大电流母线铜板下料设备控制设计说明书

大电流母线铜板下料设备（控制）Large current busbar copper plate blanking equipment (control)学生姓名 学号所在学院 班级所在专业申请学位指导教师 职称副 指 导 教 师 职称答辩时间 年 月 日目 录目 录设计总说明 .IINTRODUCTION .II绪论 11.1 大电流母线铜板下料设备发展状况 .11.2 研究目的和意义 .21.3 设备要求具备的能力 .22 设计方案比较与选择 .33 设备控制部分设计 .53.1 切割部分 .53.1.1 控制要求 .53.1.2 控制精度要求 .63.1.3 主电路分析 .63.1.4 控制电路分析 .63.1.5 电机选择 .73.1.6 控制电压等级选择 .73.1.7 低压电器的选用 .73.2 压紧装置 .93.3 传送台移动挡板 .103.3.1 控制系统构成 .103.3.2 制动装置设计 .194控制部分接线图 .20鸣 谢 .21参考文献 .22附 录 .23 .设计总说明I设计总说明大电流母线铜板下料设备目前还没实现自动化，依靠人工测量，再进行切割，生产效率低下，过程繁琐，而且错误率高，精度达不到等不足，很难实现大批量生产。本次研究课题为，大电流母线铜板自动下料设备，实现自动测量，切割，大大提高了生产效率，减少因为人为误差而导致的废品率，本次设计需要达到以下目的：a）设计一种可对各种型号大电流母线铜板的自动下料设备,结构合理；b) 设备对各种型号母线都能自动切割出所需铜板；c) 设备能减少操作人员，提高铜板下料效率。通过以上设计，实现适合各种型号母线下料的切割关键词：母线；切割；自动下料。ABSTRACTIIINTRODUCTIONThere is no large current busbar copper plate blanking equipment automation, rely on artificial measurement, then cutting, low production efficiency, process trival, and error rate is high, the precision can not reach, etc, it is difficult to realize the mass production. Topic for this study, large current busbar copper plate automatic blanking equipment, automatic measuring, cutting, greatly improving the production efficiency, reduce the rejection rate because the error caused by, this design needs to achieve the following objectives:A) to design a can be of various types of large current busbar copper automatic blanking equipment, reasonable structure;B) equipment for various models of busbar can be automatically cut out the coin,C) device can reduce the operating personnel, improve the efficiency of copper plate blanking.Through the above design and implementation is suitable for various types of busbar blanking cuttingKEYWORDS: bus; Cutting; Automatic blanking.本科生毕业设计 1 大电流母线铜板下料设备（控制）毕业设计说明书绪论1.1 大电流母线铜板下料设备发展状况母线指的是在变电路所中各级电压配电的装置的连接，以及了变压器等等电气设备和相应的配电装置的连接，大都采用矩形的或圆形的截面裸导线或者是绞线，这称为母线。母线作用是汇集、分配以及传送电能。所采用的材料具有高导电的特性，如铜，铝，银。母线的作用是把变压器，整流器和发动机输出的电传送至每个用户。大电流母线也是母线中一种，所用材料为铜板，母线铜板具有一下的优点：高度机械强度，良好的导电性，良好的导热性、耐腐蚀性，同时又没有低温脆性，在恶劣的环境下仍能正常工作，加工方便，现在广泛运用在开关，发电机，变压器的引线。铜板母线界面范围大，宽度在十六到125mm 之间，厚度在 430mm，导体的允许通过电流跟他的散热表面和公交流电阻有关系。当用本科生毕业设计 2 在大电流的传送是，要采用多条矩形母线并排做成的母线组，就如上图那样，但是因为散热的原因（并排散热差） ，通常都不适合差用 2 到 3 条母线。除了多条矩形母线组，还有圆形母线，管形母线。同个规格的大电流母线所需铜板长度不同，目前的切割技术还停留在人工测量铜板长度，没切割一次就要测量一次，生产率低下，耗时耗人力。如图所示，需要有个人测量母线长度，另一个人进行切割，这就好比流水线工作，在这种情况下，人就不比机器了，人会疲倦，当工作时间过长，工人测量的精准度就会下降，这样会找人不必要的损失，我们需要研究的课题就是为了解决类似问题，提高生产效率，降低损失，从而提高经济利益。1.2 研究目的和意义设计可对各种型号大电流母线铜板的自动下料设备,结构合理；对各种型号母线都能自动切割出所需铜板，能减少操作人员，提高铜板下料效率。在当今时代，机械代替人力越来越普遍，一套自动化设备所造成的经济利益可能是几个人甚至几十个人所不能及的，而且只要维护好，一台机器一天二十四小时运作也是没问到。而且机械的标准化，精准度是人工很难做到，只要设计合理，机器在某些工作上完全可以代替人工，特别是在流水线，重复单调的工作。大电流母线铜板自动下料设备就是这样一套自动化设备，只需一个工人操作，就可完成工作，而且操作简单，维修方便，大大减少人力的同时，还提高了生产效率。1.3 设备要求具备的能力1、可以根据控制中心的指令或者数据自动进行调整2、调整范围 0-3500mm3、精度 1mm本科生毕业设计 3 4、调整速度不低于0.8m/s5、机械结构要求5.1 自动调整装置安装在载物台一侧5.2 载物台上表面要求有机械滚动装置便于表面物体滑动5.3 载物台脚位要求安装可调平衡脚垫2 设计方案比较与选择方案一：采用两台电机，分别为伺服电机和普通电机。伺服系统控制机械元件的伺服电机，是可变速的补助马达的装置，所以可调控速度，做到位置精度相当精准，将脉冲信号转变成转速以及转矩用来控制想要控制的元件；伺服电机反应速度快，因为其转子速度是受输入信号控制，在自控系统中，用来做执行件，具有电机常数小，初始电压，现行度高的特点，它主要特点是，当电压信号零是无自传现象，转速随矩上升而降低。步进电机采用伺服电机带动丝杆传送铜板下料，如闭环数控机床般，自动检测，编程根据要求自动检测铜板长度，当长度达到要求时，反馈到系统，电机停止，启动普通电机带动旋转切割刀，气压传动带动切割机下压进行切割铜板。本科生毕业设计 4 这个方案具有精度高，自动化程度高的优点；不足是结构复杂，操作难度大， ，经费要求高。适合高精度要求。方案二：采用三台电机，分别为步进电机、三相异步电动机和普通电机。将电脉冲变为角度转动量的步进电机，在不超载时，转速，暂停的位置决定于脉冲当量和脉冲数量，并不受负载的影响；步进电机三相电机当三相定制绕组三相电流时，生产力一个旋转磁场，切割了转子绕组，使转子转动，具有节能，寿命长，维修便捷寿命长等优点；三相电机的启动可以用全压，如果需要的转矩不那么大的话，还可以进行降压启动的方式。三相电机使用步进电机带动挡板在传送台上运动，运动驱动器驱动步进电机行驶至特定位本科生毕业设计 5 置，即需要切割铜板长度，手动推动铜板，当铜板被挡板挡住时，启动三相异步电动机带动丝杠传动移动切割台上的切割机往返运动进行铜板切割，为了避免重复切割铜板消耗，造成不必要的误差，切割台采用气压升降装置。该方案操作简单，易于实现；不足是精度不高，自动化程度有限。适合低精度要求。方案确定从成本上看，尽量要降低制造成本，实现利益最大化，满足各个条件的情况下，减少购买投资，而且当设备损坏时，也要便于维修，还要实现操作简单，易于上手；从加工精度考虑，本设备精度要求为 1mm，属于低精度要求；方案二即可满足，所以选用方案二。3 设备控制部分设计设备分三部分设计，包括切割部分、压紧装置、移动挡板部分。3.1 切割部分切割部分，需要完成上升，前移，下降，后移的往复运动，运动并不复杂，前后运动采用丝杠传动，就像数控那样的，但不需要编程， ，只需要控制好移动速度，切割时间即可，所以经过一番思考讨论，决定电机选用三相异步电动机作为动力装置，开关装置作为控制件，易于实现，操作简单；上下运动则采用气压传动，气压传动相对于液压传动优点是，相对简单，不需要外加油箱，而且干净，没有油污，所以采用气压传动。1、丝杆滑台部分采用三相异步电动机正反转带动丝杠，使滑台前后移动进行切割及返回运动。2、切割台气缸升降部分采用气缸开闭，使切割台上的切割机上下移动。3.1.1 控制要求需要完成上升，前移，下降，后移的四个动作，采用气压，丝杠混合传动，通过气压缸上升顶起切割机，通过电机丝杆传动带动工作台向右运动，行至最右点，完成铜板切割，气缸关闭，切割机下降，电机反转，工作台向左运动，行至最左端系统关本科生毕业设计 6 闭，运动停止。3.1.2 控制精度要求升降台初始位置，切割刀具位于母线铜板下方，当升降台上升，切割刀具可以切割母线铜板，只需完成切割运动，精度要求不高，能完成以上运动即可，采用电气控制中的往复运动。如图为电气控制原理示意图：3.1.3 主电路分析M 为主轴电动机，有 4 个按钮 SB1,SB2,SB