石材切割机液压及PLC控制系统设计-开题报告.doc

长沙学院本科毕业设计（论文）开题报告 （2013届）系部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级： 学号 指导教师姓名： 职称 2013年 1 月 8 日题目：石材切割机液压及PLC控制系统的设计1. 结合课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1000字以上的文献综述。1.1 选题背景和意义随着经济的发展和人们生活水平的提高，对居家环境的要求也进一步提高，因此作为高档次的居家装修材料石材的需求量也逐年增加，由于天然石材的不规则性和石材资源的有限性使用使得石材的合理使用方法石材切割技术得到迅速的发展。因此石材切割机的需求量也大量增加，国内外各种高性能的石材切割机种类很多，但是价格也极为昂贵，不适合我省大量中小型企业的需求，设计出在性能上满足中小企业要求的经济型石材切割机就显得尤为迫切1。近年来我国引进了不少石材切割机,其机械性能和技术参数在不同程度上反映出石材切割技术的现代水平。目前在石材切割机国产化过程中，调查研究使用情况和存在问题，吸收其合理的先进的技术参数和机械结构，改进不足之处，对研制新颖，可靠，先进的设备，改变我国石材切割技术的落后状态，是关键的一招2。1.2 国内外研究状况概述 为了满足社会的需求，各国争先恐后的研制出不同得石材切割机来弥补现在石材切割机的不足，主要有： 1.单臂石材切割机. 单臂石材切割机凭借其结构紧凑，工作平稳，操纵轻便灵活，安装维修方便的特点在石材加工中得到广泛地应用。该机主要用于小型石材加工厂，石材市场，板材经销商，现场加工及建筑单位现场施工3。 2.移动式石材切割机. 该机可直接在荒山矿料上直接切割加工生产各种规格板材，可彻底淘汰取代传统炸药与凿岩等开采方式。该机可直接安装在矿床上，自动切割加工各种石材，效果与传统锯石机完全一样。该机操作灵活，安装方便，加工效率快，板材成品率高4。 3.DBS-1双向石材切割机. 该机为单柱臂式，工作台液压推进，无级调速，结构先进合理，操作方便，维修容易，适于切割块度较小的荒料，是各类石材企业，特别是乡镇企业理想的石材加工设备。切割荒料的最大规格为长2.1米，宽1.1米，高1.3米，能切割在长度方向上拼接的荒料。该机主要切割大理石，也可切割花岗石等材料5。 4.超薄型石材切割机. 该机可锯10mm以下的石材，该机具有手动和自控两种功能，可任意选择锯片，工作台移动行程大，分片准确，板面误差小于0.5mm，锯片最小厚度可达6mm6。 5.数控超薄型天然复合石材切割机. 该机主要用来切割花岗岩，大理石，大面积超薄型石材，主要优点：1.运动平稳，2.金刚石工具刀口小，石材利用率高，能节省石材资源和能源。3.石材表面切割质量好尺寸精度高，废品率低.。4.综合生成成本低。5能切割高档次的超薄型天然复合材7。 6.电动石材切割机. 该机适用于建筑装潢，石材加工，对水磨石，大理石，花岗岩，玻璃，水泥制版等含硅酸盐的非金属脆性材料进行切割，开槽作业，它具有切削效率高，加工质量好，使用简便，劳动强度低的特点8。 综合各种石材切割机，我所设计的石材切割机采用全液压系统，设备由操作面板，电气控制装置，动力装置，机械装置和状态检测控制装置五大部分组成，机械装置包括翻转式回转工作台，床身平移装置，横梁，圆锯片拖板等构成，整套设备安装在钢筋混凝土造成的基础上，床身平移行走和切割，行走通过电动机，减速器，齿轮，齿条啮合传动，圆锯片旋转采用带轮传动，圆锯片升降由滑板升降液压装置实现精准控制，横梁上装有可调位置的行程开关，床身横移切割的位移量由刻度尺示读床身平移导轨上安装有磁栅尺和读数头组成的位移检测装置，反馈床身的位移数据由PLC实现分片控制，以使整套设备在自动控制系统的作用下按程序完成加工工序9。在操作过程中分为手动和自动，自动按钮按下后刀盘向下下降一个切削量，接着刀盘向左切削石材，刀盘到达左限位开关时，停止右移，又下降一个切削量，如此反复，直到刀盘在下降中碰到下限位开关时，停止下降并向相反方向切割最后一刀，以保证石材根部切割完整10。 参考文献1 陈良祥，陈学永，郑珂晖.石材切割机变速进给轴控制系统设计J机电技术,2004/02 2 文德泽.关于石材切割机设计的几个问题J.非金属矿,1989/043 齐自成.单臂石材切割机的使用及故障检修J.石材,2003/014 齐鲁.移动式石材切割机J.建材工业信息,2004/025郝振华.DBS-1双向型石材切割机J.建材工业信息,1988/056 国信.超薄型石材切割机J.建材工业信息,1995/137晓非.97发明专利公报涉及建材的专利信息（四）J.建材工业信息,1997/118宋裕琛.电动石材切割机的安全使用J.电动工具,2002/029徐晓东.石材自动切割PLC控制系统的应用J.自动化技术与应用，2009/2810林永忠.PLC在石材切割机中的应用J.福建电脑，2004/022. 选题依据、主要研究内容、研究思路及方案2.1 选题依据 目前石材切割技术使用越来越广泛，石材使用量急剧增加，新型石材切割机的研发成为一个重要的研究方向，新型石材切割机运行平稳，材料利用率高，切割质量好，应用范围广。备受各企业，特别是中小企业的青睐。传统的石材切割机都是采用继电器进行系统的控制，如今改为PLC进行控制，有以下优点: 1.信号处理时间短，速度快。2.可靠性高。3.系统配置简单灵活。4.丰富的I/O卡件。5.质优价廉，性价比高。6.安装简单，维修方便。所以选择了石材切割机液压及PLC控制系统的设计。 2.2主要研究内容（1）刀组移动的液压系统设计； （2）石料运输的液压系统设计；（3）定位导板的液压设计； (4) PLC控制系统设计；2.3研究思路及方案(1) 刀组移动的液压系统设计 切割刀组由电动机，皮带，刀轮轴，切割刀具组成，刀具固定在刀轮轴上，刀具的转动由液压控制。 图2.1刀具示意图（2） 石料运输台的液压系统设计 石料运输台是将石料运输到要切割的位置，这一运动图2.2 石料运输台由液压系统进行控制，则能更加的精准，是石材到达指定位置进行切割。 （3) 定位导板的液压设计 定位导板的功能是给石材进行定位，液压控制的定位导板准度更好，能大大提高石材切割机的精度，提高切割质量。（4）PLC控制系统的设计 石材切割机的各个动作都是通过液压控制阀来实现的，液压阀的控制是通过PLC来实现的，使用的产品都是三菱公司制造的FX系列产品，FX系列产品的优点有，1.系统配置既固定又灵活，2.编程简单，3.备用可自由选择，丰富的品种，4.高速运算，5.外部机械通讯简化，6.共同的外部设备。 3 工作进度及具体安排进度安排起止日期工作内容备注2012年11月12日-2013年1月6日2013年3月4日3月29日2013年4月1日4月7日 2013年4月8日4月21日2013年4月22日5月12日2013年5月13日5月26日 2013年5月27日6月1日 2013年6月2日6月9日搜集资料，完成开题报告；毕业实习；石材切割机控制系统的总体设计装配图设计与绘制；主要零件的设计与绘制；整理规范设计图纸；整理设计说明书，查缺补漏；检查图纸和论文的格式、规范等是否符合统一要求，准备答辩。1、按规定时间检查；2、计划具体实施以指导教师的安排为