自动上料装置的设计.doc

目录
1 绪论 1
自动装料机构介绍 1
雪糕棍自动装料机构方案设计 1
总体方案 2
机械结构 5
液压系统 7
PLC控制系统 9
自动装料机构功能以及相关参数 9
设计相关 10
AutoCAD介绍 10
液压系统介绍 13
PLC控制介绍 16
变频器介绍…………………………………………………………………20
2 雪糕棍自动装料机构机械设计 23
主要传动输运机构设计 23
上料部分设计 23
装料部分设计 25
模具疏运机构设计 29
其他零部件设计 31
整体装配 36
3 液压系统设计 37
液压系统初步设计 37
液压系统原理图 38
零部件选择 39
4 PLC控制系统设计 41
PLC控制系统初步设计 41
工艺流程图 41
顺序功能图 44
端口分配图 44
PLC梯形图 46
50
结论 51
致谢 52
参考文献 53
附录A 英文资料 54
附录B 英文译文 60
机械结构设计要从设计本身的已知条件出发,应用所学的机械传动设计、零件设计等相关知识,综合实际情况和经济因素设计出相对简易的能实现全部功能的机械结构。
根据本设计已知条件,工作部分采用链传动,并通过链条附属其他结构完成所需完成工作内容。传送带1和2用一个电机带动,传送带3用一个电机带动。
传送带1由Ⅰ轴、Ⅱ轴和链条组成,采用单链条传动形式,电机通过带传动带动Ⅰ轴。传送带与水平夹角45°。(如图1-4)
Ⅰ轴
Ⅱ轴
图1-4 传动带1示意图
过度齿轮部分由Ⅲ轴、Ⅳ轴组成,Ⅲ轴由传动带1带动,然后Ⅲ轴通过带传动带动Ⅳ轴,Ⅳ轴通过齿轮传动带动传送带2中的Ⅴ轴。(如图1-5)
Ⅲ轴
Ⅳ轴
图1-5 过渡齿轮部分示意图
传送带2由Ⅴ轴、Ⅵ轴和链条组成,采用单链条传动,通过过渡齿轮中Ⅳ轴上的齿轮带动Ⅴ轴上齿轮,从而使传送带2运行。(如图1-6)
Ⅴ轴
Ⅵ轴
图1-6 传动带2示意图
传送带3由Ⅶ轴、Ⅷ轴和链条组成,采用双链条传动。Ⅶ轴有自己的驱动电机,通过带传动带动Ⅶ轴转动。
Ⅷ轴
Ⅶ轴
图1-7 传送带3示意图
液压系统
与机械传动、电气传动相比,液压传动具有以下优点:液压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置;重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快;操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1);可自动实现过载保护;一般采用矿物油作为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长;很容易实现直线运动;很容易实现机器的自动化,当采用电液联合控制后,不仅可实现更高程度的自动控制过程,而且可以实现遥控。
在本设计中考虑到实际条件,应设计出一套液压系统:
在传送带2两侧分别用两个液压缸驱动下料装置用来完成把雪糕棍推入分料器的工作(如图 1-8);
图1-8 下料液压缸位置示意图
在传送带3下利用一个液压缸完成将模具抬起和降下的工作(如图1-9)。
图1-9 模具升降液压缸位置示意图
PLC控制系统
作为一套自动化设备有一套完善的PLC(Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器)控制系统是十分必要的。
根据本设计所要完成的工作,分析得出以下工作步骤:
(1)传送带3将模具送至指定位置;
(2)利用传送带1将雪糕棍有序的排列并向上输运,雪糕棍经过过度齿轮被输运到传送带2,当输送足够多的雪糕棍时停止上料;
(3)由下端的液压装置将其抬起对准至分料器;
(4)传送带两侧液压装置推动下料板把雪糕棍推落进分料器后立刻收回,雪糕棍通过分料器有序的插进下方的模具中;
(5)装好棍的模具通过液压装置落回到传送带3上,并被运走。
其中需要的到的信号有:模具运到位,模具抬到位,模具降到位,雪糕棍上料够,下料器推到位,下料器归位。
需要控制的动作有:上料,运模,下料装置液压缸的进程和回程,抬模装置液压缸的进程和回程。
作为自动化的装料机器,需要设置开始开关和停止开关(完成当前循环后停止)。为了防止运行中有特殊事件发生还设置了立即停止开关和系统归位。
自动装料机构功能以及相关参数
(1)、可进行雪糕棍的自动装料。
(2)、装料规格:4×6只雪糕棍/模具。
(3)、上料电机60r/min,运模电机90r/min。
(4)、每分钟装模数量:6个(即144支雪糕棍)