基于TRIZ的刀库自动选刀系统创新设计.pdf

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1、2010年第l0期·控制与检测·文章编号：1001—2265(2010)10—0061—03基于TRIZ的刀库自动选刀系统创新设计陈继文一，张进生，范文利，于复生，黄国栋(1．山东大学机械工程学院，济南250061；2．山东建筑大学机电工程学院，济南250101)摘要：将TRIZ技术冲突解决原理应用于刀库自动选刀系统的创新设计研究。在自动选刀系统的机械结构设计的基础上，详细分析了自动选刀控制系统的内容以及控制要求，进行以力扬EX1n14MT型PLC为控制核心的自动选刀控制系统设计，基于TRIZ理论的技术冲突解决理论，重点解决了刀号设定值输入系统和刀号数码显示系统的方案创新设计，设

2、计了控制电路，大大节省了占用PLC的I／0点数。实践证明，该系统工作稳定，整机性价比高，具有较高的实用价值。关键词：TRIZ；自动选刀系；PLC；刀库；创新设计中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AInnovativeDesignoftheSystemofAutomaticToolSelectioninToolMagazineBasedonTRIZCHENJi。wen，，ZHANGJin。sheng，FANWen—li，YUFu．sheng，HUANGGuodong。(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversity，Ji

3、nan250061，China；2．SchoolofMechani—calandElectronicEngineering，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China)Abstract：TRIZconflictresolvingtheoryisappliedtoinnovativedesignofthesystemofautomatictoolselectionintoolmagazine．Basedonthemechanicalstructuredesignoftheautomatictoolselection，theobjectsa

4、ndrequirementsoftheautomatictoolselectioncontrolsystemaresuficientlyexpounded．TakingLiyanEX1nl4MTPLCasthecontrolcore，theautomatictoolselectioncontrolsystemisdesigned．BasedontechnicalconflictanalysisresolvingtheoryofTRIZtheory，focusingontheinnovativedesignofsetvalueinputsystemandknifenumberdig

5、italdisplaysystem．Thecontrolcircuitisdesigned，savingagreatnumberofPLCI／0points．Thesystemhasbeentested，anditiscost-effectivewithstableandreliableperformanceandahJghpracticalvalue．Keywords：TRIZ；automatictoolselection；PLC；toolmagazine；innovativedesignO引言1刀库自动选刀机械系统PLC(ProgrammableLogicController

6、)及其网络技刀库自动选刀机械系统主要由安装架、电机、模术广泛地应用到工业自动化控制之中，成为工业自拟刀盘和反射式传感器等组成，如图1所示。电机动化的三大支柱之一，在数控加工中心同样发挥不固定在安装架上，电机选用JSMM36SB1A．G37．D12可替代的作用，对数控机床的转位或夹紧及刀库的微型直流制动电机，电机联接驱动刀库盘转动；刀库管理等都能很好地控制⋯。其中对刀库的控制管理模拟转盘边沿均匀分布的10个圆孔表示10个刀主要是在刀具库中自动快速、可靠、准确的换刀定位；用反射式传感器采集刀盘转动的位置信号。位。盘式刀库是加工中心应用最广泛的一种刀本文的刀库自动选刀系统的控制系统为开

7、放式库形式。小型PLC的I／O点数少，是困扰其在刀库设计，既可以应用单片机，也可应用PLC控制和计算自动选刀控制系统应用的一个难题。机控制。这里主要探讨基于小型PLC的选刀控制系本文以盘式刀库的自动选刀模拟实验系统为基础，统设计，以选刀模拟机械系统作为被控制对象，驱动应用TRIZ理论对刀库选刀控制系统进行创新设计，研直流电机带动模拟刀盘转动，可以直观的体现自动究并提出采用小型PLC控制的自动选刀控制系统。选刀的每个动作。收稿日期：2010—03—28作者简介：陈继文(1978一)