石材切割機液壓及PLC控制系統(tǒng)設計-開題報告.doc

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長　沙　學　院 本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 （2013屆） 系　　　　部： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名： 班 級： 學號 指導教師姓名： 職稱 2013年 1 月 8 日 題目：石材切割機液壓及PLC控制系統(tǒng)的設計 1. 結合課題任務情況，根據所查閱的文獻資料，撰寫1000字以上的文獻綜述。 1.1 選題背景和意義 　隨著經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，對居家環(huán)境的要求也進一步提高，因此作為高檔次的居家裝修材料——石材的需求量也逐年增加，由于天然石材的不規(guī)則性和石材資源的有限性使用使得石材的合理使用方法——石材切割技術得到迅速的發(fā)展。因此石材切割機的需求量也大量增加，國內外各種高性能的石材切割機種類很多，但是價格也極為昂貴，不適合我省大量中小型企業(yè)的需求，設計出在性能上滿足中小企業(yè)要求的經濟型石材切割機就顯得尤為迫切[1]。 近年來我國引進了不少石材切割機,其機械性能和技術參數在不同程度上反映出石材切割技術的現(xiàn)代水平。目前在石材切割機國產化過程中，調查研究使用情況和存在問題，吸收其合理的先進的技術參數和機械結構，改進不足之處，對研制新穎，可靠，先進的設備，改變我國石材切割技術的落后狀態(tài)，是關鍵的一招[2]。 1.2 國內外研究狀況概述 為了滿足社會的需求，各國爭先恐后的研制出不同得石材切割機來彌補現(xiàn)在石材切割機的不足，主要有： 1.單臂石材切割機. 單臂石材切割機憑借其結構緊湊，工作平穩(wěn)，操縱輕便靈活，安裝維修方便的特點在石材加工中得到廣泛地應用。該機主要用于小型石材加工廠，石材市場，板材經銷商，現(xiàn)場加工及建筑單位現(xiàn)場施工[3]。 2.移動式石材切割機. 該機可直接在荒山礦料上直接切割加工生產各種規(guī)格板材，可徹底淘汰取代傳統(tǒng)炸藥與鑿巖等開采方式。該機可直接安裝在礦床上，自動切割加工各種石材，效果與傳統(tǒng)鋸石機完全一樣。該機操作靈活，安裝方便，加工效率快，板材成品率高[4]。 3.DBS-1雙向石材切割機. 該機為單柱臂式，工作臺液壓推進，無級調速，結構先進合理，操作方便，維修容易，適于切割塊度較小的荒料，是各類石材企業(yè)，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)理想的石材加工設備。切割荒料的最大規(guī)格為長2.1米，寬1.1米，高1.3米，能切割在長度方向上拼接的荒料。該機主要切割大理石，也可切割花崗石等材料[5]。 4.超薄型石材切割機. 該機可鋸10mm以下的石材，該機具有手動和自控兩種功能，可任意選擇鋸片，工作臺移動行程大，分片準確，板面誤差小于0.5mm，鋸片最小厚度可達6mm[6]。 5.數控超薄型天然復合石材切割機. 該機主要用來切割花崗巖，大理石，大面積超薄型石材，主要優(yōu)點：1.運動平穩(wěn)，2.金剛石工具刀口小，石材利用率高，能節(jié)省石材資源和能源。3.石材表面切割質量好尺寸精度高，廢品率低.。4.綜合生成成本低。5能切割高檔次的超薄型天然復合材[7]。 6.電動石材切割機. 該機適用于建筑裝潢，石材加工，對水磨石，大理石，花崗巖，玻璃，水泥制版等含硅酸鹽的非金屬脆性材料進行切割，開槽作業(yè)，它具有切削效率高，加工質量好，使用簡便，勞動強度低的特點[8]。 綜合各種石材切割機，我所設計的石材切割機采用全液壓系統(tǒng)，設備由操作面板，電氣控制裝置，動力裝置，機械裝置和狀態(tài)檢測控制裝置五大部分組成，機械裝置包括翻轉式回轉工作臺，床身平移裝置，橫梁，圓鋸片拖板等構成，整套設備安裝在鋼筋混凝土造成的基礎上，床身平移行走和切割，，行走通過電動機，減速器，齒輪，齒條嚙合傳動，圓鋸片旋轉采用帶輪傳動，圓鋸片升降由滑板升降液壓裝置實現(xiàn)精準控制，橫梁上裝有可調位置的行程開關，床身橫移切割的位移量由刻度尺示讀床身平移導軌上安裝有磁柵尺和讀數頭組成的位移檢測裝置，反饋床身的位移數據由PLC實現(xiàn)分片控制，以使整套設備在自動控制系統(tǒng)的作用下按程序完成加工工序[9]。在操作過程中分為手動和自動，自動按鈕按下后刀盤向下下降一個切削量，接著刀盤向左切削石材，刀盤到達左限位開關時，停止右移，又下降一個切削量，如此反復，直到刀盤在下降中碰到下限位開關時，停止下降并向相反方向切割最后一刀，以保證石材根部切割完整[10]。 參考文獻 [1] 陳良祥，陳學永，鄭珂暉.石材切割機變速進給軸控制系統(tǒng)設計[J]機電技術,2004/02 [2] 文德澤.關于石材切割機設計的幾個問題[J].非金屬礦,1989/04 [3] 齊自成.單臂石材切割機的使用及故障檢修[J].石材,2003/01 [4] 齊魯.移動式石材切割機[J].建材工業(yè)信息,2004/02 [5]郝振華.DBS-1雙向型石材切割機[J].建材工業(yè)信息,1988/05 [6] 國信.超薄型石材切割機[J].建材工業(yè)信息,1995/13 [7]曉非.97發(fā)明專利公報涉及建材的專利信息（四）[J].建材工業(yè)信息,1997/11 [8]宋裕琛.電動石材切割機的安全使用[J].電動工具,2002/02 [9]徐曉東.石材自動切割PLC控制系統(tǒng)的應用[J].自動化技術與應用，2009/28 [10]林永忠.PLC在石材切割機中的應用[J].福建電腦，2004/02 2. 選題依據、主要研究內容、研究思路及方案 2.1 選題依據 目前石材切割技術使用越來越廣泛，石材使用量急劇增加，新型石材切割機的研發(fā)成為一個重要的研究方向，新型石材切割機運行平穩(wěn)，材料利用率高，切割質量好，應用范圍廣。備受各企業(yè)，特別是中小企業(yè)的青睞。傳統(tǒng)的石材切割機都是采用繼電器進行系統(tǒng)的控制，如今改為PLC進行控制，有以下優(yōu)點: 1.信號處理時間短，速度快。2.可靠性高。3.系統(tǒng)配置簡單靈活。4.豐富的I/O卡件。5.質優(yōu)價廉，性價比高。6.安裝簡單，維修方便。所以選擇了石材切割機液壓及PLC控制系統(tǒng)的設計。 2.2主要研究內容 （1）刀組移動的液壓系統(tǒng)設計； （2）石料運輸的液壓系統(tǒng)設計； （3）定位導板的液壓設計； (4) PLC控制系統(tǒng)設計； 2.3研究思路及方案 (1) 刀組移動的液壓系統(tǒng)設計 切割刀組由電動機，皮帶，刀輪軸，切割刀具組成，刀具固定在刀輪軸上，刀具的轉動由液壓控制。 圖2.1刀具示意圖 （2） 石料運輸臺的液壓系統(tǒng)設計 石料運輸臺是將石料運輸到要切割的位置，這一運動 圖2.2 石料運輸臺 由液壓系統(tǒng)進行控制，則能更加的精準，是石材到達指定位置進行切割。 （3) 定位導板的液壓設計 定位導板的功能是給石材進行定位，液壓控制的定位導板準度更好，能大大提高石材切割機的精度，提高切割質量。 （4）PLC控制系統(tǒng)的設計 石材切割機的各個動作都是通過液壓控制閥來實現(xiàn)的，液壓閥的控制是通過PLC來實現(xiàn)的，使用的產品都是三菱公司制造的FX系列產品，F(xiàn)X系列產品的優(yōu)點有，1.系統(tǒng)配置既固定又靈活，2.編程簡單，3.備用可自由選擇，豐富的品種，4.高速運算，5.外部機械通訊簡化，6.共同的外部設備。 3 工作進度及具體安排 進 度 安 排 起止日期 工作內容 備注 2012年11月12日-2013年1月6日 2013年3月4日—3月29日 2013年4月1日—4月7日 2013年4月8日—4月21日 2013年4月22日—5月12日 2013年5月13日—5月26日 2013年5月27日—6月1日 2013年6月2日—6月9日 搜集資料，完成開題報告； 畢業(yè)實習； 石材切割機控制系統(tǒng)的總體設計 裝配圖設計與繪制； 主要零件的設計與繪制； 整理規(guī)范設計圖紙； 整理設計說明書，查缺補漏； 檢查圖紙和論文的格式、規(guī)范等是否符合統(tǒng)一要求，準備答辯。 1、按規(guī)定時間檢查； 2、計劃具體實施以指導教師的安排為準。 4.指導教師意見（對課題方案的可行性、深度、廣度及工作量的意見）。 。 指導教師： 年 月 日 5.教研室意見 教研室主任： 年 月 日 說明：開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一，此報告應在指導師指導下，由學生填寫，將作為畢業(yè)設計（論文）成績考查的重要依據，經指導師審查后簽署意見生效。