基于PLC的新型自动薄壁管切断机设计.pdf

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1、第28卷第5期机电产品开笸与钐)新V01．28，No．5呈Q!曼竺呈旦旦竺!!生!竺!竺苎!竺竺兰!!!竺竺!垫!!竺兰!竺塑!兰!型!!竺塑巳：!垫!曼文章编号：1002-6673(2015)05—033．04基于PLC的新型自动薄壁管切断机设计胡钰杰，李秋阳，张维良，高晨辉，刘斌超(合肥工业大学，安徽合肥230000)摘要：针对薄壁管切断过程中易变形、自动化程度不高的现状，提出了基于PLC的自动化薄壁管切断机方案。分析了薄壁管切割的常见问题，设计了机械本体，完成了基于PLC控制的详细设计。重点对机械部分的工作原理和PLC控制软件的设计进行了详细阐述

2、。关键词：薄壁管；自动切断机；西门子PLC中图分类号：TB47文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002-6673．2015．05．013NewTypeofDesignofAutomaticThin-walledTubeCuttingMachineBasedonPLCHUYu—J诧，L1Qiu-Ycmg，ZHANGWei-Liang，GA0Chen-Hui，LIUBin-Chao(HefeiUniversityofTechnology，HefeiAnhui230000，China)Abstract：Ontheconditionthat

3、therealeseveralproblemsoncuttingthin—walledtubesuchassheardeformationandlow—levelautomation，weputforwardaprojectofautomaticthin—walledrobecuttingmachinebasedonPLC．Intheessay，thereareanalysisofcommonproblemsaboutthin—walledtubecutting，designsofmechanicalpartsanddetailsofcodesbase

4、donprogrammablelogiccontroner．Aboveall，ourcoreworkisillustratingoperatingprincipleofmechanicalpartsandvroject$ofprogrammablelogiccontroner．Keywords：thin—walledtube；automaticcuttingmachine；siemensPLC0引言目前市面上的薄壁不锈钢管。是用厚度为0．6—2mm的不锈钢板，通过特殊的焊接技术制成的管材，该种钢管广泛应用于航空航天、石油化工、食品医疗等行业。但是薄壁不

5、锈钢管因其壁薄刚性差，夹紧容易发生变形【11，且不锈钢自身作为一种难切削材料，切削过程中塑形变形又比较明显。所以往往加工达不到要求。目前。国内已有的管件切割机有以下缺点：上料和下料需要手动解决，自动化程度低；上料时需要操作者目测上料的长度，误差较大，造成产品的合格率偏低；没有专门用于薄壁管件切割的刀具。切割时产生较多切屑，造成材料的浪费和环境的污染；没有专门针对薄壁金属管件的夹具。夹紧过程中往往造成管件的变形。本修稿日期：2015—08—10作者简介：胡钰杰(1993-)，男，安徽淮南人，本科生。研究方向：电气自动化；通讯作者：朱华炳(1963-)，男

6、，安徽怀宁人，教授。合肥工业大学机械与汽车工程学院执行副院长．安徽省机械工程学会常务理事。华东高校工程训练教学学会理事长。研究方向：①机电装备设计与制造；②数控加工技术及应用；③生产物流规划与仿真；④制造系统系统工程理论及应用技术。已发表论文六十多篇。文采用PLC控制实现了薄壁管切断机的智能化、可视化和人性化。在结构设计中避免使用液压缸，使整台机器的工作过程更加清洁，避免污染环境。通过改进结构和设计控制方法。大大降低了整机的成本，实现了全自动薄壁金属管件切断机的优化设计。1薄壁管切断机机械系统设计(1)机构的组成：主要由自动上料、定位夹紧、自动切断、自

7、动下料和机架导轨五个部分组成。(2)3-作原理。如图1所示，物料放于导轨上，启动后PLC控制物料尾部的步进电机1动作，通过丝杆传动，控制推板推动物料前进。当物料首端遇到定位的光电传感器时．光电开关打开．控制步进电机停止运动．完成定位。此时，压紧气缸动作，压紧薄壁图1薄壁管切断机三维图Fig．1Three-dimensionaldiagramofthin-walledtubecuttingmachine·产品与市场·管，底部输送气缸启动，带动薄壁管和总台板前行，使薄壁管套上切割头。拉紧气缸拉紧拉杆，使切割头上膨胀套胀紧薄壁管。之后，压紧机构松开。异步电机

8、启动，通过减速装置带动薄壁管旋转。步进电机2启动，刀具径向切割，切割完毕后，刀具退回。拉紧气缸