氣缸（沖擊氣缸）的三個(gè)電磁閥，另一部分是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，根據(jù)PLC輸出的方向控

4、制信號(hào)和脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)打齒刀頭的橫向移動(dòng)。2.5.3傳感檢測模塊傳感檢測模塊包括左、右限位開關(guān)、刀頭上、下限位光傳感器以及自動(dòng)打齒機(jī)左右兩側(cè)的安全光幕，其中兩個(gè)限位開關(guān)和兩個(gè)限位傳感器有序的動(dòng)作是實(shí)現(xiàn)打齒機(jī)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。2.6打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)安全機(jī)構(gòu)——安全光幕2.6.1安全光幕的簡介安全光幕也就是光電安全保護(hù)裝置，是經(jīng)過安全認(rèn)證的光幕產(chǎn)品，由投光器和受光器兩部分組成。投光器發(fā)射出調(diào)制的紅外光，由受光器接收，形成了一個(gè)保護(hù)網(wǎng)，當(dāng)是有物體進(jìn)入保護(hù)網(wǎng)，當(dāng)從中有光線被物體擋住，通過內(nèi)部控制線路，受光器電路馬上作出反應(yīng)，即在輸出部分輸出一個(gè)

5、信號(hào)用于機(jī)床如沖床，壓力機(jī)等緊急剎車。光幕有著非常廣泛的應(yīng)用，比如在需要不斷送取料的沖壓設(shè)備上，如果安裝接觸式安全防護(hù)門，則需要操作人員頻繁地開關(guān)防護(hù)門，這樣不但增加了操作人員的工作量，而且降低了生產(chǎn)效率。在這種情況下，采用光柵和光幕就是最佳的選擇。在操作人員送取料時(shí)，只要有身體的任何一部分遮斷光線，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)器進(jìn)入安全狀態(tài)而不會(huì)給操作人員帶來傷害。圖2-2安全光幕光束的密度多少?zèng)Q定了體積多大的身體部分能通過光幕才被檢測。按照人體工程學(xué)的數(shù)據(jù)，成年人的手指直徑應(yīng)不少于14mm,手掌厚度不少于30mm,手腕直徑不少于40mm，舉例：如果使用的光幕的光軸間距是4

6、0mm,光軸直徑是20mm，它的分辨率是40+20=60mm，10那么手值，手掌，手腕及手臂都有可能通過光幕而不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。因此，如果想獲得更高的安全性，便需使用較高分辨率的光幕。2.6.2安全光幕的工作原理安全光幕運(yùn)用紅外線掃描探測技術(shù)。發(fā)射裝置和接收裝置安裝于兩側(cè)，內(nèi)部由單片機(jī)和微處理器進(jìn)行數(shù)字程序控制，使紅外線收發(fā)單元在高速掃描狀態(tài)下，形成紅外線光幕警戒屏障，當(dāng)人和物體進(jìn)入光幕屏障區(qū)內(nèi)，控制系統(tǒng)迅速轉(zhuǎn)換輸出電平信號(hào)，使負(fù)載動(dòng)作，當(dāng)人和物體離開光幕警戒區(qū)域，則負(fù)載正常自動(dòng)關(guān)閉，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。2.6.3安全光幕的操作方法檢查TB系列安全光幕是否牢固

7、的固定在需裝備的設(shè)備上，TB系列光幕傳感器的發(fā)射器和接收器是否在一平面內(nèi)，且以發(fā)射器和接收器為邊界的保護(hù)區(qū)域應(yīng)為該平面內(nèi)的一個(gè)矩形。檢查TB系列安全光幕的發(fā)射器和接收器，是否和各自的電纜準(zhǔn)確的裝配到位，以及電纜的接線端是否與電源和控制單元準(zhǔn)確、牢固的連接。給TB系列安全光幕傳感器接通電源，此時(shí)光幕傳感器開始自檢、同步及自校準(zhǔn)，約1秒鐘后，發(fā)射器黃色指示燈穩(wěn)定，接收器指示燈全部熄滅，表示光幕傳感器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。10第三章打齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1輸入、輸出地址編號(hào)表（I/O分配）表3-1輸入、輸出地址編號(hào)表名稱代碼地址編碼輸入信號(hào)啟動(dòng)按鈕SB10.00左

8、限位開關(guān)SQ10.01右限位開關(guān)SQ20.02停止按