全自动表针冲压成型机的设计与研究

摘要

随着工业自动化的发展，工厂对自动化加工的要求越来越高。纯机械式的操作系统工作效率低，已经不能再满足现代社会的生产要求。目前，国内有实力的生产加工企业都设有自己的研发中心，负责产品开发、加工技术研究和加工工艺设计等工作。但是，数量众多的私营、民营甚至小型国有企业，技术力量薄弱，仍然难以解决自身面临的技术问题。 本课题为解决某企业石英钟表针的自动化加工问题，设计了一种全自动表针冲压成型机。冲压成型作为金属板料压力加工的一种工艺方法，在现实生产中应用广泛。 本论文在内容安排上首先介绍了课题的来源与意义及其相关的背景；系统方案的确定、总体的组成、设计思想与理论依据等；随后对系统进行了详细设计，包括： 1、根据要求设计出一套自动气动送料系统，完成料片的自动取料送料。 2、设计出系统的电气控制电路，完成整个系统的电路搭建。 3、设计出可编程控制器(PLC)控制系统，并给出了外部硬件连接和详细的软件编程。 4、人机界面的设计。 系统经调试自运行三个月以来，无论是在稳定性、可靠性方面，还是在系统的精度与效率方面都有了很大的提高，同时节约了成本，降低了操作人员的劳动强度与人身危险系数，使系统的自动化、现代化程度大大提高。本论文提出的控制方式在工业自动化控制中有一定的理论研究价值意义，控制过程的具体实施有较高的参考与使用价值，在同行业中有一定的推广与应用的实际意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1数控机床的产生

1.2.2计算机数控的发展

1.3数控机床和自动送料技术的发展趋势

1.4本论文的内容及主要工作

1.5小结

第二章系统总体设计原理

2.1改造前系统的生产过程及其不足

2.2改造后系统工作原理及组成

2.3控制方案的论证及选择

2.3.1专用数控系统

2.3.2继电器接触器控制

2.3.3单片机控制

2.3.4 PLC—人机界面控制

2.4机构运动学和动力学分析

2.4.1位姿变换矩阵方程

2.4.2真空吸盘位置和姿态的描述

2.4.3冲压剪切力计算

2.5小结

第三章自动送料气动系统设计

3.1系统设计要求

3.2气动传动技术概述

3.2.1气动技术的特点

3.2.2采用气动自动化的经济效果

3.2.3气动的持续发展必须体现的特点

3.2.4气动自动化的发展趋势

3.3气动送料系统

3.3.1气动送料系统的一般构成

3.3.2气动送料系统的系统结构

3.3.3气动回路设计

3.4执行气缸的选择

3.4.1气缸选择的理论

3.4.2气缸的选用

3.5小结

第四章电气控制电路设计

4.1设计要求及任务

4.2步进电机及其驱动

4.2.1步进电机的工作原理

4.2.2步进电机的驱动控制

4.2.3步进电机及细分驱动器的选型

4.3小结

第五章可编程控制器控制系统的设计

5.1可编程编程器的简介

5.1.1可编程控制器的起源

5.1.2 PLC的优缺点

5.2 PLC结构及其工作原理

5.2.1 PLC的基本结构

5.2.2 PLC的工作原理

5.3.PLC的选型

5.4 PLC的资源分配和硬件连接

5.5 PLC软件设计

5.5.1软件设计任务和流程图

5.5.2源程序

5.6小结

第六章人机界面设计

6.1人机界面简介

6.1.1人机界面的定义

6.1.2人机界面产品的组成及工作原理

6.1.3人机界面的通讯接口

6.2人机界面的选型

6.3人机界面与PLC的通信

6.4人机界面的软件编写

6.4.1软件编写

6.4.2界面编写

6.5小结

第七章结论

附录

参考文献

硕士期间发表的学术论文

致谢