自動堆垛機設(shè)計
33頁 14000字數(shù)+論文說明書+任務(wù)書+7張CAD圖紙【詳情如下】
PLC外部接線圖.dwg
任務(wù)書.doc
初始化及警報程序.dwg
總程序結(jié)構(gòu)框圖.dwg
總裝配圖.dwg
手動程序.dwg
操作面板.dwg
自動堆垛機設(shè)計(機械+PLC)說明書.doc
齒輪.dwg
自 動 堆 垛 機 設(shè) 計
目 錄
摘 要 13
第1章 緒論 16
第2章 堆垛機總體設(shè)計 17
2.1 堆垛機的設(shè)計參數(shù) 17
2.2 堆垛機的工藝流程 18
2.3 堆垛機平面示意圖 18
2.4 堆垛機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 19
2.5 堆垛機總體尺寸 19
2.6 傳動系統(tǒng)的選擇 19
2.7 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的基本設(shè)計 19
2.8 升降機構(gòu)的基本設(shè)計 20
2.9 驅(qū)動電機的選擇 21
第3章 齒輪與軸的設(shè)計 22
3.1齒輪的設(shè)計 22
3.1.1 選擇齒輪精度等級，材料，熱處理方式及齒數(shù) 22
3.1.2齒輪的基本參數(shù) 22
3.1.3小齒輪的基本尺寸計算 24
3.1.4 輪齒所受的圓周力 24
3.1.5 齒根彎曲疲勞強度校核 25
3.1.6齒根彎曲疲勞強度校核 25
3.6.7 齒輪接觸強度校核 26
3.3 軸的設(shè)計 27
3.3.1 軸的結(jié)構(gòu)工藝性 27
3.3.2 軸的材料 27
3.3.3小齒輪軸上的受力 28
3.3.4 計算軸的最小直徑 28
3.3.5 確定軸的各段尺寸和長度 29
3.3.6聯(lián)軸器的選擇 29
3.3.7軸上零件的軸向定位 30
3.3.8確定軸上的圓角和倒角的尺寸 30
3.3.9確定軸上的載荷 30
第4章 控制系統(tǒng)的分析設(shè)計 32
4.1 控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 32
4.2 控制系統(tǒng)的性能要求 32
4.3 傳感器的選擇 33
4.3.1 位置檢測裝置 33
4.3.2 滑覺傳感器 33
4.3.3 視覺傳感器 33
4.4 控制系統(tǒng)PLC的選型及控制原理 34
4.4.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 34
4.4.2 PLC種類及型號選擇 36
4.4.3 I/O點數(shù)分配 37
4.4.5 堆垛機控制原理 37
4.5 PLC程序設(shè)計 38
4.5.1 總體程序框圖 38
4.5.2 初始化及報警程序 39
4.5.3 手動控制程序 40
4.5.4 自動控制程序 40
結(jié) 論 42
參考文獻 44
摘 要
本文針對國內(nèi)傳統(tǒng)的型鋼生產(chǎn)線一般都沒有專門的自動堆垛設(shè)備。隨著市場經(jīng)濟對型鋼產(chǎn)品要求的提高，傳統(tǒng)型鋼生產(chǎn)的型鋼堆垛已成為當前迫切需要進行的技術(shù)改造之一。不管是采用人工堆垛、半機械化堆垛還是全自動堆垛，首先要進行型鋼的垛型設(shè)計。本次設(shè)計的型鋼自動堆垛機性能良好、動作靈活、操作方便、故障率低、維護簡單方便，滿足了生產(chǎn)的需要。
本此設(shè)計的堆垛機是一種用于對成型鋼材自動打捆的設(shè)備。機械部分由單傳輥道、撥鋼機構(gòu)、移鋼機構(gòu)、分組機構(gòu)、定位機構(gòu)、平移機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和垛臺升降及壓緊機構(gòu)等8個子機構(gòu)，和PLC控制部分組成的成型鋼材自動打捆生產(chǎn)線。它的主要優(yōu)點在于實現(xiàn)了整個生產(chǎn)線的自動控制，從而提高堆垛機的堆垛效率，這也是現(xiàn)今鋼材堆垛打捆和以后發(fā)展的趨勢。堆垛機的制造成本較低，這對任何企業(yè)來說都是一個很重要的參考依據(jù)。
關(guān)鍵字：堆垛機；翻轉(zhuǎn)機構(gòu)；PLC；智能控制
Abstract
In this paper, the traditional domestic steel production line are generally not specialized automatic stacking device. With the market economy, the increasing demand for steel products, steel stacking of the traditional steel production has become an urgent need for the technological transformation of one. Whether artificial stacking, semi-mechanized stacking or automatic stacking, we must first section steel pile design. The design of the beam performance of the automatic stacker, flexible movement, convenient operation, low failure rate, easy maintenance, to meet production needs。
The stacker of this design is an automatic bundling equipment forming steel. Mechanical parts of the roller by a single pass, call the steel bodies, and eight sub-agency of the shift steel bodies, grouping institutions, locating agencies, translation agencies, the tilting mechanism and stack units lift and pressed institutions and PLC control section consisting of forming steel to play automatically bundle production line. Its main advantage lies in the automatic control of the entire production line, thereby improving the stacking efficiency of the stacker, the modern steel stacking bundling and future development trends. Stacker, lower manufacturing costs, this is a very important reference for any business.
Keywords: stacking machine; tilting mechanism; PLC; Intelligent Control
第1章 緒論
本文針對國內(nèi)傳統(tǒng)的型鋼生產(chǎn)線一般都沒有專門的自動堆垛設(shè)備。隨著市場經(jīng)濟對型鋼產(chǎn)品要求的提高，傳統(tǒng)型鋼生產(chǎn)的型鋼堆垛已成為當前迫切需要進行的技術(shù)改造之一。不管是采用人工堆垛、半機械化堆垛還是全自動堆垛，首先要進行型鋼的垛型設(shè)計。
本課題的研究對象為自動堆垛機，重點研究自動堆垛機的機械傳動系統(tǒng)設(shè)計和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，通過分析自動堆垛機的工作原理，完成自動堆垛機的機械傳動系統(tǒng)設(shè)計、驅(qū)動電動機選擇和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。
本課題成果形式為設(shè)計類論文，內(nèi)容包括自動堆垛機工作原理的分析、傳動系統(tǒng)設(shè)計、電動機選擇和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容。需要根據(jù)自動堆垛機工藝特點確定PLC I/O分配表，設(shè)計PLC控制流程等。
第2章 堆垛機總體設(shè)計
堆垛機的總體設(shè)計是設(shè)計人員在根據(jù)工廠所需要的成型鋼材堆垛機，對堆垛機作出的初步的、總體的設(shè)計。堆垛機總體設(shè)計主要包括：確定堆垛機的工藝流程、堆垛機平面示意圖的初步確定、主要機構(gòu)的簡單結(jié)構(gòu)設(shè)計、總體尺寸的確定、堆垛機驅(qū)動裝置的確定和控制系統(tǒng)的設(shè)計。
2.1 堆垛機的設(shè)計參數(shù)
⑴堆垛機堆垛的型鋼為：
20槽鋼，根據(jù)（GB 707—88）結(jié)構(gòu)參數(shù)圖2-1：
結(jié) 論
堆垛機是軋鋼工廠眾多生產(chǎn)平臺中的最后一個生產(chǎn)平臺。如果堆垛型鋼的效率低，將直接影響到整個軋鋼工廠的生產(chǎn)的效率，簡單的說假設(shè)一個軋鋼工廠每天能軋鋼百噸，可打捆的輸送鋼僅是1噸，可以想象這個軋鋼工廠的效益是怎么樣的。在該設(shè)計中針對20槽鋼詳細的闡述了堆垛機的總體設(shè)計、撥鋼機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和整個堆垛機的PLC自動控制系統(tǒng)的設(shè)計。
在本次課題工作中，除了鍛煉了自己的能力外，也積累了不少經(jīng)驗，同時發(fā)現(xiàn)有不少值得改進的地方。畢業(yè)設(shè)計是大學四年所學知識的一個考察,它兼顧了四年中所學的基礎(chǔ)和專業(yè)知識,因此不同于以前的課程設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計是課程設(shè)計一個質(zhì)的飛越.認識到這點,我對待畢業(yè)設(shè)計的態(tài)度也不敢懶散,一直抱以認真謹慎的學習態(tài)度.
在接到畢業(yè)設(shè)計課題后首先要做的就是搜集各方面的資料，以前的課程設(shè)計都是老師給出的，不用自己去煩惱。但是畢業(yè)設(shè)計就不同了，它是一個綜合設(shè)計，很多資料，數(shù)據(jù)都需要自己通過各種途徑搜集得到。
在本次設(shè)計中，要用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習知識，因此設(shè)計之前就對大學里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認真的復(fù)習了一遍，開始對本課題的設(shè)計任務(wù)有了大致的了解，并也有了設(shè)計的感覺。同時，由于設(shè)計的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機械制造方面的文獻，進而對這些文獻進行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對于專業(yè)知識的綜合運用能力和分析解決實際問題的能力。通過本次設(shè)計還使我更深切地感受到了團隊的力量，在與同學們的討論中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題，這些使我們相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高，團隊合作精神也得到了增強?？梢哉f，畢業(yè)設(shè)計體現(xiàn)了我們大學四年所學的大部分知識，也檢驗了我們的綜合素質(zhì)和實際能力。同時也跨出了我的工程師之路的第一步。
致 謝
為期三個多月的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，我也順利的完成了我的課題設(shè)計，在此之際我要衷心的感謝在設(shè)計過程中一直幫助我支持我的老師。我要感謝指導(dǎo)老師，老師在整個設(shè)計過程中對我的影響很大，設(shè)計過程中的很多個難點都是在老師的悉心指導(dǎo)下才克服的，還有老師大親切和善也是我在整個設(shè)計過程中感受最深的。也因為這樣，和老師之間存在著師生心理障礙一下全無，我也就大方的有問題就問，有想法就提，這也使得我能更多的發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，并解決問題。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的專業(yè)知識，誨人不倦教學精神，在學術(shù)上和為人上都是我們的楷模和榜樣。同時我還要感謝跟我一起參與設(shè)計的同學，雖然我們課題不同，但是都能在討論中發(fā)現(xiàn)各自的問題，并互相提出解決的方法，設(shè)計能夠順利完成，也因為他們的幫助。
結(jié)束代表著新的開始，新的征程，本次的畢業(yè)設(shè)計將會成為我今后工作，學習生活中的一份堅實的基礎(chǔ)和保證。從中吸取的經(jīng)驗教訓也將成為我們在今后生活道路上的一筆財富，挫折永遠是前進道路上所必須面對的，相信我們的未來會走的更好，也可以讓我們大學的老師放心。真心的感謝在大學幫助過我的老師和同學們，再次感謝你們！
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畢業(yè) 設(shè)計 （ 論文 ） 任務(wù)書 （ 2012 屆） 題目 （中文）： 自動堆垛 機設(shè)計 （ 英文）： of 系 部 機械 工程 系 專業(yè) 班級 機械 設(shè)計 制造及其自動化 學生姓名 學 號 指導(dǎo)教師 系負責人 (簽 章 ) 日 期 ： 一、 畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容與具體要求 （任務(wù)及背景、工作環(huán)境、成果形式、著重培養(yǎng)的能力、有實驗環(huán)節(jié)的要提出主要技術(shù)指標 、 要求） 本課題 的研究對象為自動堆垛 機，重點研究 自動堆垛機 的機械傳動系統(tǒng)設(shè)計和 制系統(tǒng)設(shè)計，通過分析 自動堆垛機的工作原理，完成自動堆垛機的機械傳動系統(tǒng)設(shè)計、驅(qū)動電動機選擇和 制系統(tǒng)設(shè)計。 本課題成果形式為設(shè)計類論文，內(nèi)容包括自動堆垛機工作原理的分析、傳動系統(tǒng)設(shè)計、電動機選擇和 制系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容。 需要根據(jù) 自動堆 垛 機工藝特點 確定 ， 設(shè)計 制流程 等 。 本課題重點培養(yǎng)學生機械傳動設(shè)計和 要學生在充分了解工藝控制需求的基礎(chǔ)上，通過分析完成自動堆垛機的綜合設(shè)計。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排 起訖日期 工作內(nèi)容 備 注 1．第 1~2 周 2．第 3~4 周 3．第 5~8 周 4．第 9~10 周 5．第 11 周 6．第 12 周 查閱與本課題相關(guān)的技術(shù)資料，落實該課題的主要問題； 確定課題的總體控制方案； 機械及控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 設(shè)計綜合 畢業(yè)設(shè)計總結(jié)，完成畢業(yè)論文 三、 所需的資料和主要參考文獻 1． 提供有關(guān) 自動堆垛 機 的基本技術(shù)資料 ； 2． 查閱有關(guān) 自動堆 垛 機 的機械、電氣控制等方面的技術(shù)資料 ； 3． 查閱有關(guān)電動機、傳感器、 面的書籍； 4． 查閱有關(guān)機電一體化綜合設(shè)計方面的技術(shù)資料 ； 5． 查閱有關(guān)西門子、歐姆龍、三菱公司 技術(shù)資料等。 注： 1. 本任務(wù)書一式 兩 份， 須雙面打印。 由指導(dǎo)教師填寫并經(jīng)所在系審核確認 后交系部 ； 2. 本任務(wù)書 一份 須與學生的畢業(yè)設(shè)計（論文）一并存檔 ，另一份系部存檔 ； 3. 指導(dǎo)教師、學生 可 各執(zhí)一份 復(fù)印件，供檢查論文進度時使用。