折弯机控制系统设计

重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计毕业设计（论文）题目折弯机控制系统设计重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计目录摘要……………………………………………………………………………ⅠAbstract…………………………………………………………………………Ⅱ1绪论………………………………………………………………………………11.1引言…………………………………………………………………………11.2本课题研究的背景及意义…………………………………………………11.3折弯机控制系统的发展……………………………………………………11.4折弯机的发展趋势…………………………………………………………22任务分析及工作原理……………………………………………………………32.1任务分析……………………………………………………………………32.2PLC在折弯机中的应用……………………………………………………32.3弯丝机的简介………………………………………………………………32.3.1弯丝机的工作原理……………………………………………………32.3.2弯丝机的控制要求……………………………………………………42.3.3几种成型的方法分析…………………………………………………53控制系统硬件设计………………………………………………………………83.1PLC的选型…………………………………………………………………83.1.1系统功能设计…………………………………………………………83.1.2PLC型号选择…………………………………………………………83.1.3I/O口的点数及地址分配……………………………………………93.1.4电器原理图……………………………………………………………103.2伺服系统的选型……………………………………………………………113.2.1伺服电机的选择………………………………………………………11重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计3.2.2伺服驱动器的选择……………………………………………………113.2.3其他辅助元件的选择…………………………………………………123.3液压系统的选型……………………………………………………………143.3.1液压回路的设计………………………………………………………143.3.2电磁阀得电顺序………………………………………………………143.3.3液压元件的选择………………………………………………………154控制系统软件设计………………………………………………………………184.1零件设计……………………………………………………………………184.2零件尺寸的计算……………………………………………………………194.3控制程序的设计……………………………………………………………204.4程序流程图…………………………………………………………………305总结………………………………………………………………………………32致谢…………………………………………………………………………………34参考文献……………………………………………………………………………35附录…………………………………………………………………………………36重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计I摘要随着现代科技的不断进步，国内外的很多制造行业也得到了较快的发展，在很多的地方都要用到线性材料，并且还要对其要求有复杂的形状。在目前市场中的折弯机，多数都不能满足其控制要求及精度要求，在此要设计出一款能满足其要求的折弯机，在本次的设计的要求中规定需要用PLC来控制，然后设计出的控制方案，并做出详细的系统设计和功能设计。首先，要去了解折弯机的的背景，熟悉它的工作方式，并分析其工作原理，然后在去了解金属线材制品的制作方式，并去分析几种线材成型的过程。然后，就要设计详细的控制系统方案，给出总体的PLC控制图，液压系统的原理图，和伺服系统的控制图。最后，根据设计的系统，设计出零件对其进行说明，编写出PLC控制程序，并给出流程图加以说明。关键词：PLC伺服系统液压系统重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计IIAbstractWiththecontinuousprogressofmoderntechnology,ManyDomesticandforeignmanufacturingindustrieshavealsobeenrapiddevelopment,Linearmaterialsareusedinmanyplaces,Andit'salsoacomplicatedshapeforit.Inthecurrentmarketinthebendingmachine,Mostcannotmeetthecontrolrequirementsandaccuracyrequirements,Inthisdesignabrakecanmeetitsrequirements,InthedesignoftherequirementsoftherequiredPLCtocontrol,Thendesignthecontrolscheme,Andmakedetailedsystemdesignandfunctiondesign.First,Tounderstandthebackgroundofthebendingmachine,Befamiliarwithitsworkingstyle,Andanalyzesitsworkingprinciple,Andthentounderstandtheproductionofwirerodproducts,Andtoanalyzetheprocessofwirerodforming.Next,Todesignadetailedcontrolsystemscheme,OverallPLCcontrolchartisgiven,Hydraulicsystemschematicdiagram,Andcontrolchartforservosystem.Finally,Accordingtothedesignofthesystem,Designsparepartsforitsdescription,WriteoutthePLCcontrolprogram,Andgivetheflowcharttoexplain.Keywords:PLCServosystemHydraulicsystem重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计11绪论1.1引言随着现代科技的发展，各行各业的设备都要更新换代了，都追求高精度，高效率，高质量。其中折弯机不例外，折弯机是将材料进行折弯的设备，根据材料不同可分别为板料折弯机、线材折弯机、管料折弯机等。折弯机从传统的折弯方式慢慢的发展到如今的数控折弯，从根本上减少了工人的劳动强度，提高了产品生产的质量，降低了产品生产的劳动成本，现在所追求的就是全自动化控制，在加工的精度有很大的提高，工作效率也增加，操作的安全性也有改善。1.2本课题研究的背景及意义对于传统的折弯机，主要是靠人工操作，对于板料折弯机，则是根据模具的成型，人工去控制其折弯机的滑块机构，这样就很难保证其折弯的质量和精度，这样就有可能导致折弯位置发生变化，折弯的角度没有到位等，而且靠人工控制滑块机构，工人就有很大的劳动强度，经常操作失误的话也会浪费很多的板材，增加了劳动成本。对于线材折弯机相对板料折弯机而言，效果会好一点，因为线材的想读比较小，只需要将材料固定，然后操作折弯装置对其进行折弯，由于材料强度较低，则工人的劳动强度会有所降低，操控性也比板料折弯机更好，然而总的来说这些传统的折弯机都已经跟不上现代科技的步伐了，现在的需求量越来越大，要求的精度也是越来越高，所以折弯机也必须向自动化方向发展才能满足需求。在目前的市场中，能控制到高精度的折弯机还不多，因此此次的研发设计对工业的发展具有深远的意义。在现在的自动化控制系统中，控制核心也是多种多样，有单片机、运动控制卡、PC、PLC等，现在的PLC技术不断的成熟，应用在折弯机控制系统中具有非常现实的意义，在做本次设计的过程中，巩固了所学的理论知识和专业知识，还能培养我的设计思想和创新能力，这些都有助于我以后的工作，是我能快速的适应，并让我清楚的认识到，理论知识与实践相结合的重要性与灵活性。1.3折弯机控制系统的发展现在科技越来越发达，各种各样的技术都得到了很高的研究，在控制领域也重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计2有很多的研究发展，折弯机的控制系统也有着千变万化的发展，但是这些都有共同发展的方向，首先是要向高精度发展，系统设计的目的就是为了提高控制的精度，保证零件的质量，从侧面的降低生产成本。还要走向智能化，其目的就是降低工人的劳动强度，自动化程度越高，从而达到提高生产效率。还有就是网络化，远程控制技术的应用已经非常的广泛了，通过网络控制就可以让操作空间变得很大，就不需要随时都守在机器身边，就可以降低劳动强度。1.4折弯机的发展趋势近年来，随着电子技术以及计算机技术的飞速发展，国内折弯机也得到了较快的发展，折弯机应用的范围非常的广泛，在飞机、汽车、船舶、电器等行业中都有着很多的应用。就我国工业发展而言，在七八十年代，这是中国工业经济发展的初级阶段，在各个行业都在飞速发展，基础设施的建设就得到较大的需求，各种各样的金属线材的形状也要求不断的变化，越来越复杂，从而就开始发展线材折弯机的设计开发。但是由于中国工业技术水平比较落后，很多的折弯设备都只能在初级阶段徘徊，没能有较大的突破。普通折弯机等方法进行折弯操作的，传统的方法就靠着操作者的经验与技术来控制产品的质量，所以，生产的产品形状差异大，校正量就大，质量也不能得到很好的保证，在特别难以控制的地方就是圆度的折弯，内半径处起皱等，传统的折弯的工序也非常的多，操作也复杂。到了二十世纪初期，我国的GDP水平有了很大的提高，传统的折弯机已经无法满足现在的工业需求，不仅技术需要改进，材料也有所变化，以前的空心管已发展到现在的实心线材，以前的二维折弯，已经发展到现在的三维空间的折弯，就对此设计开发了线材折弯机，即弯丝机。重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计32任务分析及总体介绍2.1任务分析本次设计的任务是首先去要去了解折弯机的应用背景，分析折弯机的功能，然后确定系统方案，对系统进行液压系统设计，并对其选择相应的元件，并画出液压原理图，再进行控制系统的硬件、软件设计，画出PLC电路连线图，设计零件出来对控制进行说明，写出程序梯形图。在设计过程中，主要的重点就是要自己设计出控制方案，并了解其PLC的控制方法核心，还要去了解伺服系统的工作原理等，结合理论知识并加以运用，要正确的运用才能使得这次的设计显得更加完善。2.2PLC在折弯机中的应用在现阶段，全世界都在研究PLC的控制技术，怎样才能更加完美的控制折弯机，并且实现高度自动化，从而达到提高生产率的目的。在折弯机的控制系统中，应用PLC控制可以使控制变得很便捷、简单，现如今的PLC技术也发展到很成熟的阶段，PLC的功能也非常强大，在各个的控制领域都能有PLC的身影，已经发展成为控制领域中的重要产品。2.3弯丝机的简介2.3.1弯丝机的工作原理在本次设计中，应用到的折弯装置，能够绕线材做空间旋转，所以能够对线材作三维平面内的折弯加工。当弯丝机工作时，折弯轴对线材进行折弯操作，圆心轴作圆周运动并带动折弯轴旋转，线材在折弯轴的推动作用力的作用下就可以达到弯曲的效果。结构简图如下：重庆理工大学毕业论文折弯机控制系统设计4根据上图所示，弯丝机的工作过程大概流程如下：（1）送料机构开始工作，线材前进到指定位置。（2）圆心轴旋转，带动折弯轴作同角度旋转，即折弯开始。（3）圆心轴旋转设定的角度之后，停止旋转，然后复位。（4）转盘旋转一定角度之后，在进行折弯就可以折出三维零件。（5）重复（1）-（4）步骤。（6）当一个零件的全部弯曲动作折弯完成后，再控制剪切装置进行切断操作。（7）准备下一个零件的折弯