电刷镀转台的设计与开发.pdf

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1、第23卷第4期2010年7月机电声品开崖与剀新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．23，No．4July．，2010文章编号：1002-6673(2010)04-069-03电刷镀转台的设计与开发胡进，丁丽丽，方文鹏(空军第一航空学院，河南信阳464000)摘要：针对现有的电刷镀转台存在不能无级调速、转速偏高等缺点，研制一台基于可编程控制器(PLC)和变频器的电刷镀转台．本文从硬件和软件两个方面进行了介绍。关键词：电刷镀转台；PLC；变频器中图分类号：TB47文献标识

2、码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010．04．026DesignandDevelopmentofBrush-platingPlatformHU五n，DINGLi-Li，尉NGWen-Peng(TheFirstAreonauticInstituteofAirForce，XinyangHenan464000，China)Abstract：Therearesomedisadvantagesfore妇sfingbrash—phtingphfform，suchashavingnotsteplessd血％rotatesp

3、eedonthehighside，andSOon．Wedevelopthebrush—phtingplatformb∞edonPLCandtransducer．Atthesametime．wemtroducehardwareandsoftwareoftheequipmentrespectively．Keywords：brush—phdng；PLC；transducer0引言电刷镀技术是一种在工件表面的特定部位快速沉积金属镀层的新技术，是机械零件表面修复和强化的重要手段，主要设备有电刷镀转台、电刷镀电源和镀笔等。目前市场上很难买到合适的电刷镀转

4、台，一般采用普通车床来代替，但是存在不能无级调速、转速偏高、自动：化程度低、移动不便和成本高等缺点。本文根据需求分l析，研制一台基于可编程控制器(PLC)和变频器的电刷镀转台。1需求分析和总体方案设计根据各种零件电刷镀工艺的需要，电刷镀设备需要控制刷镀电压、相对转速和刷镀时间。其中相对转速和刷镀时间由电刷镀转台控制，通常情况下，转速一般要求在10r／min～250r／min．刷镀工艺每个工序时19一般控I制在3s一5min。所以电刷镀转台的电机要求低转速，并有较宽的调速范围，能够实现无级调速，时间控制可采用定时器来控制，转台要求进行转速检测和

5、显示，转速——收稿日期：2010—05—13作者简介：胡进(1976一)，男，湖北大冶人，硕士研究生，讲l师。研究领域：数控技术与机电工程。显示要求采用4位数显表。此外，电刷镀转台能进行正转和反转控制、常用几个固定转速设定和各种指图2电刷镀转台系统组成原理图Fig-2Compositionschematicdiagramofthebrush-platingplatform2硬件设计硬件系统设计较多，重点介绍电机、传感器、变频69·产品与市场·器和PLC选型，以及主电路、控制电路和控制面板的设计。2．1器件选型电机选型时考虑类型、容量和转速要求

6、，采用超低速电机。型号为YDS一100，由谐波齿轮减速机构进行减速，额定功率为1．1kw。其额定转速为32r／min，在此基础上进行变频调速能够达到要求的转速。转速检测采用电感传感器和数显表SMMS一6HDS来实现，数显表白带传感器所需的12V电源输出，测速范围为0—2000r／min。变频器容量选择的基本原则是负载电流不超过变频器的额定电流，因此，选用230V系列VFD015M43B型0．4—5．5kW变频器。PLC是整个系统的核心部件。它的好坏直接影响到控制系统的操作性和稳定性．根据系统功能要求和I／O口点数，选用FP0系列的C32PLC

7、。为晶体管输出型。有输入16点、输出16点。并为以后的功能扩展留下足够的余量。2．2主电路设计主电路主要由电源输入端、电源开关、电磁接触器、滤波器、变频器和电机等组成，如图3所示。其中制动电阻用来缩短电机减速时间，EMI滤波器用来降低电磁干扰，在选用无熔丝开关或保险丝时．要根据电源开启时最大电流的输入值来选择适当的无熔丝开关或保险丝。VFD015M43B变频器的输入电流为4．OA，因此选择的无熔丝开关为5A。2．3控制电路设计根据对电刷镀转台PLC控制的I，0信号的分析以及所选外部输入设备的类型及FPO机型的特点．分配PLCI，O端子接线如图

8、4所示。其中MO～M5和变频器的控制端连接，如图5所示，输人端SBl、SB2分别控制正反转，SB3、SB4分别控制照明和复位．对应的输出端HLl、HL2表示的是正反