打齿机数控系统设计

打齿机数控系统设计 打齿机数控系统设计 姓 名, 班 级, 学 号, 指导老师, 提交时间,2014年4月17日 1 目 录 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 ................................................................. 2 第一章 绪论...................................................... 3 1.1项目概述 .................................................. 3 1.2项目要求 .................................................. 3 第二章 打齿机数控系统总体分析.................................... 4 2.1数控系统硬件结构框图 ...................................... 4 2.2传感器及按键输入参数模块分析 .............................. 4 2.3输出执行模块分析 .......................................... 5 2.4电源模块分析 .............................................. 5 2.5打齿机数控系统总体分析 .................................... 6 2.6打齿机数控系统安全机构——安全光幕 ........................ 6 第三章 打齿机数控系统详细设计.................................... 8 3.1输入、输出地址编号表 ...................................... 8 3.2PLC控制系统接线图 ......................................... 8 3.3PLC控制程序梯形图 ......................................... 9 3.4PLC控制程序 ............................................... 9 2 第一章 绪论 1.1 项目概述 利用伺服电机的横向水平运动和气动执行机构的垂直运动完成对工件的打齿，同时要求对工况现场进行安全保护功能。 1.2 项目要求 1、刀头在行程中匀速运动，由伺服电机驱动;两个侧边安装限位开关; 2、对打齿胶带能作压紧动作，共有2个压板机构，由压紧气压阀驱动。 图1-1 压板机构 3、压紧后的胶带可以打齿，打齿刀头由气动阀驱动定位气缸完成动作;气缸到位后泄气复位。 4、机器两个侧边分别装光幕安全保护装置，以防系统在打齿过程中误伤操作人员; 实例:新洲电器--安全光幕 5、有打齿启动和停止两个功能按钮 *注:系统供电为民用电:220V/50Hz 3 第二章 打齿机数控系统总体分析 2.1 数控系统硬件结构框图 电 源 系 统 传横向感移动器执行器参数控CPU 数 垂直及 运动按 执行器键 输 入人 机 接 口 图2-1 数控系统硬件结构框图 2.2 传感器及按键输入参数模块分析 表2-1 传感器及按键输入参数模块 类别数量备注、说明 开始和停止两个按钮4手动按键压板压下和抬起的两个控制按键 2个限位开关;横向运动2限位传感器横向运动的保护; 1打齿气缸到位开关气缸运动到位即可复位 光幕传感器;2安全保护传感器防止数控系统加工期间的误操作; 4 2.3 输出执行模块分析 表2-2 输出执行模块 类别数量备注、说明 1打齿刀头气缸打齿机的垂直运动机构; 横向运动1打齿机的横向移动机构;伺服电机 2压板气缸加工期间的工件压紧; 2.4 电源模块分析 表2-3 电源模块 类别数量备注、说明 数控CPU电源1可选交流220V，也可选配电源直流24V 2个光幕电源直流24V ; 4传感器输入电源2个刀头光学传感器电源直流24V 1可选交流220V气泵电源 1直流24V气动阀电源 1交流220V和直流24V伺服电机电源 5 2.5 打齿机数控系统总体分析 自动打齿机控制系统主要由数控系统、执行模块、传感检测模块三部分组成。 2.5.1 数控系统 数控系统选择CP1H系列PLC控制器，负责接收传感检测模块和控制按钮的输入信号，经过用户的梯形图程序分析和处理信号，最后向执行模块输出控制信号。 2.5.2 执行模块 执行模块包括两部分，一部分是控制两个压板气缸和一个打齿气缸(冲击气缸)的三个电磁阀，另一部分是伺服电机驱动器，根据PLC输出的方向控制信号和脉冲信号驱动伺服电机带动丝杠传动实现打齿刀头的横向移动。 2.5.3 传感检测模块 传感检测模块包括左、右限位开关、刀头上、下限位光传感器以及自动打齿机左右两侧的安全光幕， 其中两个限位开关和两个限位传感器有序的动作是实现打齿机自动控制实现的基础。 2.6 打齿机数控系统安全机构——安全光幕 2.6.1 安全光幕的简介 安全光幕也就是光电安全保护装置，是经过安全认证的光幕产品，由投光器和受光器两部分组成。投光器发射出调制的红外光，由受光器接收，形 成了一个保护网，当是有物体进入保护网，当从中有光线被 物体挡住，通过内部控制线路，受光器电路马上作出反应， 即在输出部分输出一个信号用于机床如冲床，压力机等紧急 刹车。 光幕有着非常广泛的应用，比如在需要不断送取料 的冲压设备上，如果安装接触式安全防护门，则需要操作人 员频繁地开关防护门，这样不但增加了操作人员的工作量， 而且降低了生产效率。在这种情况下，采用光栅和光幕就是 最佳的选择。在操作人员送取料时，只要有身体的任何一部 分遮断光线，就会导致机器进入安全状态而不会给操作人员 带来伤害。 图2-2 安全光幕 光束的密度多少决定了体积多大的身体部分能通过光幕才被检测。按照人体工程学的数据，成年人的手指直径应不少于14mm,手掌厚度不少于30mm,手腕直径不少于40mm，举例:如果使用的光幕的光轴间距是40mm,光轴直径是20mm，它的分辨率是40+20=60mm，那么手值，手掌，手腕及手臂都有可能通过光幕而不会被发现。因此，如果想获得更高的安全性， 6 便需使用较高分辨率的光幕。 2.6.2 安全光幕的工作原理 安全光幕运用红外线扫描探测技术。发射装置和接收装置安装于两侧，内部由单片机和微处理器进行数字程序控制，使红外线收发单元在高速扫描状态下，形成红外线光幕警戒屏障，当人和物体进入光幕屏障区内，控制系统迅速转换输出电平信号，使负载动作，当人和物体离开光幕警戒区域，则负载正常自动关闭，从而达到安全保护的目的。 2.6.3 安全光幕的操作 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 检查TB系列安全光幕是否牢固的固定在需装备的设备上，TB系列光幕传感器的发射器和接收器是否在一平面内，且以发射器和接收器为边界的保护区域应为该平面内的一个矩形。 检查TB系列安全光幕的发射器和接收器，是否和各自的电缆准确的装配到位，以及电缆的接线端是否与电源和控制单元准确、牢固的连接。 给TB系列安全光幕传感器接通电源，此时光幕传感器开始自检、同步及自校准，约1秒钟后，发射器黄色指示灯稳定，接收器指示灯全部熄灭，表示光幕传感器进入正常工作状态。 7 第三章 打齿机数控系统详细设计 3.1输入、输出地址编号表(I/O分配) 表3-1 输入、输出地址编号表 名称 代码 地址编码 SB1 0.00 启动按钮 SQ1 0.01 左限位开关 SQ2 0.02 右限位开关 SB2 0.03 停止按钮 输入信号 SB3 0.04 压板压紧按钮 SB4 0.05 压板松开按钮 SA1 0.06 安全光幕左 SA2 0.07 安全光幕右 SQ3 0.08 刀头上限位光传感器 SQ4 0.09 刀头下限位光传感器 DC 100.1 打齿气缸电磁阀 YB1 100.2 压板气缸电磁阀1 输出信号 YB2 100.3 压板气缸电磁阀2 电机转向信号 SIGN2 100.4 电机脉冲信号 PULS2 0000H 3.2 PLC控制系统接线图 8 3.3 PLC控制程序梯形图 3.4 PLC控制程序 PLC程序: LD 0.00 OR 0000H OR 0.08 AND NOT 0.01 AND NOT 0.06 AND NOT 0.07 AND NOT T00 OUT 000H 0 S LD 0.04 9 AND NOT 0.05 OUT 100.2 OUT 100.3 LD 0.00 OR 100.4 AND NOT 0.02 OUT 100.4 LD 100.4 LD 0.09 OR 0.01 OUT TIIM 0000 #30 LD T00 AND NOT 0.03 AND NOT 0.06 AND NOT 0.07 AND NOT 0.09 OUT 100.1 10