1、毕 业 设 计（论 文） 设计（论文）题目： J45-6.3 型双动拉伸压力机的设计 系 别： 机械工程系 专 业： 机电一体化 班 级： 04 机电 （ 1） 姓 名： 学 号： 0401021123 指导教师： 完成时间： 2007. 5 目录 第一章 前言 .3 第二章 压力机整体控制方案的设计 . . . 4 一 压力机控制系统结构 5 第三章 控制系统 的硬件设计 6 一 变频器的应用 .6 二 可编程控制器 P LC 的应用 11 三 凸轮控制器的应用 . . 2 0 毕业实习调研报告 对于我来讲 ,毕业实习就是用理论指导实践 ,完善工作 ,就是对 平时实践的理论总结 . 三年的学
2、习 ,使理论与实际经验形成了一个完整的统一体 ,更加 开阔了专业视野 ,拓宽了专业知识面 ,丰富了工作实践知识 .在本次 实习过程中 ,针对我的课题进行了大量的资料调查 ,初步确定 了设计 该专用压力机的基本参数 ;压力机实际具有一套很专业的规范 , 对一些基本参数非常敏感 ,所以 ,为了使基本参数更具有科学性 ,我 翻阅了大量的专业设计资料和国家部下发的一些机诫压力机专用 标准 ,最终确定该压力机的基本参数 . 经过一个多世纪的发展 ,随着电气拖动和电气控制系统的不断 更新 ,机床设备结构不断改进 ,性能不断提高 ,拖动电气在速度调节 方面具有无可比拟的优越性和发展前途 ,采用直流无级调速电
3、动机 驱动机床 ,使原来结构复杂的变速箱变的十分简单 ,大大简化了机床 结构 ,提高了传动效率和刚度 ,近年 来研究成功的用于数控机床 ,铣床 加工中心机床上的电机 -主轴部分 ,是将交流电动机转子直接安装在 主轴上 ,使其具有更宽广的无级调速范围 ,且振动和噪音均较小 ,完全 代替了主轴变速齿轮箱 ,必须对机床传动和构造产生深远的影响 ,而在电气动控制方面 ,现代化机床更是综合应用了许多先进科学技术成果 ,诸如 ,计算机技术 ,电子技术 ,自动控制理论 ,精密测量技术等 .特 别是当今信息时代 ,微型计算机已广泛用于各行各业 ,而机床就是最 早应用电子计算机的设备之一 .早在 20 世纪 4
4、0 年代末期 ,电子计算 机与机床结合产生了新型机床 _数控机床 .目前各类质优价廉 ,性能 可靠的微机在机床行业中的应用日益广泛 ,我国各类工厂企业也在大 力使用和推广由微机控制的数控机床与树显装置 .最新科学技术的应 用 ,使得机床电气设备不断实现现代化 ,不断提高机床自动化程度和机 床加工效率 ,扩大了工艺范围 ,缩短了新产品试制周期 ,加速产品更新换代 .同时现代化机床加工效率 ,扩大了工艺范围 ,缩短了新产品试用周期加速产品更新换代 .同时 ,现代化机床还提高产品质量 ,减少工人劳动强度和降低产品成本等 . 我本次毕业设计的课题是 J45-6.3 专机 ,课题源自实践中发现的问题 ,
5、运用自己所学的 知识 ,参考相关的冲床标准设计而成 .本次设计不仅解决了实际生产中的问题 ,也是自己运用理论指导实践的能力得到了提高 .设计过程中我收集并翻阅了与冲床相关的一些质料 ,图纸 ,了解了不少自动化控制的工作原理 ,比较了各种为冲床控制的方法的优缺点 ,并充分考虑了公司生产实际 ,运用了所学的欧姆龙 PLC编程功能设计完成 . 在确定设计方案和完成总体设计后 ,接下来我运用平时上课所学到的知识来一步步地完成冲床的设计 ,通过公式计算出机床电路所需要的电路的容量 ,从而选择所需的电气元件 ,制造保护措施 .同时运用先进的编程软件画出梯形图 ,再结 合实际情况优化程序 ,并根据不同用户的
6、工业现场 ,并考虑冲床配备的控制设备 ,工艺规程等情况 ,使其生产线更便于生产 ,连线 ,在此基础上再追求冲床的美观性 ,经济性 .在实习的过程中秉有独立思考 勇于实践的原则 ,成功地运用了大量的理论知识解决了很多实际的工程问题 . 本次实习使我亲身感受到了所学知识与实际的应用 ,理论和实际的相结合 ,更深刻的了解机诫制造企业的生产组织 技术管理 产品质量管理等 ,对今后的学习与学习有极大的帮助 . 设计摘要 毕业设计快要结束了 ,虽然时间很短 ,可是我也学到了不少的东西 .作为一名快要毕业并走 上工作岗位的工人 ,这种设计的经历为我们的工作打下了良好的技术基础 ,为专业知识的利用提供了难的的
7、机会 .在设计过程中也遇到了一些困难和不懂的地方 ,可是经过老师的悉心指点和自己认真的查阅相关质料都得到了解决 .着使我明白困难与挫折并不可怕 ,只要你去认真的对待它 ,想尽办法去克服它 ,相信最终都是可以克服的 我这次毕业实习的课题是 J45-6.3 专机 ,此课题源自实践中发现的问题 ,运用自己所学的知识 ,参考相关的机诫电气设计而成 .本次设计不仅解决了实际生产中的问题 ,也是自己运用理论指导实践的能力得到了提高 . 本文详细介绍了 变频调速与 PLC 控制技术在压力机床中的应用 ,在本设计中将压力机的电气控制环节分为两部分来实现 ,一部分是对该变频器的操作和控制 ,主要通过在变频器调速
8、器进行操作 .在该环节的设计中详细阐述了 PLC 与变频器之间的控制过程 .另一部分是利用PLC 实现对其他电气元件的控制 ,最终实现对压力机床的控制功能和保护功能 .第三部分为凸轮控制器部分为压力机运转提供所需的角度 .根据设计要求 ,使用功能强劲的日本 MITSUBISHI三菱 公司的FR-A540 系列变频器 .日本欧姆龙公司生产的可编程控制器为CAM1A-40CDT-A-V1 型 ,这种 PLC 小型整体式 PLC,输出模块为晶体管输出型模块 .24点输入和 16 点输出单元 .交流电源可接 85V至 240V之间的电压 .J45 机床使用的凸轮控制器为 LSK-06JCP,这种凸轮控
9、制器的感应开关为光电式接近开关 ,并在凸轮控制器轴上装有角度指示盘 .产生与压力机同步的凸轮控制角度 .其与 PLC之间通过外部线路的连接 .从而整加了控制信号的快速性 关键词 , 压 J45 压力机的变频驱动与PLC 控制 摘要 本文详细介绍了变频器与 PLC 控制技 术在压力机机床上的应用 ,在本设计中将压力机的电气控制环节分为两部分来实现 ,一部分是对变频器的操作和控制 ,主要通过在变频器调速器进行操作 .在该环节的设计中详细阐述了 PLC 与变频器之间的控制过程 .另一部分是利用PLC 实现对其他电气部分的控制 ,最终实现对压力机床的控制功能和保护功能 .第三部分为凸轮控制器部分为压力
10、机运转提供所需的角度 关键词 压力机 ,变频驱动 ,PLC,凸轮控制器力机 变频驱动 , PLC, 凸轮控 第一章 前 言 在变频调速技术飞速发展的同时 ,可编程控制器 PLC的技术也在快速的发展着 .PLC 凭借它可靠性高 .抗干挠能力强等诸多优点在现代化的工业自动化控制中有着重要而广泛的应用 .因而 ,应用变频调速及PLC 控制技术相结合的控制方法能够融合两种技术的优点 ,在现代工业中得到了广泛应用和深入的研究 . 传统的调速与控制电路复杂 ,体积庞大 ,给设备维护带来极大的不便 ,且效率较低 .而采用先进电力电子技术和计算机技术的变频调速及PLC 控制系统 ,可以克服以上的局限性 ,具有
11、以下显著的优点 : 1 变频器系统属于转差功率不变 型调速系统 .无论低速换是高速 ,其转差功率不变 ,效率最高 . 2 采用无触电电力电子元件 ,节省了大量继电器和接触器 ,简化了外部接线 ,缩小了控制设备的体积 . 3 变频器及 PLC内部控制的核心是 CPU单元 ,具有较强的运算和控制能力 ,能够实现参数化调速控制 ,设置合理的电机运行参数 ,保证起重机各机构有较大的调速范围和较高的调速精度 . 4 变频器内部具有故障自诊断功能 ,能实现系统的过电压 ,过电流和过栽保护等功能 ,液晶显示界面可显示出故障信息 .该系统性能可靠 ,故障率极低 . 变频调速及 PLC控制技 术常应用于实际中
12、,如机床自动化控制系统 ,由于系统控制过程较复杂 ,要求控制系统恒速可调可控 ,节能可靠 ,因此采用 PLC与变频调速控制系统是最佳选择 .这可以大幅度节约电能 ,提高系统的自动化程度 ,并使系统运行可靠稳定 ,结构简单 ,维修 .维护 .调整方便 ,经济实用易配置 ,取代了传统的继电器控制系统 .在机诫行业中 ,变频调速及 PLC 控制技术已经得到了比较广泛的应用 各种机床中的主要电动机大都使用 PLC 控制下的变频调速技术 ,使加工精度和加工效率都有了很大的提升 .另外 ,变频调速及PLC 的应用不仅节省了大量的继电器接触器等电器元件 ,而且在电能的节约方面有着很大的贡献 . 第二章 压力
13、机整体控制方案的设计 本压力机主要用于小型机诫零件的冲压 ,定形 .生产线经送料装置送材料进入压力机冲压成型 ,经过输料线输出并集料 .本压力机采用可编程控制器 PLC控制 ;利用一台变频器变频驱动一台异步感应电动机 .通过对一台电动机速度的调节来控制冲压速度的大小 .并通过凸轮控制器发出压力机运转所需的角度 .压力机的功能及结构描述如下 : J45 系列压力机是普通型压力机 ,其结构简单 ,操作方便 ,性能可靠 J45-25A J45-40A J45-63 型采 用刚性转键式离合器 ,使用维修方便 .其中 .型号中带 A 的均为安全型压力机 ,均装有紧急制动装置 ,可以使滑快急停在 0-13
14、 后范围内 ,并可配置光电侯器 ,J45-100B J45-125采用铸铁机床 ,曲轴横置 ,偏心套结构 ,工作平稳 ,冲击小 ,可以使滑块停在任何位置 ,J131 系列闭式单点压力机机身直线型设计 ,均衡受力不变形 ,刚性强 ,超高的封闭高度 ,装摸空间大 ,滑块矩形六面导向 ,精度高 ,稳定性好 , 具有最高机床稳定性 .安全性 ,内置式油路 ,电路 ,美观整洁 ,更具安全性 ,可靠性 ,双手操作 ,按钮开关 ,符合压力机守则 ,安全标准 . 压力机的检测 检验刚性离合器与制动器的零部件安装位置的正确性 ,紧闭性 .检验刚性离合器 ,制动器动作的灵活性 ,可靠性 ,在规定的运转时间内 ,单
15、次行程规范 ,不允许出现连冲 ,检验滑块的制动形式 . 检验刚性离合器 ,制动器与其操作机构配合动作的真确性 ,工作状态的稳定 ,可靠性 ,检验转键不得卡死 ,滑销不得卡死 ,滑销不得折断和弹簧应处于正常工作状态 ,负荷试验后应该扯查刚性离合器零件 检测制动后不大于规定数转 ,对常监控装置的应检查其可靠性 在规定的运转时间内 ,检验双手超作及其它安全保护和控制装置与刚性离合器 ,制 动器工作的协调准确与可靠性 . 摩擦摩擦离合器与制动器的安全检验 . 检验摩擦离合器与制动器的联锁控制的灵敏可靠 ,相互协调情况 检验控制气路的双联安全联锁阀的联锁功能的可靠性 ,模拟试验不少于三次 . 检验单人双手操作或协同超作时 ,同时检验安全保护控制装置与摩擦离合器 .制动器工作的协调 ,准确与可靠性 ,在规定运转时间内不得出现异步现象 检验压缩空气回路的气压控制装置 包括安全阀 ,止回阀 ,仪表继电器等 的可靠性 .
