【《棉花打包机液压系统机械结构设计》13000字】

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6打包机控制系统设计6.1控制系统工作原理此次设计中，选用了PLC来进行控制，采用了液缸控制的形式，根据电机来进行工作，充分的运用传感器来完成检测工作，接着对相应的主副液缸予以控制，最终完成打包，参考下图6-1所示，本人给出了详细的原理图。图6.1棉花打包机工作原理图6.2PLC选型在针对PLC进行选择的时候，需要选用具备着优异功能，且成本并不高的类型，而且其能够与本次设计的诸多要求相吻合。自身的输入输出数量可以完成工作，在进行工作的时候稳定性能够得到保障，投入的费用低廉，需要将下述的一些要素考虑在内：1.自身的结构需要非常合理：按照具体的接线、安装量等问题来选用合理的PLC；2.具备着优异的功能：按照控制功能，选择的时候将精度等要求考量在内；3.具备着统一化的机型：其能够细分为两种不同的类型，分别指的是整体式以及模块式。对于前者而言，往往会将诸多元件在相同的电路板之中集成，此时投入的费用低廉，而且自身的结构不会出现变化；对于后者而言，其能够将截然不同的元件按照模块来完成连接，此时更换的时候会非常的便捷，可以附加一些更新的模块投入使用。在针对系统进行设计的过程中，其第一步骤就是明确具体的控制方案，接着开始进行选型，此时需要考虑到系统的核心功能以及相应的特征。按照外设的数量来对外部I/O进行估算，接着按照系统的要求来进行选定。在估算完毕之后，需要在其点数中附加10%直至20%的余量，此时有助于后续使用的过程中，即使出现了设备损坏的问题，依旧能够更换接线。在正式选择的时候，可以根据PLC的状况灵活性的进行调节，本次设计中，其输入的点数达到了八个，输出的点数少出一个。最终本人选择的型号是“FX2N-32MR”，能够扩展至128点。自身的控制器会根据AC220V来完成驱动，自身的驱动电压以及输出端分别达到了24V以及DC12V。除此之外，频率可以达到50HZ。图6.2FX2N-32MRPLC6.3输入输出分配在本课题中，输入输出端共用到了十五个，对于SB1、SB2以及SB3而言，分别可以理解为启动、执行以及应急按钮。站在主、副液压缸的角度来进行分析，对于这两者而言，前者在快退到位的时候会对SQ1进行检测，快进到位的时候会对SQ2进行检测。后者在工进到位的时候对SQ3进行检测，退回到位的时候会对SQ4进行检测。SP指的是具体的压力传感器，涵盖了累计八个端口。包括YA1~YA6，KM指的是具体的液泵电机，参考下表4-1所示本人给出了详细的分配表。 表6-1plc输入/输出分配表输入信号输出信号序号端口功能说明符号序号端口功能说明符号1X0启动按钮SB11Y0系统工作位YA12X1系统执行按钮SB22Y1主液压缸快退YA23X2应急制动按钮SB33Y2主液压缸快进YA34X3主液压缸快退到位检测SQ14Y3副液压缸工进YA45X4主液压缸快进到位检测SQ25Y4副液压缸退回YA56X5副液压缸工进到位检测SQ36Y5卸荷位YA67X6副液压缸退回到位检测SQ47Y6液泵电机KM8X7压力传感器SP参考下表4-2所示，本人给出了详细的辅助触点内容。表6-2辅助触点表触点端功能说明触点端功能说明M100启动泵工作M105启动定时器M101系统工作M106系统快退M102系统停止工作M107主液压缸快退到位M103压力继电器状态M108副液压缸输出M104系统工进M109副液压缸X5得电退回，X6得电停止6.4梯形图设计及说明6.4.1编程软件介绍此次设计中，选用的PLC来自于三菱系列，除此之外，编程的时候选择了GXWorks2，能够对梯形图进行支持，其自身具备着优异的编辑功能，能够达成仿真调试等目标。图6.3GXWork2编程软件6.4.2程序仿真在一系列的设计过程中，亟需采用软件来对系统进行设计，此时需要令相应的程序根据仿真来与PLC完成连接，而且需要将其正式的调节为RUN形式，如果无法达成此目标，那么对于PLC而言，其不能开展工作。 图6.4程序写入界面6.4.3梯形图说明1.根据该装置的控制要求来对其开展系统调试的工作，在首要步骤中，将SB1按下，对于M100而言，其会开始自锁，KM得电之后，对于液压泵而言，会正式开启。2.操作者们将SB2正式的按下，在此时间段，对于M101而言，其会开始自锁，进入至准备阶段。在YA3得电之后，那么YA6会得电，此时系统会正式的迈进快进状态。3.操作者们将SB3正式的按下，在此时间段，对于M102而言，其会开始自锁，与之相关的触点会正式失电，系统不会继续进行工作。4.在SQ2检测到位的时候，在此时间段，对于M104而言，其会开始得电，与之相关的触点呈断开的状态。在这种情况下，YA3会正式的失电，系统会迈进工进的状态。5.对于SP而言，在其正式的达到了设定值的时候，那么M103会开始得电，与之相关的触点呈断开的状态。在这种情况下，YA6会正式的失电，M105开始自锁。针对时间进行设定，达到了二十秒，系统会迈进保压的状态。6.结合前文所述，在二十秒的时间通过之后，对于T0而言，会开始闭合。在此情况下，YA6正式的得电，卸荷工作完成。M106、YA2、M107陆续得电，SQ1运作停止。7.一旦SQ1检测到位的时候，在这种情况下，对于M108而言，其会开始自锁，此时YA4得电，副液压缸正式的进入至工进的状态。8.在SQ3检测至工进到位的时候，M109、YA5陆续得电，在这种情况下，对于副液压缸而言，其会开始退回。 图6.5系统仿真结果图6.6棉花打包机总图总结在本课题中，核心的研究工作指的是棉花打包机，本人查询了不少相关的文献，克服了许多难题，最终顺利的完成了此次毕设。通过本设计，令自己的软件操作水平提升到了更高的水准，而且获取了足够充沛的经验，并作出了下文所述的总结：在进行绘图的过程中，当尺寸知晓之后，假如并未将图纸尺寸考虑在内的话会不够合适。鉴于CAD进行绘图的时候，其自身的效果并不出众，此时会带来不容忽视的误差，故而需要针对零件予以测量，陆续进行整改，一直到其能够与要求相吻合。在使用该工具的过程中，有助于令输入数据映射更加的便捷，根据所选部分的类型，标准件能够生成，需要注意的是，在某些情况下，选用的工具集中的一部分难以寻找，此时根据实践经验来灵活的应对。从三维地图的角度来进行分析，与之相关的解决策略有诸多种，根据实际的问题合理的选择应对的方案，假如某方法无法取得映射效果，那么可以切换为另外的方法去进行，所以这能够强化自己的实践操作能力，最终运用了崭新的思维与处理方式，获取了理想的效果。参考文献杨自德.书本自动打包机的推书机构设计[J].轻工科技,2019,35(06):59-60.章佳丽,雒晶晶,武吉梅,李晓娟.平装书籍打包机推书机构的优化设计[J].包装工程,2017,38(07):35-38.侯恩光.烟叶打包机的设计与仿真[J].鸡西大学学报,2017,17(03):25-27.陈佩,余程远,李明波,侯磊,鲁其兴.砂布轮页片打包机的设计[J].林业机械与木工设备,2016,44(10):17-20.曹玉龙.真空压缩袋折叠打包机设计[D].河北工业大学,2016.曹颖.大型豆粕自动打包机关键部件研制[D].华中科技大学,2016.黄江平.基于自动打包机的凸轮系统综合研究[D].华南理工大学,2015.王升.芦苇打包机关键机构设计及其仿真分析[D].石河子大学,2014.范子胜.芦苇打包机结构设计及压缩机构的仿真分析[D].石河子大学,2013.胡小刚,谢奎,唐宏.自动打包机构设计[J].液压与气动,2012(08):112-114.易奇昌.基于PLC的棉花打包机控制系统研究[D].山东大学,2010.张晓娟,刘玲,王建东,王云鹏.曲柄滑块机构与铰链连杆机构的联动在麦秸打包机设计中的应用[J].机械传动,2002(02):71-72.王定标，郭茶秀，向飒.CAD/CAE/CAM技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2005.CNHIndustrialAmericaLL;PatentIssuedforCurrentSensingOfActuatorsOnARoundBaler(USPTO10,561,070)[J].JournalofTransportation,2020.BizerbaSE&Co.KG;ResearchersSubmitPatentApplication,"PackagingMachineWithAWeighingDevice",forApproval(USPTO20200047928)[J].Politics&GovernmentWeek,2020.CKDCorporation;"InspectionDevice,PtpPackagingMachineAndPtpSheetManufacturingMethod"inPatentApplicationApprovalProcess(USPTO20200047934)[J].Politics&GovernmentWeek,2020.AutomatedPackagingSystemsInc.;PatentApplicationTitled"PackagingMachine"PublishedOnline(USPTO20200047933)[J].Politics