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基于三菱PLC的铜丝成型自动化设计

基于三菱PLC的铜丝成型自动化设计

铜丝成型机的设计要求为将Ø2的铜丝自动送入、拉直、切断、压入成型、出料等环节,送丝成型由步进电机实现,切断由推出成型出料均有气缸完成。根据要求完成示意图的绘制、电气控制环节的设计。本课题综合了电机学、工厂电气控制设备、PLC、组态技术、传感

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  • 详细描述

    基于三菱PLC的铜丝成型自动化设计
    一、选题简介、意义
    课题简介
    在日常的生活中我们总能看到许多由铜丝构成的物件,如钥匙圈、弹簧、铜丝网、铜丝绳等,可以说铜丝制成品已经与我们的生活密不可分,因为铜丝具有质量轻韧性好硬度高很难被拉断负载能力强,特别是它的抗腐蚀能力特别强很难生锈,所以在生产过程中被大量使用。因为要使用铜丝制成品满足不同的需求,所以要将铜丝制成不同的形状。铜丝成型机顾名思义就是将铜丝制造成型的一种机器。这次我所要设计的铜丝成型机就是将铜丝拉直并挤压成某一特定形状的机器。
    课题意义
    这次设计可以说是在学校学习的最后总结。本课题重点在于如何让铜丝成型,全过程实现自动化。充分运用我们所学的电机学、工厂电气控制设备、PLC、组态技术、传感技术等多门学科知识,充分了解铜丝成型机的运行过程,从而实现铜丝成型,探究铜丝成型的整个过程。
    这样不仅梳理了我们在校所学的知识点。将自己所学到的知识运用到实际的操作中,真正学会将自己所学融入自己设计之中。明白自己所学知识的核心点。让自己熟练的运用CAD、PLC、组态等。并在设计过程中学会利用身边的资源,查找资料,弥补不足完善自己。
    二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
    研究课题
    把一条直径为2 的铜丝自动送入铜丝成型机中拉直、将其切断、挤压成型,在把成型的铜丝推出来全过程实现全自动化。把铜丝送入使用电动机完成;将铜丝挤压成型并将铜丝推出则由气缸完成。
    问题
    1、铜丝成型机所需要地元器件如何选择。
    2、铜丝成型机PLC梯形图的编写。
    3、铜丝成型机电路图的绘制’
    4、对于铜丝成型机的设计还存有许多知识盲点。
    预期目标
    顺利完成铜丝成型机设计,能给自己一份满意的答卷。在做设计的过程中不断发现自己的不足之处完善自己,从而使自己的专业能力得到提升。对自己为未来的专业方向有一个大概的了解。
    研究步骤
    我打算第一步根据课题画出铜丝成型机的步骤流程图,根据步骤图列出铜丝成型机所需要的元器件,上网或图书馆查找满足要求元器件的型号。第二步分析课题列出I\O分配表画出铜丝成型机的电路连接图。第三步分析铜丝成型机运作流程,写出铜丝成型机的PLC梯形图,找同学或老师讨论如何编写。第四步查找错误向辅导员老师寻求帮助。第五步开始着手写毕业设计,上网或去图书馆查找资料,充实自己设计报告内容。
    三、设计(论文)体系、结构(大纲)
    目 录
    第一章、引言2
    1.1课题来源及意义2
    1.2铜丝成型的现状缺点及改善2
    1.2.1铜丝成型的现状2
    1.2.2手工加工铜丝的缺点2
    1.2.3铜丝成型自动化的优点2
    1.3铜丝成型的自动化设计内容2
    第二章、铜丝成型自动化设计的硬件结构4
        2.1步进电机4                                        
          2.1.1步进电机简介4
          2.1.2步进电机的工作原理4
          2.1.3步进驱动器5
      2.2接近开关简介6
      2.3气缸设计8
        2.3.1气压传动原理8
        2.3.2气缸分类9
        2.3.3气压传动优点与缺点9
        2.3.4成型模具设计 10
       2.4 触摸屏简介11
       2.5 PLC简介11
         2.5.1 PLC的由来 11
         2.5.2 PLC的概念12
         2.5.3 PLC的优点13
         2.5.4 PLC的结构14
         2.5.5 PLC的设计16
         2.5.6 PLC的接线设计17
    第三章、铜丝成型自动化设计的软件设计20
       3.1 PLC软件设计20
         3.1.1 PLC流程图20
         3.1.2 PLC编写软件简介21
         3.1.3 PLC程序讲解21
       3.2 PLC组态设计27
         3.2.1组态软件简介 27
         3.2.2组态软件编写 27
    第四章、全文总结29第五章、附录30
        附录一 PLC梯形图程序 30
        附录二 人机界面设置33
        附录三 元器件清单34
    第六章、致谢35
    参考文献36
     
    第一章  引言
    1.1课题来源及研究意义
    本科题来源于老师的介绍,在日常生活中我们经常可以经常看到用铜的制成品。如铜牌、铜制器具与铜制的零件等。在企业生产中产家为了满足不同客户的需要从而要对铜丝加工成不同的形状。如何快速、精确的加工铜丝则成为了每个铜丝加工企业提高自身企业竞争力的关键。铜丝自动成型机就是一种对铜丝自动
    加工成型的机器。所以在铜丝加工生产中就显得十分重要。本课题就是对铜丝成型的自动化设计进行研究。
        1.2铜丝成型的现状缺点及改善
        1.2.1铜丝成型的现状
    因为铜丝具有良好的的导电性、柔韧性好、并且具有很好的抗腐蚀性。所以在许多生产设备与仪器中需要铜丝。为了满足生产设备与仪器在不同情况下的需要,所以要将钢丝加工成不同的形状。传统加工铜丝需要现将弯曲的铜丝弄直,在对铜丝进行切割,在使用多种工具将切割好的铜丝敲打成型,最后还要对成型钢丝检查是否满足要求。
    1.2.2手工加工铜丝的缺点
    手工对铜丝进行加工存在较大难度,如将弯曲的铜丝弄直,很难确保钢丝笔直。切割并加工铜丝费时费力,很容易让工人感到疲劳。最关键加工出成型的铜丝很难保证其精确性。随着人们的生活水平的提高,人工成本也随之上生。这些对铜丝加工企业的发展都很不利,使企业的经济效益大大下降,与此同时企业的竞争力也会随之下降。
    1.2.3铜丝成型自动化的优点
    钢丝成型的自动化最大的优点就是将人从繁琐、沉重的手工加工铜丝中解脱出来,可以二十四小时不间断的铜丝,不但加工的铜丝所用的时间缩短,而且所加工出零件的精确得到提高。在节约人工成本的同时提高了生产成品的质量。企业的竞争力也得到提高。
    1.3铜丝成型的自动化设计内容
    本设计是以PLC自动化为设计基础的。通过触摸屏、按钮来实现对铜丝自动化成型进行处理。
    从下图11铜丝成型的自动化设置示意图可以看到。先将铜丝取出放入传送轮中,因为六个传送轮为双向排列,这样可以确保将弯曲的铜丝挤压成直线。当感应开关感应到铜丝到达适当位置时,传送轮停止,切割气缸1向下伸出将铜丝切断。挤压气缸2将切割好的铜丝挤压到模具中,过一段时,当铜丝成型后,模具中的气缸3伸出,将模具打开,同时模具上的气孔打开,将挤压好的铜丝吹出。传送轮又开始工作。如此循环,从而完成整个铜丝的自动化成型。
     
    参考文献
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    [2]刘晓春.张蕾.电机与拖动2版,北京:人民邮电出版社,2015.1
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    [4]高安邦.三菱PLC工程应用设计.北京:机械工业出版社,2010.10
    [5]薛迎城.PLC与触摸屏控制技术,北京:中国电力出版社,2008
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    [7]赵晓娟.工厂电气控制设备2版.北京:电子工业出版社,2012.6
    [8]白柳.于军.液压与气压传动,北京:机械工业出版社,2009.8
    [9]蔡杏.零起步轻松学步进与伺服应用技术,北京:人民邮电出版社,2012.2
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