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制钉机械钢排钉自动成排装置的设计

作者:管理员 来源:未知 日期:2011/9/3 17:04:27 人气: 标签:
导读:为了实现钢排钉自动成排装置的自动化功能,提高生产效率,设计采用气动技术、自动检测技术与PLC(可编程控制器)控制技术相结合,对推钉电磁阀、吸钉电磁阀以及电磁…

为了实现钢排钉自动成排装置的自动化功能,提高生产效率,设计采用气动技术、自动检测技术与PLC(可编程控制器)控制技术相结合,对推钉电磁阀、吸钉电磁阀以及电磁铁进行控制。
目前,在
制钉机械工业自动化智能控制领域,PLC得到了广泛应用。考虑到本控制系统要求不是太复杂,又需要精确的定时,为了调试方便,特选用PLC作为控制主机。其输入信号为2个,输出信号3个。输入信号由推钉接近开关、钉头检测接近开关提供;输出点与电磁继电器或电磁铁相连,电磁继电器控制电磁阀,电磁阀控制推钉、吸钉气缸的吸/排气动作。                           
其具体过程控制如下:
1.推钉控制
当推钉接近开关有信号时,推钉继电器吸合,推钉控制电磁阀由右位变为左位,推钉气缸活塞杆伸出,完成推钉动作;当PLC中的定时器定时结束后,推钉继电器断开,活塞杆缩回,如此循环便实现自动推钉。由于推钉接近开关产生信号后会马上消失,这时如果不适当延长气缸的动作时间就会产生这样的现象——气缸活塞杆伸出一部分后马上缩回。这样就达不到预定目的,所以必须适当延时。经过试验,推钉气缸活塞杆伸出过程中延长时间为0.3s。
2.吸钉控制
当钉头检测接近开关有信号时,吸钉继电器吸合,吸钉控制电磁阀由右位变为左位,吸钉气缸活塞杆伸出,同时固定在吸钉汽缸活塞杆端部的电磁铁通电产生磁性。当活塞杆达到最大行程时,电磁铁把不符合要求的电磁铁吸住,然后吸钉继电器断开,活塞杆缩回。而此时电磁铁仍然要通电吸住钢钉并把他拉出滑板,当PLC定时器定时结束后,电磁铁断电,钢钉丢掉。如此循环,就会把不符合要求的钢钉去掉。试验中,吸钉汽缸活塞杆伸出过程中需要延时0.3s,电磁铁通电后延时0.5s。
3.控制元件的选取
为了实现上述控制过程,必须选取合适的控制元件。
PLC(可编程控制器)的选取
可编程控制器是近年来迅速发民并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置.早期的可编程控制器在功能上只能实现逻辑,因此被称为可编程控制器。国际电工委员会在1985年颁布的标准中,对可编程控制器定义为:可编程控制器是一种志为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。它彩可编程序的存储器,用来在其内部存储招待逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种生产机械或过程。
4.接近开关的选择
钢排钉自动成排装置工作过程中,需要检测的对象是钢钉,钢钉比较细小(直径2.2mm,长度50mm),因此一般的传感器无法检测到。在这里,选择了电感式接近开关。
电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器,它由LC高频振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化,由此识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。根据滑板、气缸、推板和收集斗的相互位置选用的推钉接近开关参数为:型号J18-D8PK;工作电压 DC24V;电流200mA;检测面直径为18mm,检测最大距离8mm。钉头检测接近开关参数为:型号LJ8A3-2-Z/BX;工作电压 DC24V;电流300mA;检测面直径6mm,检测最大距离3mm。
5.电磁继电器的选取
由于选用的电磁换向阀为AC220V,而PLC的输出电压为DC24V,所以PLC不能直接控制电磁换向阀。需要先用PLC控制电磁继电器,电磁继电器再来控制电磁换向阀。因此,选用的电磁继电器工作电压必须为DC24V。为了保证性能,选用继电器、传感器和一些开关类产品)的电磁继电器:型号MY2NJ,工作电压DC24V,电流小于5A。
6.电磁铁的设计
电磁铁是一种通电后对铁磁物质产生吸力,把电磁能转换为机械能的电器。它在工程技术领域内应用极广。电磁铁的型式很多,但他们的基本组成部分和工作原理是相同的。电磁铁的结构并不十分复杂,一般由线圈、铁心和衔铁三个主要部分组成。但也可以没有衔铁的,而以工作物作为可动被吸体,相当于衔铁的作用。电磁铁按动作方式可以分为保持式和吸引式。保持式电磁铁用于保持住任何机械零件、磁性物质的负载、被加工和被运输的物体等。这种电磁铁没有可动部分的衔铁,磁通是以被保持的工件(当然工件是铁磁物质)为回路而闭合的。吸引式电磁铁则本身带有一个运动的衔铁。当线圈通电以后,就将衔铁吸引一定的距离,并将这个运动传送到其它需要机械运动的负载上去。按激磁线圈供电的种类分为直流电磁铁和交流电磁铁。直流电磁铁的线圈通的是直流电,所建立的磁通势不随时间而变得恒定磁通,在铁心中没有过流和磁滞损耗,铁心材料可以用整块的钢或工程纯铁制造,由于加工方便,套线圈部分的铁心常常做成圆柱形。交流电磁铁的激磁线圈通的是交流电,所建立的磁通随电源的一定频率而变化。因而磁通所经过的铁磁物体有过流和磁滞损耗,这时候铁心就不能再用整块的钢铁制造,一般使用许多很薄的电工钢片迭制而成。为了制造方便,铁心就做成方形的,线圈也往往制成方形。
在钢排钉自动成排装置的吸钉过程中,需要用电磁铁把不符合要求的钢钉从钢钉队列中吸出来,然后电磁铁断电,把钢钉丢掉。(图文
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