絲網(wǎng)印花機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文絲網(wǎng)印花機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1前言1.1 選題的依據(jù)及意義：紡織品印花技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程古老綿長(zhǎng)，在人類紀(jì)元的第一個(gè)千年中，我們的祖先在織物印花技藝的發(fā)展上作出了卓越的貢獻(xiàn)，現(xiàn)今常見(jiàn)的各種印花工藝如直接印花，防染印花以及軋染、蠟染工藝的發(fā)源地都在中國(guó)。近年來(lái)，我國(guó)印染業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。印花機(jī)械產(chǎn)業(yè)依托大行業(yè)的大好形勢(shì)和自身產(chǎn)業(yè)不斷整合、改造、技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)整體水平得到快速提升。也正是在這種環(huán)境下，各種先進(jìn)的自動(dòng)印花設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，并在紡織，制鞋，印刷等印染行業(yè)扮演著越來(lái)越重要的角色。由于其自動(dòng)化程度高、控制簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)使得其在家庭企業(yè)，中小企業(yè)、民營(yíng)單位

2、甚至輕工業(yè)領(lǐng)域都有很高的使用度。其重要性不言而喻，對(duì)其進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)具有很大的市場(chǎng)空間和實(shí)用價(jià)值。1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)：近兩年來(lái)，國(guó)內(nèi)外印染新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，顯示出全球印染機(jī)械行業(yè)蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭。節(jié)能、環(huán)保、高效是21世紀(jì)印染工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向，短流程以及無(wú)水加工技術(shù)、無(wú)制版印花技術(shù)、低溫等離子處理等新技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)是未來(lái)印染機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。 自CITME2002以來(lái)，我國(guó)印染業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。規(guī)模以上企業(yè)已達(dá)1370家，產(chǎn)量從1995年13648億米增加至2003年25132億米，約占全球印染布總量30；印染主要六大類產(chǎn)品出口7578億米，同比增

3、長(zhǎng)3530。印花產(chǎn)業(yè)依托大行業(yè)的大好形勢(shì)和自身產(chǎn)業(yè)不斷整合、改造、技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)整體水平得到快速提升，產(chǎn)量、質(zhì)量、花色品種、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均取得了令人矚目的成績(jī)。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)擁有各種印花設(shè)備2000余臺(tái)，其中輥筒印花機(jī)145174臺(tái)，圓網(wǎng)印花機(jī)610630臺(tái)，平網(wǎng)印花機(jī)1377臺(tái)。除輥筒印花機(jī)外，70圓、平網(wǎng)來(lái)自荷蘭、瑞士、奧地利、意大利、德國(guó)、日本等先進(jìn)國(guó)家和國(guó)內(nèi)印染機(jī)械制造佼佼者如上印機(jī)、黃石紡機(jī)、浙江印機(jī)等廠家。 目前印染設(shè)備技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是：向環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗、省時(shí)高效、短流程方面發(fā)展，重視無(wú)水加工技術(shù)、無(wú)制版印花技術(shù)、低溫等離子處理等新技術(shù)；另一重要趨勢(shì)是廣泛采用自

4、動(dòng)化技術(shù)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用交流變頻多單元同步調(diào)速系統(tǒng)；在控制系統(tǒng)方面，廣泛應(yīng)用可編程控制器(PLC)或工業(yè)計(jì)算機(jī)控制(IPC)，參數(shù)在線監(jiān)控普遍應(yīng)用，提升了染整設(shè)備的自動(dòng)化程度，使工藝穩(wěn)定性、重現(xiàn)性得以大幅度提高。  1.3 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展概況：1.3.1 國(guó)外PLC發(fā)展概況PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，在美、德、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價(jià)格則不斷下降。目前，世界上有200多個(gè)廠家生產(chǎn)PLC，較有名的：美國(guó)：AB通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工等；德國(guó)：西門(mén)子公司

5、；法國(guó)：TE 施耐德公司；韓國(guó)：三星、LG公司等。1.3.2 技術(shù)發(fā)展動(dòng)向1. 產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展。大： I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。?。?#160;由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。2. PLC在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛。3. 不斷加強(qiáng)通訊功能。4. 新器件和模塊不斷推出高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專用化模塊。5. 編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化有各種簡(jiǎn)單或復(fù)

6、雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)。6. 發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。7. 追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。1.3.3 國(guó)內(nèi)發(fā)展及應(yīng)用概況我國(guó)的PLC產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)經(jīng)歷了三個(gè)階段：順序控制器（19731979）一位處理器為主的工業(yè)控制器（19791985）8位微處理器為主的可編程序控制器（1985以后）。在對(duì)外開(kāi)放政策的推動(dòng)下，國(guó)外PLC產(chǎn)品大量進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，一部分隨成套設(shè)備進(jìn)口。如寶鋼一、二期工程就引進(jìn)了500多套，還有咸陽(yáng)顯象管廠、秦皇島煤碼頭、汽車廠等?，F(xiàn)在，PLC在國(guó)內(nèi)的各行各業(yè)也有了極大的應(yīng)用，技術(shù)含量也越來(lái)越高。1.

7、4.設(shè)計(jì)要求及工作內(nèi)容： 本課題主要包含自動(dòng)印花設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。1. 本自動(dòng)印花設(shè)備由可轉(zhuǎn)位的工作臺(tái)，可上下、左右移動(dòng)的印花機(jī)構(gòu)，和可左右移動(dòng)的推網(wǎng)機(jī)構(gòu)組成。通過(guò)各機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)印花過(guò)程。2. 設(shè)計(jì)工作臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。3. 設(shè)計(jì)印花機(jī)構(gòu)和推網(wǎng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。4.設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的電路，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和印花機(jī)構(gòu)的邏輯動(dòng)作。在自動(dòng)印花設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了外槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，并在印花機(jī)構(gòu)和推網(wǎng)機(jī)構(gòu)中采用螺旋機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)。最后成形時(shí)所包含的主要部件是底座、槽輪、銷子、螺桿、螺母、導(dǎo)軌、軸、工作臺(tái)等。需要對(duì)一些重要部件進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)分為電路原

8、理的設(shè)計(jì)，PLC流程圖和外部接線圖，以及梯形圖和程序的設(shè)計(jì)等。1.5目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度1.目標(biāo)設(shè)計(jì)一套由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，PLC控制，使用控制算法的自動(dòng)印花設(shè)備。2.主要特色本自動(dòng)印花設(shè)備由可轉(zhuǎn)位的工作臺(tái)，可上下、左右移動(dòng)的印花機(jī)構(gòu)，和可左右移動(dòng)的推網(wǎng)機(jī)構(gòu)組成。通過(guò)各機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作和控制系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和印花機(jī)構(gòu)的邏輯動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)印花過(guò)程。自動(dòng)化程度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，具有很高的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)空間。3.工作進(jìn)度1.搜集資料寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，英文翻譯。 第1周第2周2.設(shè)計(jì)自動(dòng)印花設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并繪制零件圖和裝配圖。 第3周第8周3.設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的電路圖。 第9周第11周4.編寫(xiě)相關(guān)控制算

9、法。 第12周第14周5.撰寫(xiě)畢業(yè)論文。 第15周第16周6答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯 第17周 2.整體機(jī)械結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)自動(dòng)印花設(shè)備系統(tǒng)由四部分組成：1. 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)2. 推網(wǎng)工作臺(tái)3. 磙子工作臺(tái)4. PLC控制系統(tǒng)我們所設(shè)計(jì)的自動(dòng)印花設(shè)備系統(tǒng)的主要參數(shù)是根據(jù)使用者對(duì)設(shè)備的要求和所要加工的毛料確定的。毛料的要求：297mm×210mm。效率要高：可以連續(xù)不間斷的加工產(chǎn)品。使用舒適度：一個(gè)人可以坐在椅子上長(zhǎng)時(shí)間工作。成本要低、實(shí)用性高、適合大批量生產(chǎn)。自動(dòng)印花設(shè)備的控制系統(tǒng)有單片機(jī)和PLC兩種控制方式，考慮到實(shí)用性、使用效率、普及性、性價(jià)比等因素，我們最終選用了技術(shù)比較成熟的PL

10、C控制系統(tǒng)。2.1整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 為了滿足使用舒適度，可以讓工作者坐在椅子上長(zhǎng)時(shí)間工作的要求，同時(shí)兼顧成本。我們把整體機(jī)器的工作界面高度定在850mm。配合調(diào)整椅子的高度，這個(gè)高度會(huì)讓工作者加工起來(lái)既方便又舒適，可以使工作者在長(zhǎng)時(shí)間工作環(huán)境下仍感到十分舒適，使工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量不下降。整個(gè)設(shè)備機(jī)構(gòu)分為三大部分。按照?qǐng)D2-1進(jìn)行布局。由于本設(shè)備體積，重量都不大。所以各設(shè)備受力并不大。各部分用鐵架作支撐。都采用地角螺栓與地面連接，見(jiàn)圖2-2。所以要注意聯(lián)結(jié)處地面的水平與整潔。為了滿足工作臺(tái)可轉(zhuǎn)位且可以連續(xù)不間斷加工產(chǎn)品的要求，我們采用了槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?？紤]到我們所需要的槽輪轉(zhuǎn)速很低，所以需要外購(gòu)一

11、個(gè)減速器減速。同時(shí)由于精度要求不高，所以省略了鎖止弧。在實(shí)現(xiàn)印花機(jī)構(gòu)可以上下、左右移動(dòng)和推網(wǎng)機(jī)構(gòu)可左右移動(dòng)時(shí)。我們選擇了簡(jiǎn)便實(shí)用的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中為了實(shí)現(xiàn)印花機(jī)同時(shí)在二維空間左右、上下運(yùn)動(dòng)。我們選用將兩個(gè)螺旋傳動(dòng)裝置的螺母聯(lián)結(jié)起來(lái)。上下方向絲杠旋轉(zhuǎn)，螺母上下傳動(dòng)。圖2-1 總體安裝示意圖圖2-2 印花設(shè)備的連接與固定示意圖左右方向螺母固定，絲杠左右傳動(dòng)從而帶動(dòng)磙子進(jìn)行印花。巧妙簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的關(guān)鍵工步。為了防止兩個(gè)螺母聯(lián)結(jié)使豎直絲杠一直受較大的徑向力，首先我們安裝了一個(gè)螺栓，在機(jī)器不工作時(shí)鎖死，來(lái)分擔(dān)絲杠受的徑向力。同時(shí)將螺母與殼體相互嚙合，既分擔(dān)了絲杠的徑向力。又起到了導(dǎo)軌的作用，見(jiàn)圖2

12、-3。圖2-3 印花機(jī)的螺旋機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 設(shè)備受載荷較小，螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所傳遞的力也不大。對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇要求不高。具體選擇如下表2-1。表2-1 電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單選擇工作臺(tái)動(dòng)作電動(dòng)機(jī)代號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)主電動(dòng)機(jī)Y90L-6910r/min推網(wǎng)工作臺(tái)推網(wǎng)/收網(wǎng)3號(hào)電動(dòng)機(jī)Y90L-6910r/min磙子工作臺(tái)上/下1號(hào)電動(dòng)機(jī)A-O21400r/min磙子工作臺(tái)左/右2號(hào)電動(dòng)機(jī)A-O21400r/min推/收網(wǎng)和磙子推壓過(guò)程是完成印花的全過(guò)程,完成印花后工作臺(tái)再轉(zhuǎn)90°,下一個(gè)工作步驟是對(duì)加工產(chǎn)品進(jìn)行烘干,使刻印的花紋圖案清晰耐久?？梢灾苯油赓?gòu)一臺(tái)適合的烘干機(jī)配合使用.在此不做詳細(xì)

13、解釋。烘干后工作臺(tái)再次旋轉(zhuǎn)90°,工作者在這個(gè)時(shí)候可取下加工好的產(chǎn)品。最后要通過(guò)各機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動(dòng)作和控制系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)和印花機(jī)構(gòu)的邏輯動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)印花過(guò)程的循環(huán)往復(fù)。2.2.旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的部件分析2.2.1 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)簡(jiǎn)介 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)是自動(dòng)印花機(jī)中一個(gè)重要的工作界面。通過(guò)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)加工。其主要部件有槽輪機(jī)構(gòu)，心軸，軸承，底座，變速箱和電動(dòng)機(jī)等。其中槽輪是最重要的一個(gè)部機(jī)構(gòu)。工作臺(tái)在它的帶動(dòng)下做間歇旋轉(zhuǎn)。心軸在機(jī)構(gòu)中不旋轉(zhuǎn)，只承受彎矩，起支撐固定作用。下部用螺釘夾緊限位。臺(tái)面和殼體聯(lián)為一體。通過(guò)軸承驚醒旋轉(zhuǎn)。最底部加裝了一個(gè)推力軸承，用來(lái)承擔(dān)較大的軸向力。電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速器減速

14、達(dá)到所需的速度。整個(gè)設(shè)備用地角螺栓固定，保持較高的水平度。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)示意圖見(jiàn)圖2-4。圖2-4 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)示意圖2.2.2 槽輪的結(jié)構(gòu)分析 槽輪是旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中最重要的一個(gè)機(jī)構(gòu)。由于我們要求的轉(zhuǎn)速很低，只有2.5r/min，所以省略了撥盤(pán)上的鎖止弧。1. 槽輪機(jī)構(gòu)的及工作原理和型式槽輪機(jī)構(gòu)又稱馬爾他機(jī)構(gòu)，如圖2-5所示。它是由槽輪2、帶有圓柱銷的撥盤(pán)1和機(jī)架組成。當(dāng)撥盤(pán)1作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使槽輪2作間歇運(yùn)動(dòng)。當(dāng)圓柱銷進(jìn)入槽輪槽時(shí)，撥盤(pán)上的圓柱銷將帶動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)。撥盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，圓柱銷將從槽中退出。為了保證圓柱銷下一次能正確地進(jìn)入槽內(nèi)，必須采用鎖止弧將槽輪鎖住不動(dòng)，直到下一個(gè)圓柱銷進(jìn)入槽后才放開(kāi)，

15、這時(shí)槽輪又可隨撥盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，即進(jìn)入下一個(gè) 圖2-5 槽輪機(jī)構(gòu)示意圖運(yùn)動(dòng)循環(huán) 1。 2. 槽輪的特點(diǎn)： 1）.構(gòu)造簡(jiǎn)單，外形尺寸?。?2）.機(jī)械效率高，并能較平穩(wěn)地，間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位； 3）.但因傳動(dòng)時(shí)存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場(chǎng)合。 3. 槽輪機(jī)構(gòu)的幾何尺寸計(jì)算：圓銷回轉(zhuǎn)半徑：mm圓銷半徑：mm槽頂高：mm槽輪機(jī)構(gòu)的中心距：mm槽深：mm槽輪中心孔：mm撥盤(pán)中心軸：mm鎖住弧半徑： mm推薦：e=（0.60.8）r, 但e35mm鎖住弧張開(kāi)角：mm根據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)出我們所需要的槽輪，見(jiàn)圖2-6圖2-6 槽輪2.2.3 滾動(dòng)軸承類型的選擇選擇滾動(dòng)軸承類型時(shí)，需要考慮下列因素：1. 軸承所受載荷

16、的大小和方向。（徑向、軸向或既有徑向又有軸向的聯(lián)合載荷）2. 軸承載荷的性質(zhì)。（固定、變動(dòng)或沖擊載荷）。3. 工作環(huán)境（溫度和濕度）和軸承轉(zhuǎn)速。4. 對(duì)軸承剛性的要求（要求預(yù)緊以增加軸承部件的剛度）。5. 調(diào)心性能的要求（軸的軸線和殼體孔的軸線的同軸度）。6. 軸向位移的要求（固定支承或游動(dòng)支承）。7. 要求軸承工作時(shí)振動(dòng)小、噪聲低和安裝維修方便等。2在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中所用的一對(duì)深溝球軸承，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)軸承的轉(zhuǎn)速要求很低，所以軸承通過(guò)不斷保養(yǎng)可以使壽命延長(zhǎng)很多。軸頸直徑d =55mm，轉(zhuǎn)速n =0.625r/min，徑向載荷Fr = 2000N，軸向載荷Fa =900N，要求壽命Lh 24

17、000h,工作溫度t 100。根據(jù)給定的條件試選軸承6211型軸承。1） 查表：額定動(dòng)載荷C =33.35KN，額定靜載荷Co =25.02KN， 6000r/min（脂潤(rùn)滑）。2） 按照額定動(dòng)載荷計(jì)算：（2-1）對(duì)球軸承=3()（2-2）由 查表：e =0.24 Y=1.85由 4 查表：X =0.56查表得：=1代入得： 故6211型軸承能滿足要求。3） 按照額定靜載荷校核選取So=1 （2-3）由當(dāng)時(shí)，Xo=1，Yo=0得Po=Fr=2000N代入上式，Co=25020N>SoPo=2000N滿足要求4） 極限轉(zhuǎn)速校核根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)軸承的轉(zhuǎn)速要求很低。（2-4）由 查圖得 =

18、1 查圖得=0.9 代入 滿足要求。2.2.4 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核有四個(gè)螺釘對(duì)稱固定槽輪到殼體上,四個(gè)螺釘平均受力。槽輪帶動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，螺釘將受到剪切剪切強(qiáng)度條件：（2-5）擠呀壓強(qiáng)度條件: （2-6）式中: F為螺釘縮手的工作剪切力,約為500N； d0為螺釘剪切面的直徑； Lmin為螺釘桿與孔壁擠壓面的最小高度,單位為mm,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該使Lmin1.25； 為材料的許用擠應(yīng)力； 為材料許用切應(yīng)力；螺釘螺紋的公差直徑d設(shè)為10mm，查表可得 螺距P為1mm，螺釘材料為45號(hào)鋼，查表可知這種材料的屈服極限S為240Mpa，許用應(yīng)力=S/4=60Mpa，材料許用剪切應(yīng)力=0.6=36MPa將以上數(shù)據(jù)代

19、入式中，得=6.4MPa36MPa許用擠應(yīng)力p=, ,p=120MPa將以上數(shù)據(jù)代入式中，得<120MPa經(jīng)檢驗(yàn)，螺釘強(qiáng)度在許用范圍之內(nèi)。2.2.5 軸的校核軸是組成機(jī)器的主要零件之一。設(shè)備中的軸只起支撐作用,承受彎矩?？梢援?dāng)心軸對(duì)待。應(yīng)該按照彎曲強(qiáng)度計(jì)算。軸上零件有深溝球軸承,推力軸承,同時(shí)在低部有對(duì)稱的螺釘卡住。從整體上看,只有在印花設(shè)備的磙子下降后左右移動(dòng)時(shí)承受一個(gè)短暫載荷,受力不大。圖7 軸的結(jié)構(gòu)圖 受力圖 彎矩圖做出軸的結(jié)構(gòu)圖,受力圖和彎矩圖,見(jiàn)圖7。如圖所示,在軸受到彎曲力的時(shí)候,彎曲力會(huì)分解為一個(gè)彎矩。Mmax=200x667+600x300=313.4N.M軸的材料為45

20、號(hào)鋼,查表得: 許用彎曲應(yīng)力=55MPa查表得:抗彎截面系 W=14.78MPA =55MPa,故安全。3.推網(wǎng)工作臺(tái)與磙子工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1推網(wǎng)工作臺(tái)和磙子升降臺(tái)簡(jiǎn)介推網(wǎng)工作臺(tái)是自動(dòng)印花設(shè)備中的一部分。它負(fù)責(zé)將印花網(wǎng)自動(dòng)推到所要加工的產(chǎn)品上,并且在加工完畢后收回印花網(wǎng)。磙子升降臺(tái)印花的關(guān)鍵設(shè)備。通過(guò)螺旋傳動(dòng)的下壓力和磙子本身的重力,將網(wǎng)子編織的花紋刻印到皮革等加工物上.完成印花。兩個(gè)工作臺(tái)的工作原理類似，由螺桿，螺母，圓柱導(dǎo)軌，軸承，軸襯，磙子，底座等零部件組成。磙子工作臺(tái)的螺桿和軸承都是一樣的，可以通用，維修非常方便。推網(wǎng)工作臺(tái)通過(guò)螺旋傳動(dòng)帶動(dòng)特制螺母左右滑動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)軌確保傳動(dòng)的精度和

21、平穩(wěn)度。螺母上固定絲網(wǎng)，從而推動(dòng)絲網(wǎng)左右滑動(dòng)。在磙子工作臺(tái)中我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)螺旋傳動(dòng)體，并通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的螺母將兩個(gè)螺旋傳動(dòng)裝置聯(lián)結(jié)起來(lái)。上下方向絲杠旋轉(zhuǎn)，螺母上下傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)磙子的上升、下降。左右方向螺母固定，絲杠左右傳動(dòng)從而帶動(dòng)磙子進(jìn)行印花。巧妙、簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的關(guān)鍵印花過(guò)程。3.2推網(wǎng)工作臺(tái)和磙子升降臺(tái)結(jié)構(gòu)推網(wǎng)工作臺(tái)和磙子升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)裝配簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3-1、圖3-2，工作參數(shù)見(jiàn)表3-1。推網(wǎng)工作臺(tái)螺旋傳動(dòng)參數(shù)：螺距：p=10mm;公稱直徑：d=80mm;外螺紋中徑：=d-5=75mm;外螺紋小徑：=d-11=69mm;內(nèi)螺紋大徑：=d+1=81mm;內(nèi)螺紋中徑：=d-5=75mm;內(nèi)螺紋小徑：=

22、d-10=70mm;磙子工作臺(tái)螺旋傳動(dòng)參數(shù)：螺距：p=3mm;公稱直徑：d=24mm;外螺紋中徑：=d-1.5=22.5mm;外螺紋小徑：=d-3.5=19.5mm;內(nèi)螺紋大徑：=d+0.5=24.5mm;內(nèi)螺紋中徑：=d-1.5=22.5mm;內(nèi)螺紋小徑：=d-3=21mm; 表3-1 兩工作臺(tái)工作參數(shù)設(shè)備動(dòng)作電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速行程絲杠螺距時(shí)間推網(wǎng)工作臺(tái)左/右910r/min420mm10mm2.75s磙子工作臺(tái)上/下1400r/min422mm3mm6.03s磙子工作臺(tái)左/右1400r/min82.44mm3mm1.18s3.3推網(wǎng)工作臺(tái)和磙子升降臺(tái)部件分析兩工作臺(tái)工作原理相同，零部件類同，校核以

23、磙子工作臺(tái)的零件為例。3.3.1滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的校核計(jì)算 1耐磨性計(jì)算 滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動(dòng)速度、螺紋表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān)。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大螺旋副間越容易形成過(guò)度磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力p，使其小于材料的許用壓力p。34如圖3-3所示，作用于螺桿的軸向力為Q（N），螺紋的承壓面積（指螺紋工作表面投影到垂直于軸向力的平面上的面積）為A（mm2），螺紋中徑為（mm），螺紋工作高度為H（mm），螺紋螺距為 P（mm），螺母高度為 D（mm），螺紋工件圈數(shù)為 uH/P 。 圖3-3 螺旋副受力 則螺紋工作面上

24、的耐磨性條件(可作為校核計(jì)算用)為:（3-1）式中：P為材料的許用壓力，查表得P=8MPa； 經(jīng)檢驗(yàn)，螺紋工作面上的耐磨性在許用范圍之內(nèi)。2螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 受力較大的螺桿需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。螺桿工作時(shí)承受軸向壓力（或拉力）Q和扭矩T的作用。螺桿危險(xiǎn)截面上既有壓縮（或拉伸）應(yīng)力；又有切應(yīng)力。因此；校核螺桿強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力ca，其強(qiáng)度條件為： （3-2）式中：A 螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面面積；WT 螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)；dl 螺桿螺紋小徑；dl = 19.5mm；T螺桿所受的扭矩 螺桿材料的許用應(yīng)力，查表得MPa，代入強(qiáng)度條件公式得：；故安全3螺母螺紋牙的強(qiáng)度

25、計(jì)算     螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。如圖3-4所示，如果將一圈螺紋沿螺母的螺紋大徑D處展開(kāi)，則可看作寬度為D的懸臂梁。假設(shè)螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為Q/u，并作用在以螺紋中徑D2為直徑的圓周上。螺紋牙危險(xiǎn)截面aa的剪切強(qiáng)度條件為  （3-3）螺紋牙危險(xiǎn)截面aa的彎曲強(qiáng)度條件為：（3-4）圖3-4 螺母螺紋圈的受力式中：b螺紋牙根部的厚度，單位為mm,對(duì)于梯形螺紋，b=0.65P,P為螺紋螺距； l彎曲力臂,單位為mm，（參見(jiàn)圖9l=(D-D2)/2）； 螺母材料的許用切應(yīng)力,單位為MPa；

26、b螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，單位為MPa；查表得：許用應(yīng)力MPa 許用應(yīng)力MPa代入上式98.2 MPa；故安全。 ；故安全。4螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算 ：對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向壓力Q大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力Q必須小于臨界載荷Qc（單位為N）。則螺桿的穩(wěn)定性條件為： Ssc=Qc/QSs（3-5）式中：Ssc螺桿穩(wěn)定性的計(jì)算安全系數(shù)；       Ss螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)，對(duì)于傳導(dǎo)螺旋，Ss2.54.0；      Qc螺桿的臨界

27、載荷，N，根據(jù)螺桿的柔度S值的大小選用不同的公式計(jì)算。S=l/i，此處，為螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)，為螺桿的工作長(zhǎng)度，單位為mm，螺桿兩端支承時(shí)，取兩支點(diǎn)間的距離作為工作長(zhǎng)度l；i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑，單位為mm，螺桿危險(xiǎn)截面面積，則；代入得：S=l/i=（當(dāng)S <40時(shí)，可以不必進(jìn)行穩(wěn)定性核核。若上述計(jì)算結(jié)果不滿足穩(wěn)定性條件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加螺桿的小徑d1。）當(dāng)S 100時(shí)，對(duì)于強(qiáng)度極限B380MPa的普通碳素鋼，如 Q235、Q275等，取 Qc（304 1.12S）/4d12 代入得： Ssc=Qc/Q=4.76；所以符合要求。23.3.2聯(lián)軸器的選擇常用聯(lián)軸器大多已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化

28、，一般情況下只需正確選擇聯(lián)軸器的類型、確定聯(lián)軸器的型號(hào)及尺寸。必要時(shí)，可對(duì)其易損的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行負(fù)荷能力的校核計(jì)算，轉(zhuǎn)速高時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算其外緣的離心應(yīng)力和彈性元件的變形，進(jìn)行平衡檢驗(yàn)等。聯(lián)軸器類型的選擇。1. 選擇聯(lián)軸器類型時(shí)，應(yīng)考慮：(1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對(duì)緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等。(2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等引起兩軸軸線的相對(duì)位移程度。(3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間。對(duì)于大型的聯(lián)軸器，應(yīng)能在軸不需作軸向移動(dòng)的條件下實(shí)現(xiàn)裝拆。此外，還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤(rùn)滑和密封和經(jīng)濟(jì)性等條件，再

29、參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。2. 聯(lián)軸器的簡(jiǎn)單計(jì)算在兩個(gè)工作臺(tái)中我們都選擇了對(duì)中榫凸緣聯(lián)軸器載荷計(jì)算：公稱轉(zhuǎn)矩：查表得Ka=1.9;計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：型號(hào)選擇：查表得YLD1對(duì)中榫凸緣聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩為10，許用最大轉(zhuǎn)速為8111r/min,軸徑22mm32mm，所以適合。3. 對(duì)中榫凸緣聯(lián)軸器的介紹對(duì)中榫凸緣聯(lián)軸器(圖13-5)：用普通孔螺栓來(lái)聯(lián)接兩個(gè)半聯(lián)軸器，靠接合面的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。一個(gè)半聯(lián)軸器的凸肩與另一個(gè)半聯(lián)軸器上的凹槽相配合而對(duì)中。為了運(yùn)行安全，凸緣聯(lián)軸器可做成帶防護(hù)邊的(圖3-6)。 特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低、可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，但不能補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，對(duì)兩軸對(duì)中性的要

30、求很高。適用于轉(zhuǎn)速低、無(wú)沖擊、軸的剛性大、對(duì)中性較好時(shí)的場(chǎng)合。3 圖 3-5 圖 3-63.3.3導(dǎo)軌的選擇 在螺旋傳動(dòng)中為了保持傳遞的精確和平穩(wěn)，我們加裝了圓柱直線導(dǎo)軌。固定在螺桿的兩端，保持螺母的垂直上下滑動(dòng)，避免產(chǎn)成轉(zhuǎn)動(dòng)、搖擺。導(dǎo)軌為外購(gòu)零件，具體安裝如下圖3-7：圖3-7 導(dǎo)軌的安裝示意圖4.自動(dòng)印花設(shè)備的控制系統(tǒng)自動(dòng)印花設(shè)備的控制系統(tǒng)可以選擇單片機(jī)和PLC兩種控制方式，考慮到實(shí)用性、使用效率、普及性和性價(jià)比等因素，我們最終選用了技術(shù)比較成熟的PLC控制系統(tǒng)。 PLC可編程控制器（Programmable Controller）是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技

31、術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的新產(chǎn)品。早期的可編程控制器主來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制，因此稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱PLC，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代可編程控制器的功能已經(jīng)超過(guò)了邏輯控制的范圍。PLC從誕生至今，僅有30年的歷史，但是得到了異常迅猛的發(fā)展，并與CAD/CAM、機(jī)器人技術(shù)一起被譽(yù)為工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。44.1可編程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖4-1 PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1、中央處理單元(CPU)    中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞

32、。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這

33、樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。2、存儲(chǔ)器    存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。PLC常用的存儲(chǔ)器類型（1）RAM （Random Assess Memory） 這是一種讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。（3）EEPROM(Electrical Erasable Prog

34、rammable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。PLC存儲(chǔ)空間的分配    雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：（1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)（2）系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）（3）用戶程序存儲(chǔ)區(qū)    系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，

35、用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能。系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計(jì)時(shí)器；計(jì)數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲(chǔ)器。（1）I/O映象區(qū)：由于PLC投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元(RAM)以存放I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O映象區(qū)。一個(gè)開(kāi)關(guān)量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位（bit），一個(gè)模擬量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字（16個(gè)bit）。因此整個(gè)I/O映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開(kāi)關(guān)量I/O映象區(qū)；模擬量I/O映象

36、區(qū)。（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲(chǔ)區(qū)     除了I/O映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）的存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域，前者在PLC斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；后者當(dāng)PLC斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。1）邏輯線圈    與開(kāi)關(guān)輸出一樣，每個(gè)邏輯線圈占用系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)位，但不能直接驅(qū)動(dòng)外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的繼電器。     另外，不同的PLC還提供數(shù)量不等的

37、特殊邏輯線圈，具有不同的功能。2）數(shù)據(jù)寄存器    與模擬量I/O一樣，每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)字(16 bits)。     另外，PLC還提供數(shù)量不等的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功能。3）計(jì)時(shí)器4）計(jì)數(shù)器用戶程序存儲(chǔ)區(qū)用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的PLC，其存儲(chǔ)容量各不相同。3、電源    PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15

38、%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。54.2自動(dòng)印花設(shè)備的控制要求及印花工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)印花的生產(chǎn)過(guò)程要經(jīng)過(guò)放料推網(wǎng)印花收網(wǎng)烘干取料的循環(huán)工序。操作人員將規(guī)定大小的皮革等放到旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，然后按下啟動(dòng)按鈕，主電動(dòng)機(jī)不間斷運(yùn)行，工作臺(tái)在槽輪的帶動(dòng)下做每次90°的旋轉(zhuǎn)。在槽輪的每一個(gè)槽的底部裝有啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB1（見(jiàn)圖4-2），這樣可以連續(xù)加工，大大提高了工作效率。當(dāng)銷子壓下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)PLC控制系統(tǒng)。在通過(guò)對(duì)三個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)的順序啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)和延時(shí)的控制完成印花的過(guò)程。然后通過(guò)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)完成烘干、卸料、再次放料。自動(dòng)印花設(shè)備的PLC流程功能圖見(jiàn)圖4-3。圖4-

39、2 SB1位置示意圖（其它類同） 圖4-3 PLC流程圖4.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及功能4.3.1 控制系統(tǒng)的構(gòu)成    該設(shè)備采用機(jī)械和電氣傳動(dòng)方式來(lái)完成印花的過(guò)程。由于設(shè)備運(yùn)行環(huán)境對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求較高，因此，選用性價(jià)比高、功能強(qiáng)、速度快的日本三菱FX2N-24MR型PLC作為控制系統(tǒng)的核心。由此構(gòu)成的以PLC為核心的電氣控制系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖4-4，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電路圖見(jiàn)圖4-5。圖4-4 主電動(dòng)機(jī)電路圖4.3.2主電動(dòng)機(jī)的控制主電動(dòng)機(jī)用來(lái)控制旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，需要不間斷的工作。每次工作前需要人工通過(guò)電動(dòng)機(jī)調(diào)整槽輪的位置，使銷子位于SB1所在槽的入口處。這就需要控制電路

40、還要具有正反轉(zhuǎn)，點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)控制。圖19所示的電路圖是三相異步電動(dòng)機(jī)單向全壓?jiǎn)?dòng)控制線路。它是一個(gè)常用的最簡(jiǎn)單的控制線路。由刀開(kāi)關(guān)QS、熔斷器FU1、接觸器KM的主觸頭、熱繼電器FR的熱元件與電動(dòng)機(jī)M等構(gòu)成主電路。由一系列的按鈕，接觸器及其常開(kāi)輔助觸頭、熱繼電器的常閉觸頭和熔斷器等構(gòu)成控制回路。1. 線路工作原理起動(dòng)時(shí)，合上QS，引入三相電源。按下SB2,交流接觸器KM的吸引線圈通電，接觸器主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源直接啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。要使電動(dòng)機(jī)M停止運(yùn)轉(zhuǎn)，只要按下停止按鈕SB1，將控制電路斷開(kāi)即可.當(dāng)需要點(diǎn)動(dòng)時(shí)將開(kāi)關(guān)SA打開(kāi)，操作SB2即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。當(dāng)需要連續(xù)工作時(shí)合上SA，將自鎖觸頭接入，即可

41、實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。當(dāng)需要正反轉(zhuǎn)時(shí)控制操作時(shí)，必須首先按下停止按鈕SB1，然后再反向啟動(dòng)。是“正停反”控制線路。2電路的保護(hù)環(huán)節(jié)1）.熔斷器FU作為電路短保護(hù)，但達(dá)不到過(guò)載保護(hù)的目的。2）.熱繼電器FR具有過(guò)載保護(hù)作用。3）.欠電壓保護(hù)與失電保護(hù)依靠接觸器本身的電磁機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？刂凭€路有如下三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：第一， 防止電壓嚴(yán)重下降時(shí)電動(dòng)機(jī)低壓運(yùn)行。第二， 避免電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)而造成的電壓嚴(yán)重下降。第三，防止電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)突然啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)造成設(shè)備和人身事故。5圖4-5 主電動(dòng)機(jī)電路4.3.3輸入、輸出地址分配，PLC外部接線圖和限位開(kāi)關(guān)的位置PLC的輸入、輸出點(diǎn)（I/O）分配見(jiàn)表4-1和表4-2。P

42、LC外部接線圖見(jiàn)圖4-6。表4-1 輸入地址分配表輸入元件輸入端子號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1X0限位開(kāi)關(guān)SQ1X1限位開(kāi)關(guān)SQ2X2限位開(kāi)關(guān)SQ3X3限位開(kāi)關(guān)SQ4X4限位開(kāi)關(guān)SQ5X5限位開(kāi)關(guān)SQ6X6表4-2 輸出地址分配表執(zhí)行元件輸出端子號(hào)控制推網(wǎng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的KM1Y0控制推網(wǎng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的KM2Y1控制磙子電動(dòng)機(jī)下降（正轉(zhuǎn)）的KM3Y2控制磙子電動(dòng)機(jī)上升（反轉(zhuǎn)）的KM4Y3控制磙子電動(dòng)機(jī)向左（正轉(zhuǎn)）的KM5Y4控制磙子電動(dòng)機(jī)向右（反轉(zhuǎn)）的KM6Y5圖4-6 PLC外部接線圖由表3可見(jiàn)磙子和推網(wǎng)設(shè)備的限位控制關(guān)鍵在于六個(gè)限位開(kāi)關(guān)的位置。它們決定了磙子和絲網(wǎng)的前進(jìn)、后退，上升、下降的距離和加工的精度。

43、SQ1安裝在推網(wǎng)工作臺(tái)一側(cè)的導(dǎo)軌上，控制推網(wǎng)前進(jìn)的位置；SQ2安裝在磙子工作臺(tái)上升下降裝置殼體上，控制螺母的下降位置。SQ3和SQ4分別安裝在磙子工作臺(tái)上升下降裝置殼體上，同時(shí)在左右傳動(dòng)裝置殼體上分別安裝一個(gè)擋塊，控制前進(jìn)、后退距離； SQ5安裝在磙子工作臺(tái)上升下降裝置殼體上，控制螺母的上升位置；SQ6安裝在推網(wǎng)工作臺(tái)另一側(cè)的導(dǎo)軌上，控制推網(wǎng)前進(jìn)的位置。4.3.4 軟件編程    根據(jù)自動(dòng)印花設(shè)備的流程圖（圖4-3）來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖，編程軟件使用三菱FXGP-WIN-C,在個(gè)人計(jì)算機(jī)上編程。采用三菱公司為FX系列PLC提供的步進(jìn)梯形指令（STL和RET指令）可以很方便

44、、容易的設(shè)計(jì)出梯形圖，見(jiàn)圖4-7。這種編程方式在轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)前級(jí)步的狀態(tài)寄存器和由它驅(qū)動(dòng)的輸出繼電器的復(fù)位是由系統(tǒng)程序完成的，而不是由用戶程序在梯形圖中完成的。因此，設(shè)計(jì)的梯形圖程序比較短，執(zhí)行速度較快。設(shè)計(jì)完成梯形圖后，先在電腦上進(jìn)行查錯(cuò)和模擬運(yùn)行，無(wú)誤后寫(xiě)入PLC的RAM中，具體參考程序如下：6圖4-7 PLC梯形圖PLC梯形圖的功能簡(jiǎn)介：1）當(dāng)槽輪的銷子觸動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB1，X0端口常開(kāi)變常閉，T200線圈通電，開(kāi)始延時(shí)；瞬間銷子脫離，開(kāi)關(guān)SB1彈起，X0斷開(kāi)，但T200線圈有電，T200接通，保持延時(shí)。2）3.5秒后，T200接通，推網(wǎng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，Y0線圈通電，推網(wǎng)前進(jìn)。3）當(dāng)推網(wǎng)碰到限位開(kāi)關(guān)SQ1，端口X1接通，Y2線圈接通，Y2端口常閉變常開(kāi)，Y0不通電，實(shí)現(xiàn)推網(wǎng)前進(jìn)停止，磙子工作臺(tái)下降。4）當(dāng)磙子升降臺(tái)碰到限位開(kāi)關(guān)SQ2，端口X2接通，Y4線圈接通，Y4端口常閉變常開(kāi)，Y2不通電，實(shí)現(xiàn)下降停止，磙子工作臺(tái)開(kāi)始前進(jìn)。5）當(dāng)磙子碰到限位開(kāi)關(guān)SQ