模压淬火机床桁架机械手的自动控制

【摘要】热处理是提高金属材料机械性能的重要手段—淬火是其最重要的工艺之一。为了减小和克服淬火过程中工件发生过量变形,在现代工业生产中,对大型轴承、齿轮等零件纷纷采用淬火机床模压淬火来控制工件的变形量。目前,大多数企业仍采用人工的方式给淬火机床上下料,效率低,劳动强度大,质量不易保证,而且往往发生操作工人被烫伤的事故,直接影响了企业的生产效率和产品质量。本课题以宁夏机械研究院为IPSEN淬火生产线配套的五工位桁架机械手自动上下料系统为研究对象,设计了一套自动控制系统,实现了模压淬火机床的自动上下料。本系统由控制部分、执行部分和监控部分组成,主控系统采用西门子S7-300PLC为控制核心,采用触摸屏进行通讯,实现设定的功能。为了提高该系统的可靠性和抗干扰能力,用变频器来驱动带编码器和抱闸功能的伺服电机,伺服电机再通过齿轮齿条来带动机械手的水平和垂直方向的行走,这样机械手在抓取工件时能够实现准确的定位。采用PROIBUS-DP总线将PLC的CPU、变频器和ET200S分布式I/O连接起来,保证了各部件之间的高速通信；控制系统中加入的ET200S加快了安装过程,降低了成本,符合企业的生产要求。显示监控系统选用的是西门子触摸屏SIMATICMULTIPANEL,采用人机交互界面编辑软件WinCCflexible,设计友好的主画面、调整屏、设置屏和报警屏。从主画面可以实时的监控到桁架机械手的运行状态,实现了机械手运行过程的良好人性化,大大提高了桁架机械手的自动化控制水平,同时,PLC和人机界面的优势互补,提高控制系统的可操作性及安全性。
【作者】邹建坤；
【导师】樊静波；陈燕斌；
【作者基本信息】宁夏大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】PLC；触摸屏；变频器；伺服电机；PROFIBUS-DP总线；

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