畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-易拉罐有償回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)(論文)題目：易拉罐有償回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　　　　　　　　 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二級(jí)學(xué)院： ?！　I(yè)： 班　　級(jí)： 學(xué)　　號(hào)： 提交日期： 年 月 日 答辯日期： 年 月 日

2、 XXXX學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目錄 目 錄 摘 要 III Abstract IV 1 緒 論 5 1.1 引言 5 1.2 研發(fā)背景及意義 5 1.3 易拉罐有償回收裝置的基本設(shè)計(jì)思路及關(guān)鍵技術(shù) 7 1.3.1 易拉罐有償回收裝置的功能 7 1.3.2 推送紙巾功能簡介 7 2 總體方案設(shè)計(jì) 8 2.1易拉罐有償回收裝置的基本設(shè)計(jì)思路 8 2.2總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì) 8 2.3總體控制方案設(shè)計(jì) 9 2.4識(shí)別裝置

3、的設(shè)計(jì) 10 2.4.1易拉罐參數(shù)測量 10 2.4.2識(shí)別分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 2.5沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 2.5.1沖壓機(jī)構(gòu)初步選擇 11 2.6推送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 2.7紙巾推送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12 3 機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算 13 3.1沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 3.1.1 曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu) 13 3.1.2 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)級(jí)數(shù)及速比的分配 13 3.1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 3.1.4 齒輪的計(jì)算 19 3.1.5 連桿及滑塊的計(jì)算 21 3.1.6 滑塊的確定 23 4 電機(jī)選型 24 4.1 電機(jī)選型分析 24 4.2 功率計(jì)算 24 4.3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)

4、算 28 5 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30 5.1 硬件設(shè)計(jì) 30 5.1.1 PLC選型 30 5.1.2 PLC電路設(shè)計(jì)分配 31 5.2 軟件設(shè)計(jì) 32 5.2.1 梯形圖 32 結(jié) 論 33 參 考 文 獻(xiàn) 34 致 謝 35 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 35 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 摘要 易拉罐有償回收裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要

5、制成易拉罐的材料主要是鋁合金。近些年國內(nèi)外易拉罐的用量迅猛增長，易拉罐再生冶煉的利潤空間大增。如今國內(nèi)廢舊易拉罐的回收呈無序狀態(tài)，再生冶煉設(shè)備和工藝非常落后，迫切需要一種新型的易拉罐回收裝置改變這一現(xiàn)狀。本課題直指再生冶煉的源頭，通過壓實(shí)技術(shù)將易拉罐壓縮儲(chǔ)存，通過PLC控制,易拉罐有償回收裝置為再生金屬的冶煉提供了高純度、易于加工的原材料。該裝置集識(shí)別、壓縮、儲(chǔ)存等功能于一身。其體積小，應(yīng)用范圍廣，可放置于商超，機(jī)關(guān)，學(xué)校種人流量多的場合。 關(guān)鍵詞：廢舊易拉罐；回收；金屬分離；再生冶煉 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文

6、 Abstract Structural design of a repaid recovery device for a tank Abstract The main material for making a can is aluminum alloy. In recent years, the quantity of the cans at home and abroad has increased rapidly, and the profit space for the reg

7、enerative smelting of the cans has increased greatly. Nowadays, the recycling of domestic waste cans is in a disordered state, and the equipment and technology of regenerative smelting are very backward. There is an urgent need for a new pop cans recycling device to change this situation. This topic

8、 is directed at the source of regenerative smelting, and compressed storage can be controlled by compaction technology. Through PLC control, the compensable recovery device of cans can provide high purity and easily processed raw materials for smelting of regenerated metal. The device has the functi

9、ons of recognition, compression, storage and so on. Its small size, wide range of applications, can be placed in the business super, the office, the school has a lot of people flow. Key words: Ubc; Recovery; Metal separation; Regenerative smelting 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文

10、 第1章 緒論 1 緒 論 1.1 引言 近年來，鋁已成為世界上應(yīng)用最為廣泛的金屬之一。在建筑業(yè)上，由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后的極佳外觀而受到很大應(yīng)用；在航空及國防軍工部門也大量使用鋁合金材料；在電力輸送上則常用高強(qiáng)度鋼線補(bǔ)強(qiáng)的鋁纜；集裝箱運(yùn)輸、日常用品、家用電器、機(jī)械設(shè)備等都需要大量的鋁。而改革開放以來，中國鋁工業(yè)取得了長足發(fā)展，已成為世界鋁工業(yè)大國，形成了從鋁土礦、氧化鋁、電解鋁、鋁加工、研發(fā)為一體的比較完善的工業(yè)體系。因此中國鋁及其合金有廣闊的消費(fèi)前景。但與此同時(shí)，隨著中國經(jīng)濟(jì)不斷地飛速發(fā)展，中國關(guān)

11、于鋁環(huán)境污染愈來愈嚴(yán)重，環(huán)保問題已經(jīng)引起國家領(lǐng)導(dǎo)人的重視。因?yàn)殇X雖然有很大的用處，但對人體卻是有害的，會(huì)造成記憶力衰退。所以廢品回收已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)的一種重要措施，而以易拉罐為主的可利用鋁回收就是其中重要的一部分。因此，易拉罐的再生利用也保持著強(qiáng)勁的持續(xù)發(fā)展勁頭。尤其在近幾年人們對廢舊物品再利用意識(shí)越來越強(qiáng)，節(jié)約能源、節(jié)約資源以及保護(hù)環(huán)境的社會(huì)輿論日趨高漲，但是回收和利用卻沒有引起相關(guān)部門的充分重視。我國對易拉罐的回收既沒有專門的法規(guī)，也沒有相關(guān)的促進(jìn)政策。易拉罐是一種常見的日用消耗品，用過即廢。據(jù)了解，不包括進(jìn)口的那部分易拉罐，我國每年至少產(chǎn)生八萬噸廢易拉罐，總量可超過二十萬噸。眾所周知，易

12、拉罐所用的材料是一種檔次較高的鋁合金。這樣的情況下，如若不加以回收或任其流落街頭巷角，結(jié)果不但對環(huán)境造成污染而且對資源也是一種極大的浪費(fèi)。 1.2 研發(fā)背景及意義 易拉罐回收機(jī)在國外很早就出現(xiàn)了，技術(shù)也比較成熟。易拉罐回收機(jī)提高了回收效率，自動(dòng)接納鋁罐，拒收馬口鐵罐、玻璃瓶或其他東西。它可以打印出回收數(shù)量、類型、生產(chǎn)廠家等信息報(bào)表，易拉罐在機(jī)內(nèi)被壓扁或粉碎儲(chǔ)存。目前西方已有1.5萬多臺(tái)投入使用，安裝在零售商店和公共場所，其中主要分布在挪威、美國、法國等，瑞典有5000多臺(tái)。但國內(nèi)同類型產(chǎn)品起步晚，技術(shù)大多借鑒國外。另外，國內(nèi)這種類型的自動(dòng)有償回收機(jī)普及率不高，只在小數(shù)大城市的小數(shù)地方使用。

13、普及率不高的主要原因是設(shè)備成本高。所以研制出一種成本較低的易拉罐自動(dòng)回收機(jī)就十分必要了。因?yàn)檫@不僅可以調(diào)動(dòng)起廣大市民的環(huán)保意識(shí)，而且還可以為中國的鋁工業(yè)的發(fā)展作出自己的一份力量。 隨著生活水平的提高, 可回收生活垃圾( 如PET 塑料、 鋁制易拉罐等) 越來越多. 目前國內(nèi)的處理方式, 主要以城市環(huán)衛(wèi)機(jī)構(gòu)和小販的上門收購為主, 回收效率低下. 因此, 高效、 科學(xué)、 智能、 自動(dòng)化程度高的回收裝置的研發(fā)迫在眉睫。 鋁及其合金是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、汽車、飛機(jī)、家電和包裝材料等行業(yè)。80年代之后，全世界鋁工業(yè)發(fā)展很快，產(chǎn)量已居有色金屬之首，2017年原鋁產(chǎn)量已達(dá)到3987

14、萬噸，消費(fèi)量已達(dá)2689萬噸。? 原鋁工業(yè)雖然發(fā)展很快，但也受到建設(shè)周期長、投資大、能耗高、污染嚴(yán)重等問題的約束。為彌補(bǔ)原生鋁發(fā)展的不足，滿足日益增長的市場需求，各國都非常重視再生鋁的發(fā)展，再生鋁及其產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于各工業(yè)領(lǐng)域。 我國對易拉罐的回收沒有專門的法規(guī)，也沒有專門的促進(jìn)政策，但由于鋁的價(jià)值較高，所以各地均有自發(fā)形成的廢舊物資收集人群，他們承擔(dān)了廢易拉罐的回收，并轉(zhuǎn)售給回收站。國是世界上廢易拉罐回收率最高的國家，幾乎沒有浪費(fèi)。同時(shí)，我國又是世界上廢易拉罐利用檔次較低的國家，回收的廢易拉罐（包括進(jìn)口的廢易拉罐）都被降低檔次使用。同時(shí)，由于許多企業(yè)設(shè)備差，技術(shù)水平低，造成污染嚴(yán)重，成本高

15、，產(chǎn)品質(zhì)量差的狀況。國內(nèi)重熔法回收易拉罐有兩大基地，一在浙江永康，二在河北。目前還沒有一種簡單、經(jīng)濟(jì)的方法將易拉罐的三種不同成份的合金分開，只能采用全部重熔的方法回收易拉罐以得到含有較多合金成份的重熔鋁錠，該種重熔鋁錠的成份一般為：鎂 1-2%、銅 0.2-0.3%、錳 0.4%左右，余量可為鋁，但受到熔煉中其它雜質(zhì)元素的污染而有所變化，如精煉劑的用量及成份[3]。易拉罐的回收朝二個(gè)方向發(fā)展，一個(gè)是生產(chǎn)合金鋁錠，當(dāng)然需要嚴(yán)格的化驗(yàn)手段和質(zhì)量保證體系才可能使其升值；另一個(gè)是重熔生產(chǎn)等外鋁錠，這種鋁錠可用于諸如鐵合金、煉鋼等行業(yè)[4]。 廢易拉罐的回收利用始于上個(gè)世紀(jì)六十年代的美國，美國目前的易

16、拉罐有2/3 是用廢罐熔煉生產(chǎn)的?；厥占夹g(shù)也經(jīng)過了幾個(gè)階段，最早是將散裝的廢易拉罐加入爐中融化成再生鋁錠，后來發(fā)現(xiàn)燒損較大，進(jìn)而把廢易拉罐打包，提高其密度，減少表面積，金屬回收率顯著提高，但仍然是再生鋁錠。廢易拉罐的利用最難的問題是漆層問題，一些國家采用在熔煉過程加入溶劑，使漆層與溶劑進(jìn)行反應(yīng)造渣，但難以控制技術(shù)條件，效果很差。上個(gè)世紀(jì)80年代之后，美國、加拿大以及西歐的一些國家開始利用廢易拉罐生產(chǎn)原牌號(hào)的合金鋁錠。利用廢易拉罐生產(chǎn)3004鋁合金的主要技術(shù)問題是預(yù)處理，這些國家都采用了比較先進(jìn)的預(yù)處理技術(shù)和設(shè)備[5]。首先，采用比較先進(jìn)的自燃回轉(zhuǎn)窯脫漆，使漆層炭化，并在無污染的情況下得到處理，

17、由于脫掉了漆層，簡化了熔煉程序，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 加拿大是世界主要產(chǎn)鋁國，它的回收利用率為60%。阿爾坎回收公司的以為負(fù)責(zé)人預(yù)計(jì)，未來歐洲的飲料包裝市場將由回收率所決定。前提條件是有關(guān)國家必須使用足夠的易拉罐以使易拉罐循環(huán)使用成為可能。 為了提高回收易拉罐的效率，國外研制出了易拉罐回收機(jī)。這種極其可以自動(dòng)接納鋁罐，拒收其他材質(zhì)的罐頭。但是這樣的機(jī)器制造成本高，維護(hù)不便。并且歐洲的飲料市場回收利用水平不高。為解決易拉罐回收市場分散，回收渠道不穩(wěn)定等問題，我設(shè)計(jì)出一種能自動(dòng)回收易拉罐并彈出硬幣的設(shè)備。它以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，動(dòng)力通過凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)壓塊壓扁易拉罐并實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存。 1.3 易拉罐有償回收

18、裝置的基本設(shè)計(jì)思路及關(guān)鍵技術(shù) 1.3.1 易拉罐有償回收裝置的功能 易拉罐有償回收裝置是一種將易拉罐識(shí)別，壓縮，儲(chǔ)存等功能集于一身的回收機(jī)械，其體積小，應(yīng)用場合很廣，可放置的公共場所比如商業(yè)街、公園、社區(qū)、校園、大型超市、影院、企事業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校和旅游風(fēng)景區(qū)等各種人流量多的場合，營造一種更加和諧環(huán)保的社會(huì)環(huán)境。 1.3.2 推送紙巾功能簡介 推送紙巾，是完成人們在“易拉罐有償回收裝置”上交易的最后一道環(huán)節(jié)，也是體現(xiàn)對人們環(huán)保意識(shí)的一種回報(bào)。對于本課題，推送紙巾功能的實(shí)現(xiàn)源自自動(dòng)售貨機(jī)上的吐貨功能。 目前，市場上各類自動(dòng)售貨機(jī)上的吐貨器種類繁多，但最常用的是螺旋推進(jìn)器。當(dāng)收到吐貨電信號(hào)

19、后，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)螺旋推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)一周，將推進(jìn)器中儲(chǔ)存的紙巾推出，完成自動(dòng)售貨機(jī)的吐貨功能。 在本課題中，當(dāng)回收機(jī)完成易拉罐的壓縮存儲(chǔ)后，發(fā)出數(shù)量信號(hào)，驅(qū)動(dòng)相關(guān)機(jī)構(gòu)，輸出相應(yīng)數(shù)量的紙巾，完成交易。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第2章 總體方案設(shè)計(jì) 2 總體方案設(shè)計(jì) 2.1易拉罐有償回收裝置的基本設(shè)計(jì)思路 本易拉罐有償回收裝置包括導(dǎo)軌部分，分離機(jī)構(gòu)，壓罐機(jī)構(gòu)、粉碎機(jī)構(gòu)、推送紙巾裝置和控制電路；所述分離機(jī)構(gòu)位于回收機(jī)的上部，下面連接瓶通道和罐通道。罐通

20、道連接裝置中的壓罐機(jī)構(gòu)位于機(jī)架的中間，沖擊基座的側(cè)邊有包括電機(jī)和曲柄滑塊的推罐裝置。瓶通道連接裝置中的粉碎機(jī)構(gòu)，下端為儲(chǔ)料箱。 推出紙巾 觸動(dòng)紙巾推送開關(guān) 進(jìn)入回收儲(chǔ)存箱 進(jìn)行壓扁處理 回收品放入 通過推送裝置沿導(dǎo)軌滑落 否 識(shí)別放入物是否為易拉罐 粉碎處理 是 圖2.1 易拉罐有償回收裝置流程圖 從上述的示意圖可以看出整個(gè)工作流程都是由機(jī)器自動(dòng)完成的。機(jī)器收到廢品就有分離裝置對廢品加以區(qū)分，當(dāng)鑒定為易拉罐時(shí)進(jìn)入壓罐機(jī)構(gòu)把易拉罐壓成一個(gè)厚度不到30mm的圓餅，然后再把圓形易拉罐放進(jìn)回收箱。當(dāng)易拉罐就要滾到回

21、收箱之前就會(huì)觸動(dòng)推送開關(guān)，機(jī)器就會(huì)推出紙巾到出貨口。就這樣一個(gè)廢品回收回贈(zèng)過程就完成了。 2.2總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì) 易拉罐回收機(jī)主要包括幾個(gè)部分: 導(dǎo)軌部分，分離機(jī)構(gòu)，壓罐機(jī)構(gòu)、粉碎機(jī)構(gòu)、推送紙巾裝置和控制電路 如圖： 圖2.2 易拉罐有償回收裝置機(jī)構(gòu)示意圖 2.3總體控制方案設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)用PLC作控制器,輸入信號(hào)由4個(gè)傳感器和一個(gè)條形掃描器提供,輸出端連接6個(gè)電機(jī),其用途如表:2.1 表2.1 控制系統(tǒng)元件表 元件 作用 元件 作用 傳感器1 檢測有物體進(jìn)入系統(tǒng) 電機(jī)1 帶動(dòng)進(jìn)入物體旋轉(zhuǎn)以作掃描 掃描器 識(shí)別

22、物體是否為易拉罐 電機(jī)2 推動(dòng)易拉罐進(jìn)入沖壓區(qū) 電機(jī)3 推動(dòng)非易拉罐進(jìn)入粉碎區(qū) 傳感器2 檢測有罐體進(jìn)入沖壓區(qū) 電機(jī)4 沖壓罐體 壓扁 傳感器3 檢測壓扁是否完成 電機(jī)5 推送罐體進(jìn)入存儲(chǔ)箱 傳感器4 檢測是否有罐體進(jìn)入存儲(chǔ)箱 電機(jī)6 執(zhí)行推送紙巾 2.4識(shí)別裝置的設(shè)計(jì) 2.4.1易拉罐參數(shù)測量 由于易拉罐的重量具有統(tǒng)一性,故此系統(tǒng)采用重量識(shí)別分類原理,對易拉罐進(jìn)行了精確的測量,測量結(jié)果如下表2.2（單位：mm）： 表2.2 易拉罐罐體參數(shù)表 項(xiàng)目 柱體高 底面半徑 蓋面半徑 底蓋面厚度 柱體側(cè)壁厚度 三次測量均值 124.7

23、2 55.05 27.94 0.29 0.12 2.4.2識(shí)別分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 投入物首先通過滑道落在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)投入物做圓周運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)條形識(shí)別器對投入物進(jìn)行條形碼掃描識(shí)別，識(shí)別完成后對控制器輸入信號(hào)，如果識(shí)別結(jié)果為易拉罐，則控制器給1#電機(jī)輸出信號(hào)，1#電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠絲杠螺母，從而推動(dòng)投入物進(jìn)入沖壓口，否則，將給2#電機(jī)信號(hào)，2#電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠絲杠螺母，從而推動(dòng)投入物進(jìn)入粉碎口。如圖2.4： 圖2.4 識(shí)別分離機(jī)構(gòu) 2.5沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.5.1沖壓機(jī)構(gòu)初步選擇 根據(jù)實(shí)際情況，初步選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)是材料成型（

24、塑性成型）中廣泛應(yīng)用的設(shè)備，通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)獲得材料成形時(shí)所需的力和直線位移，可進(jìn)行沖壓，擠壓，鍛造等工藝，廣泛應(yīng)用與汽車工業(yè)，航空工業(yè)，電子儀表工業(yè)，五金輕工業(yè)領(lǐng)域。 圖2.5 沖壓機(jī)構(gòu)工作原理圖 2.6推送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 易拉罐被壓扁后，要通過推送裝置將其推入存儲(chǔ)箱內(nèi)，由于推力很小，可用電機(jī)直接帶動(dòng)絲杠螺母副，推動(dòng)易拉罐罐體落入箱內(nèi)。結(jié)構(gòu)如圖2.6： 圖2.6 推送機(jī)構(gòu)示意圖 2.7紙巾推送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中，采用的是螺旋推進(jìn)器，通過步進(jìn)電機(jī)控制，當(dāng)收到推送紙巾電信號(hào)后，通過步進(jìn)電機(jī)，將存儲(chǔ)紙巾箱內(nèi)的紙巾推出，完成回收機(jī)的有償

25、功能。 表2.3 紙巾推送機(jī)構(gòu)參數(shù) 產(chǎn)品參數(shù)： 適用紙巾規(guī)格： 70mm×50mm×27mm 工作電壓： 12V 工作溫度：-15～+75℃ 單個(gè)毛重：0.32kg 整件凈重：10.58kg 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第3章 機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算 3 機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算 3.1沖壓機(jī)構(gòu)的設(shè)

26、計(jì)計(jì)算 3.1.1 曲柄壓力機(jī)的結(jié)構(gòu) 根據(jù)壓力機(jī)各部分零件的功能，可分為如下幾個(gè)組成部分： (1)工作機(jī)構(gòu) 設(shè)備的工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)由曲柄連桿，滑塊組成，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 (2)傳動(dòng)系統(tǒng) 由帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成，將電動(dòng)機(jī)能量傳輸至工作機(jī)構(gòu)，在傳輸過程中，轉(zhuǎn)速逐漸降低，轉(zhuǎn)矩逐漸增加。 (3)操作機(jī)構(gòu) 主要由離合器，制動(dòng)器以及相應(yīng)電氣系統(tǒng)組成，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)后，控制工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，使其能間歇或連續(xù)工作。 (4)能源部分 電動(dòng)機(jī)。機(jī)器運(yùn)行的能源由電動(dòng)機(jī)提供。 (5)支承部分 由機(jī)身，工作臺(tái)和緊固件等組成。它把壓力機(jī)所有零部件連成一個(gè)整體。 (6)輔助系統(tǒng) 包括氣路系統(tǒng)，潤

27、滑系統(tǒng)，過載保護(hù)裝置，氣墊快換模，打料裝置，監(jiān)控裝置等。用來提高壓力機(jī)的安全性和操作方便性。 3.1.2 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)級(jí)數(shù)及速比的分配 壓力機(jī)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和滑塊每分鐘行程次數(shù)有關(guān)，行程次數(shù)低，則總速比大，傳動(dòng)級(jí)數(shù)就應(yīng)多些，否則每級(jí)的速比過大，結(jié)構(gòu)不緊湊?，F(xiàn)有閉式壓力機(jī)傳動(dòng)級(jí)數(shù)一般不超過三級(jí)。行程次數(shù)在80次/分以上的用單級(jí)傳動(dòng)。80次/分～40次/分的用二級(jí)傳動(dòng)。40次/分～10次/分的用三級(jí)傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)中心距與模數(shù)的確定見表3.1。 表3.1 齒輪傳動(dòng)中心距與模數(shù) 傳動(dòng)形式 齒輪付位置 中心距 模數(shù) 小齒輪齒數(shù) 鑄鐵齒輪 鋼齒輪 鑄鐵齒輪 鋼齒輪

28、 單邊傳動(dòng) 低速付 （5～6.5）do (5～6.5)do 0.1do 0.09do 14～21 高速付 (3～3.5)do (3～3.5)do 0.072do 0.064do 16～21 雙邊傳動(dòng) 低速付 (4.3～5.6)do (3.5～4.6)do 0.085do 0.07do 14～22 高速付 (3～3.7)do (2～2.3)do (0.056～0.084)do (0.084～0.064)do 14～24 3.1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1） 主要設(shè)計(jì)參數(shù)確定 沖壓機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)： ? 公稱力：Ρg =600 KN

29、 （設(shè)定壓扁易拉罐的力度為600KN） ? 滑塊行程： S =140 mm ? 公稱力行程：Sg =5 mm ? 行程次數(shù)：平均行程次數(shù)：57spm（spm 表示每分鐘滑塊動(dòng)作次數(shù)），滑塊在行程內(nèi)最高為75spm，最低為25spm； ? 曲柄半徑：R=70 mm ? 連桿長度：L=640 mm （2） 曲軸的確定 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是曲柄壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)，亦是壓力機(jī)的核心部分，分析它的運(yùn)動(dòng)與受力特點(diǎn)是設(shè)計(jì)曲柄壓力機(jī)的關(guān)鍵。其主要計(jì)算S-曲線的繪制，滑塊速度的計(jì)算，曲軸公稱轉(zhuǎn)角的計(jì)算，曲軸尺寸的確定及曲軸扭矩與強(qiáng)度的計(jì)算。 （1） S-曲線的繪制

30、 （3-1） 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡圖如圖3.1所示 圖3.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡圖 （2）滑塊速度計(jì)算 （3-2） W-曲柄角速度 曲柄在時(shí)，滑塊速度最大，最大速度 n--滑塊行程次數(shù) （3）曲軸公稱轉(zhuǎn)角 （4）曲軸尺寸的確定 曲軸直徑do 取do為60mm 曲軸其它部位尺寸如圖3.2所示 圖3.2 曲軸基本尺寸 其各個(gè)部分的公式分別為： rA-曲柄半徑 取值為75mm rB-連桿球頭

31、或銷軸半徑；此方案選用球頭， 用公式 取其值為dB=120mm 則rB=60mm （5）曲軸扭矩的計(jì)算 曲軸在公稱轉(zhuǎn)角時(shí)發(fā)生公稱力Pg。曲軸傳遞的扭矩按下式求得，其中-曲柄連桿機(jī)構(gòu)摩擦系數(shù)，對于開式壓力機(jī)=0.04 (3-3) 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得=18360NM （6） 曲軸強(qiáng)度的計(jì)算 (a)齒輪對軸的作用力要比連桿對曲軸的作用力小得多，忽略不計(jì)。 (b)連桿對曲軸的作用力近似等于公稱力，并分別以1/2Pg作用在連桿瓦兩側(cè)距曲柄臂2r處。 (c)曲柄支承反作用力作用在距曲柄臂2r處。 (d)曲柄頸所受扭矩要比彎矩小得多，忽略不計(jì)。反

32、之支承頸彎矩小得多，忽略不計(jì)[13]。C-C和B-B截面圖如圖3.3所示 圖3.3 C-C與B-B截面圖 危險(xiǎn)截面C-C的彎矩為： NM (3-4) 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得=34500 NM 最大彎矩應(yīng)力為： (3-5) 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得=Pa 由上式可知，曲軸彎曲應(yīng)力當(dāng)曲軸尺寸一定時(shí)值為一定值。 危險(xiǎn)截面B-B的扭矩為： 最大剪切應(yīng)力為： 由上式可知，曲拐剪切應(yīng)力為當(dāng)量力臂的函數(shù)，隨著曲軸轉(zhuǎn)角的變化而變化。

33、許用值表見表3.1。 表 3.2 與 許用值 材料 45調(diào)制 40調(diào)制 18調(diào)制 100～1400 1400～2000 2100～3000 750～1000 1000～1500 1600～2300 根據(jù)，計(jì)算值，令=，=。由上式得： 截面C-C：帶入數(shù)據(jù)得[P]=N 截面B-B： N 由上式得曲軸在不同轉(zhuǎn)角時(shí)滑塊的許用負(fù)荷曲線，如圖3.4所示 圖3.4 許用負(fù)荷曲線 綜合所有計(jì)算最后所得曲軸尺寸如圖3.5所示 圖3.5 曲軸尺寸圖 3.1.4 齒輪的計(jì)算 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛。齒輪材料的種類很多

34、，在選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素很多，類如必需滿足工作條件的要求，應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小，毛坯成形方法及熱處理和制造工藝等。齒輪傳動(dòng)需要很大的力與扭矩，因此需要進(jìn)行齒輪強(qiáng)度的計(jì)算與校核[12]。 齒輪的初定 經(jīng)查得相關(guān)資料得齒輪中心距=帶入=60 得中心距=100--190mm 此設(shè)計(jì)方案種選擇145mm 模數(shù)==0.0960=5.4mm 小齒輪齒數(shù)取20 則小齒輪的分度圓直徑為=mz=51mm 又因?yàn)橹行木?=145mm 所以求得=240mm 因?yàn)闇p速比為10所以大齒輪的齒數(shù)為200 由此可將大齒輪初定為齒數(shù)200，分度圓直徑為240mm，模數(shù)為5.4 小齒輪初定為齒數(shù)20，分

35、度圓直徑為51mm,模數(shù)為5.4 大此輪初定后，還需要校核圓周速度V (3-6) 符合要求。 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 齒輪寬度B的選定 (3-7) =48--64 mm 齒輪寬度選48mm 大齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算： (3-8) 式入 ， 取1，取1.3，=18360NM， 將數(shù)據(jù)帶入式中求得<

36、小齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算： (3-9) 式中 ，取1，取1.3，=18360NM， 將數(shù)據(jù)帶入式中求得< 參考值查于《機(jī)械設(shè)計(jì)第八版》 對于開式傳動(dòng)齒輪，除計(jì)算彎曲強(qiáng)度外，還需要驗(yàn)算接觸強(qiáng)度否則會(huì)引起蝕破壞，計(jì)算公式如下： (3-10) 將數(shù)據(jù)帶入公式中求得 根據(jù)大齒輪計(jì)算值，令，由計(jì)算公式得 (3-11) 由式(3-11)求得

37、曲軸在不同轉(zhuǎn)角時(shí)，滑塊許用負(fù)荷曲線如圖3.5所示 圖3.5 滑塊許用負(fù)荷曲線 綜合上面有關(guān)大齒輪與小齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算與接觸強(qiáng)度的計(jì)算與校核，得出的結(jié)果為<,<符合該設(shè)計(jì)方案的要求。 3.1.5 連桿及滑塊的計(jì)算 連桿與滑塊通過球頭螺桿連接在一起與曲軸連接，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成連桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對工件進(jìn)行沖壓，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中重要組成部分，因此分析它是設(shè)計(jì)曲柄壓力機(jī)不可缺少的一部分。 球頭螺桿尺寸的確定 連桿分為長度可調(diào)與長度不可調(diào)兩種形式，長度可調(diào)連桿由連桿體與球頭調(diào)節(jié)螺桿組成。用手動(dòng)或機(jī)械的方式改變二者的位置就可以改變連桿長度，從而改變壓力機(jī)的裝模高度。調(diào)節(jié)方式視壓力機(jī)的

38、公稱力大小，可直接用扳手調(diào)節(jié)螺桿或通過螺輪付，棘輪棘爪等手動(dòng)形式和由電動(dòng)機(jī)通過渦輪付驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)方式[14]。這種球頭可調(diào)節(jié)連桿，加工簡單，裝配調(diào)整維修容易，結(jié)構(gòu)緊湊，連桿系數(shù)小，滑塊導(dǎo)軌所受側(cè)壓力及曲軸所受扭矩也較小。長度不可調(diào)的典型機(jī)構(gòu)是連桿下端與圓柱銷與調(diào)節(jié)螺母連接，連桿剛性較好，和球頭相比，加工方便，該結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)螺桿不承受彎矩，但由于連桿系數(shù)略有增加，滑塊側(cè)壓力較大，軸齒輪受扭矩也有所增加，且銷軸所受面積比球頭小，如采用三點(diǎn)式支承或圓柱面接觸傳遞扭矩，由于加工困難，維修方便，故采用較少。連桿有關(guān)的主要尺寸，可有表2.2初定： 表 3.3 連桿相關(guān)尺寸參照表 符號(hào) 推薦尺寸

39、 H 由上表可得球頭螺桿各尺寸： 取120mm 取90mm 取80mm 取120mm 取150mm 取200mm 連桿常用鑄鐵ZG35或鑄鐵HT200制造，經(jīng)正火或退火，調(diào)節(jié)螺桿用45號(hào)調(diào)質(zhì)處理，球頭表面淬火，硬度HRC40-45,螺桿采用三角形螺紋。 連桿計(jì)算 連桿的計(jì)算簡圖如圖3.7所示 圖3.7 連桿的計(jì)算簡圖 連桿受到壓應(yīng)力及彎曲應(yīng)力的聯(lián)合作用，危險(xiǎn)截面A-A處的合成應(yīng)力由下式計(jì)算： 式中-危險(xiǎn)截面壓應(yīng)力 pa --壓力機(jī)公稱力 --危險(xiǎn)截面A-A截面積

40、 (3-12) --危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力 pa 式中 --危險(xiǎn)截面的截面模數(shù) 對圓形截面 --危險(xiǎn)截面的彎矩 Nm (3-13) Error! Reference source not found.--摩擦系數(shù) 取=0.05 =75mm =60mm --危險(xiǎn)截面至球頭中心的距離 為60mm --連桿長度640mm 將數(shù)據(jù)帶入式中求得=1419 =1538.4 由于調(diào)節(jié)螺紋的抗彎強(qiáng)度均比擠壓強(qiáng)度

41、，剪切強(qiáng)度低，且連桿體的材質(zhì)比螺桿差，所以只需驗(yàn)算連桿體螺紋的彎曲應(yīng)力。 3.1.6 滑塊的確定 對于普通的型的開式壓力機(jī)，滑塊導(dǎo)向長度與寬度之比為1.3-1.6，滑塊導(dǎo)向長度與滑塊行程有關(guān)，行程越大，導(dǎo)向長度越長，一般取=（5.5-7）S，則 取100mm 因?yàn)?1.3-1.6 取1.4 則B=60mm 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第4章 電機(jī)選型 4 電機(jī)選型 4.1 電機(jī)選型分析 壓力機(jī)加工具有負(fù)載大、沖擊強(qiáng)的特征，直接驅(qū)動(dòng)用伺服電

42、機(jī)與傳統(tǒng)壓力機(jī)用電機(jī)相比，需要輸出更大的扭矩，具備更強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力。因此，有必要對直接驅(qū)動(dòng)用伺服電機(jī)選型進(jìn)行分析。電機(jī)兩個(gè)主要選型參數(shù)為額定功率和額定輸出扭矩，其中電機(jī)功率計(jì)算除了分析壓力機(jī)一個(gè)工作周期所消耗的能量，還應(yīng)考慮加減速動(dòng)態(tài)過程。 4.2 功率計(jì)算 已知曲柄壓力機(jī)參數(shù):公稱壓力Pg＝600KN，滑塊行程140mm，公稱力行程5mm，平均行程次數(shù)為57spm（25～75），封高調(diào)節(jié)量為80mm，公稱壓力角，曲柄半徑R＝70mm，連桿長度L=640mm，連桿系數(shù)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速比為10。 本項(xiàng)目中計(jì)算伺服電機(jī)功率時(shí)，應(yīng)考慮兩部分:首先是恒速驅(qū)動(dòng)時(shí)一個(gè)工作周期所消耗的能量,其次是加

43、速時(shí)消耗的能量。 (1)恒速驅(qū)動(dòng)下電機(jī)功率計(jì)算 壓力機(jī)一個(gè)工作循環(huán)所消耗的能量A為： （4-1） 式（4-1）中： 為工件變形功（屬有效能量）； 為拉深墊工作功，即進(jìn)行拉深工藝時(shí)壓邊所需的功（屬有效能量）； 為工作行程中曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量； 為工作行程時(shí)壓力機(jī)受力系統(tǒng)的彈性變形所消耗的能量； 為壓力機(jī)空程向下和空程向上時(shí)所消耗的能量。 (a)工件變形功 曲柄壓力機(jī)通常用于沖裁、拉深、模鍛和擠壓等工藝，不同工藝工件變形所需的能量不同，在工作行程內(nèi)壓力機(jī)的工作負(fù)荷如圖4.3所示。通

44、用壓力機(jī)是以厚板沖裁負(fù)荷作為變形功的計(jì)算依據(jù)。 圖4.1壓力機(jī)工作負(fù)荷圖 在沖裁工件時(shí),當(dāng)沖頭進(jìn)入到板料厚度的0.4～0.5倍時(shí)板料即斷裂,因此通常取 （4-2） 式中 為板料厚度，h為切斷厚度。 將圖4.3中的曲線視為三角形，則沖裁時(shí)的變形功為 ＝ （4-3） 考慮到曲線為鼓形，應(yīng)增加裕量，則： ＝0.7 （4-4） 將式（4-2）代入（4-4）得：

45、 ＝0.315 （4-5） 對于單級(jí)傳動(dòng)壓力機(jī)，有以下經(jīng)驗(yàn)公式： （4-6） 則：＝＝926 J (b)拉深墊工作功 對于帶拉深墊的壓力機(jī)，應(yīng)按淺拉深工藝來計(jì)算工藝變形功。根據(jù)文獻(xiàn)介紹，當(dāng)量淺拉深功略大于式（4-5）計(jì)算出的厚板沖裁功。為設(shè)計(jì)方便，用厚板沖裁功代替淺拉深功。但應(yīng)考慮工件壓邊所需的功，即拉深墊工作功，消耗的能量大小取決于壓緊力和工作行程。拉深墊工作功計(jì)算公式為：

46、 （4-7） 式中為壓力機(jī)公稱壓力，S為滑塊行程長度。 則＝＝2333.3 J (c)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量 對于通用壓力機(jī)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量可由如下公式表示： （4-8） 其中為摩擦當(dāng)量力臂， 為公稱壓力，為公稱壓力角。 計(jì)算公式為＝，已知參數(shù)摩擦系數(shù)＝0.04，＝0.109，曲軸曲柄頸直徑＝160mm，球頭直徑＝150mm，曲軸支承頸直徑=130 mm，則＝0.04［1.109×160＋0.109×150＋130］/2=6.47

47、mm。 因此，＝0.5×0.00647×600××0.342＝663.8 J (d)壓力機(jī)受力系統(tǒng)的彈性變形所消耗的功 壓力機(jī)處于工作行程中時(shí)，機(jī)身和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等受力系統(tǒng)因受載產(chǎn)生彈性變形，因而引起能量損耗，有時(shí)一部分的彈性變形能量可以轉(zhuǎn)化為有用能量，為了安全，認(rèn)為全部彈性變形能量都已損失。 ＝ （4-9） 其中表示壓力機(jī)總的垂直變形，＝，為壓力機(jī)垂直剛度，查表得開式壓力機(jī)推薦值為400，＝600∕400＝1.5mm。 則 ＝600××1.5×∕2＝450 J (e)空程向下和空程向上時(shí)所消耗的能量 根據(jù)文獻(xiàn)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

48、，查表得到對應(yīng)60噸壓力機(jī)空程損耗功為978J，因此＝978J。 綜合以上分析，壓力機(jī)一個(gè)工作循環(huán)所消耗的總能量: =926+2333.3+663.8+450+978=5351.1 J 壓力機(jī)一個(gè)工作循環(huán)電機(jī)平均功率為： （4-10） 式中k為電機(jī)安全系數(shù)，查表得k＝1.5；t為工作循環(huán)時(shí)間，，n為滑塊行程次數(shù)，n=57，為行程利用系數(shù)，手動(dòng)送料時(shí)＝0.5，則t＝＝2.1s,為壓力機(jī)總效率，帶拉深墊且為手動(dòng)送料時(shí)為0.45。 因此N＝＝8.5（kW）。 (2) 電機(jī)加速或減速時(shí)電機(jī)功率計(jì)算 在一個(gè)沖壓行程中，伺服電機(jī)的速度

49、經(jīng)歷勻速、減速、加速的變化過程，因此在確定伺服電機(jī)的功率時(shí)，還需考慮其加、減速時(shí)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。 電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化由電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程決定，電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程為： （4-11） 其中T為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，為折算到電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，為機(jī)械摩擦轉(zhuǎn)矩折算到電機(jī)軸的摩擦轉(zhuǎn)矩，為電機(jī)軸轉(zhuǎn)速，J為折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 圖4.4為變速驅(qū)動(dòng)時(shí)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)模型，到為減速區(qū)，到為加速區(qū)，其余時(shí)段為勻速區(qū)。系統(tǒng)加速時(shí),T＞+,即＞0，電機(jī)提供加速力矩；當(dāng)系統(tǒng)減速時(shí)，T＜+,即＜0，電機(jī)提供制動(dòng)力矩。 圖4.2 伺服電機(jī)變速運(yùn)動(dòng)模

50、型 首先討論系統(tǒng)加速，設(shè)加速力矩為，則＝J，已知電機(jī)軸上的總慣量為0.574，滑塊最高行程次數(shù)為75，則電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速為750rpm,滑塊一個(gè)工作循環(huán)所用的時(shí)間為1.05s，滑塊行程為140mm，工作行程為5mm。在此預(yù)先按一級(jí)減速計(jì)算。進(jìn)行拉深工藝時(shí)，滑塊行程次數(shù)變化最大為25spm加速到75spm，25spm時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為25×10＝150rpm，因此，電機(jī)從250rpm加速到最大角速度750rpm才能滿足工藝及速率要求。 到下死點(diǎn)的時(shí)間為：∕＝0.07s。綜合生產(chǎn)效率和節(jié)能的考慮，初步設(shè)定加速時(shí)間為0.2s,則電機(jī)的最大加速度為： ＝＝＝261.7（） 則＝J＝261.7×0.57

51、4＝150.2Nm。 電機(jī)按最大的加速度加速到750rpm時(shí)的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)功率為： ＝750×2×3.14×150.2∕60＝11.8（kW） 電機(jī)通過再生制動(dòng)減速，電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)將產(chǎn)生能量反饋到直流母線，因此沒有消耗能量，無需考慮在電機(jī)功率內(nèi)。 4.3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算 (1)電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩 電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到電機(jī)輸出軸上的扭矩，計(jì)算公式為： （4-12） 其中＝600kN，曲柄半徑R=70mm，＝0，＝10。 則=600=1411Nm (2)電機(jī)摩擦轉(zhuǎn)矩 工作時(shí)壓力機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的摩擦轉(zhuǎn)矩是不可忽略的。主要

52、的摩擦有四處:(a)滑塊導(dǎo)軌面；(b)曲軸(或芯軸)支承)和軸承之間的摩擦；(c)曲柄頸和連桿大端軸承之間的摩擦；(d)球頭與球頭座之間的摩擦。據(jù)此，機(jī)械摩擦總轉(zhuǎn)矩為： （4-13） 其中為機(jī)械摩擦總轉(zhuǎn)矩，為機(jī)械摩擦系數(shù)，對開式壓力機(jī)＝0.04～0.05；，在計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)摩擦消耗的能量已求得＝6.48mm，則＝＝3888Nm。 機(jī)械摩擦總轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩為： ＝3888∕（10×0.9）＝432Nm 因此，電機(jī)軸上的最大轉(zhuǎn)矩＝1411＋432＝1843Nm。在工作行程內(nèi)，電機(jī)工作在過載狀態(tài)，設(shè)計(jì)過載倍數(shù)為3，因此=

53、1843∕3=614.3 Nm。 根據(jù)以上計(jì)算，以滿足工作最大力矩的條件選擇伺服電機(jī)的功率。確定電機(jī)參數(shù)為：額定功率30kW，額定轉(zhuǎn)速為750rpm，額定電壓為220V，額定電流為70A，額定轉(zhuǎn)矩為615Nm,查機(jī)械手冊選定型號(hào)為Y225M-6。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第5章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1 硬件設(shè)計(jì) 5.1.1 PLC選型 目前，世界上有200多個(gè)廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品，比較著名的PLC生

54、產(chǎn)廠家主要有美國的AB、通用（GE）、日本的三菱（MITSBISHI）、歐姆龍（OMRON）、德國的西門子（SIMENS）、法國的TE、韓國的三星（SUMSUNG）、LG等。 目前三菱PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、交通、食品工業(yè)，制造業(yè)，娛樂業(yè)、健康和醫(yī)療，健康和環(huán)境！PLC是在繼電器控制基礎(chǔ)上以微處理器為核心，將自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大支柱（可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）的首位。三菱PLC系列目前主要有:FX

55、1N系列,FX1S系列,FX1N系列,FX2N系列, FX2N系列,FX3U系列,FX3UC,Q系列,A系列,L系列下面就一一來介紹這些系列型號(hào)。 表5.1 PLC型號(hào)表 型號(hào) 參數(shù) 面價(jià) FN1N-40MR-D 輸入點(diǎn)：24,16點(diǎn)繼電器輸出(直流供電) 4010 FN1N-24MR-D 輸入點(diǎn)：14,10點(diǎn)繼電器輸出(直流供電) 2990 FX1N-60MT-001 輸入點(diǎn)：36，24點(diǎn)晶體管輸出 4800 FX1N-40MT-001 輸入點(diǎn)：24,16點(diǎn)晶體管輸出 4130 FX1N-24MT-001 輸入點(diǎn)：14,10點(diǎn)晶體管輸出 3400 FX

56、1N-14MT-001 輸入點(diǎn)：8,6點(diǎn)晶體管輸出 2400 FX1N-60MT-D 輸入點(diǎn)：36，24點(diǎn)晶體管輸出(直流供電) 4600 FX1N-40MT-D 輸入點(diǎn)：24,16點(diǎn)晶體管輸出 (直流供電) 4100 FX1N-24MT-D 輸入點(diǎn)：14,10點(diǎn)晶體管輸出(直流供電) 3100 FX2N-128MR-001 輸入點(diǎn)：64，64點(diǎn)繼電器輸出 10120 FX2N-80MR-001 輸入點(diǎn)：40，40點(diǎn)繼電器輸出 7030 FX2N-64MR-001 輸入點(diǎn)：32，32點(diǎn)繼電器輸出 6280 FX2N-48MR-001 輸入點(diǎn)：24，2

57、4點(diǎn)繼電器輸出 5490 FX2N-32MR-001 輸入點(diǎn)：16，16點(diǎn)繼電器輸出 5180 FX2N-16MR-001 輸入點(diǎn)：8，8點(diǎn)繼電器輸出 4150 FX2N-80MR-D 輸入點(diǎn)：40，40點(diǎn)繼電器輸出(直流供電) 7030 FX2N-48MR-D 輸入點(diǎn)：24，24點(diǎn)繼電器輸出(直流供電) 5490 FX2N-32MR-D 輸入點(diǎn)：16，16點(diǎn)繼電器輸出(直流供電) 5180 FX2N-128MT-001 輸入點(diǎn)：64，64點(diǎn)晶體管輸出 10330 FX2N-80MT-001 輸入點(diǎn)：40，40點(diǎn)晶體管輸出 7180 FX2N-64

58、MT-001 輸入點(diǎn)：32，32點(diǎn)晶體管輸出 6410 FX2N-48MT-001 輸入點(diǎn)：24，24點(diǎn)晶體管輸出 5600 FX2N-32MT-001 輸入點(diǎn)：16，16點(diǎn)晶體管輸出 5290 FX2N-16MT-001 輸入點(diǎn)：8，8點(diǎn)晶體管輸出 4240 FX2N-80MT-D 輸入點(diǎn)：40，40點(diǎn)晶體管輸出(直流供電) 7180 本次設(shè)計(jì)中共6個(gè)輸入量，共6個(gè)輸出量，共計(jì)12點(diǎn)，因此選用了FX2N-16MR-001 輸入點(diǎn)8，繼電器8點(diǎn)輸出. 5.1.2 PLC電路設(shè)計(jì)分配 I/O地址分配 根據(jù)機(jī)械手的輸入信號(hào)為6個(gè)，輸出信號(hào)為6個(gè)，建立I/

59、O地址分配表。 建立信號(hào)地址分配表如表所示： 表5.2 信號(hào)地址分配表 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 名稱 功能 編號(hào) 名稱 功能 編號(hào) SQ1 檢測有物體進(jìn)入系統(tǒng) X0 KM1 帶動(dòng)進(jìn)入物體旋轉(zhuǎn)以作掃描 Y0 SQ2 識(shí)別物體是易拉罐 X1 KM2 推動(dòng)易拉罐進(jìn)入沖壓區(qū) Y1 SQ3 識(shí)別物體不是易拉罐 X2 KM3 推動(dòng)非易拉罐進(jìn)入退罐口 Y2 SQ4 檢測有罐體進(jìn)入沖壓區(qū) X3 KM4 沖壓罐體 壓扁 Y3 SQ5 檢測壓扁是否完成 X4 KM5 推送罐體進(jìn)入存儲(chǔ)箱 Y4 SQ6 檢測是否有罐體進(jìn)入存儲(chǔ)箱 X5

60、 KM6 執(zhí)行退幣 Y5 PLC外部接線如圖所示 圖5.1 FX2N-16MR外部接線 5.2 軟件設(shè)計(jì) 5.2.1 梯形圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié) 論 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。 回顧這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在這段畢業(yè)

61、設(shè)計(jì)期間里，可以說得是苦多于甜。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。 對我來說，最大的收獲是方法和能力——分析和解決問題的方法和能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生缺乏經(jīng)驗(yàn)，缺乏感性認(rèn)識(shí)。有些是理論知識(shí)，有些東西可能與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)。設(shè)計(jì)要求我們系統(tǒng)地聯(lián)系我們所學(xué)到的相關(guān)知識(shí)，并暴露出它的不足之處，以便改進(jìn)它。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我明白了理論與實(shí)踐的結(jié)合是非常重要的，只有理論知識(shí)是不夠的，只有理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，從理論上得出結(jié)論，才能真正服務(wù)于社會(huì)，提高實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)而

62、良好的基礎(chǔ)。在此衷心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo)。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 參 考 文 獻(xiàn) [1] 孫桓、陳作摸主編， 機(jī)械原理（第六版），北京：高等教育出版社. [2] 鄭建榮主編，ADAMS-虛擬樣機(jī)技術(shù)入門與提高，北京：機(jī)械工業(yè)出版社. [3] 張春林、曲繼方、張美麟編著,機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1999年4月. [4] 符煒主編,機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思方法,湖南:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2006年

63、1月. [5] 申永盛．機(jī)械原理教程[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2005. [6] 吳宗澤,羅圣國主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊[M] ，北京： 高等教育出版社，2006. [7] 孫桓．機(jī)械原理[M]．北京：高等教育出版社，1998. [8] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M],北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [9] 王群.UG零件設(shè)計(jì)實(shí)例與技巧[M] 北京：國防工業(yè)出版社，2005. [10] 肖景榮，姜奎華.沖壓工藝學(xué)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990. [11] 王同海. 實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)手冊[M],北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995. [12] 李碩本.沖壓工藝?yán)碚撆c新技術(shù)[M]，

64、北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [13] 劉振堂.國外數(shù)控沖床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].鍛壓機(jī)械，2002，1:7-9. [14] 張宏超.金屬板材加工設(shè)備發(fā)展新動(dòng)向[J].鍛壓技術(shù)，2004，4：2-4. [15] 王衛(wèi)衛(wèi)，材料成形設(shè)備，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [16] 符朝興，焦洪宇.Pro/ENGINEER Wildfire 3.0三維機(jī)械設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出 版社，2008. 致 謝 致 謝 在此我衷心的感謝我的導(dǎo)師XXX和專業(yè)老師XXX，是您們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，才能使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文的撰寫過程中每時(shí)每刻都有著老師們辛勤的汗水和心血，老師認(rèn)真解答問題的態(tài)度、知識(shí)的淵博、無私的奉獻(xiàn)精神使我深深的感動(dòng)。從敬愛的老師身上，不僅讓我鞏固了以前的專業(yè)知識(shí)，還從老師身上學(xué)到了做人的道理。在此我要再一次向我的導(dǎo)師和幫助我完成論文的老師和同學(xué)致以最衷心的感謝和深深的敬意。