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基于plc控制的木材自动加工设计(附件)【字数:7017】

2024-11-03 13:58编辑: www.jxszl.com景先生毕设
日期 我们国家使用宽泛的材料就是木材,伴随科技的进步,木材的需求量也在增多,对于质量的要求也愈发严格,复合木板因此产生,人工制造的木板就此变成新的工业品类。木材的加工在发生革新的同时,也在各方面都起着作用。此文章选用的是三菱牌的PLC,型号为FX2N-48MR,在该设备的控制下对木材加工以满足自动运行的要求。共有三个一体化的加工阶段,分别是自动剥皮、削片以及切割。细节上的操作利用气缸以及液压缸完成。运输由传送带和传感器完成。
目录
引言 1
一、总体的说明 2
(一)介绍项目 2
(二)方案的思路 2
二、机器加工 3
(一)剥皮 3
(二)切割 4
(三)削片 5
(四)传送带 7
三、硬件设计 9
(一)主电路 9
(二)液压图 12
(三)接线图 13
(四)元件列表 16
四、软件程序设计 18
(一)流程图 17
(二)I/O的地址配置 18
(三)PLC程序编写 19
总结 20
致谢 21
参考文献 22
引言
木材的加工自古以来占着比较重要地位。在我国建国后,发展迅速的产业之一是木材加工,木材全世界排名第一的出口商是中国。木材具有很多优点使得它变成各行业的基础加工原材料。在时代迅速发展的今天,不仅带动了木材行业的发展,同时它也面临更严苛的挑战,首先要学会如何合理使用木材。
传统的将木材进行加工的程序,是以基本特性不变为前提,通过机械或化学的方法加工。由于时代的进步,人们对于木材加工的要求也逐渐提高,导致传统加工不能满足行业的需求,所以现今的加工木材的程序将其取代。现代木材加工运用了多方面原理见图01,将木材的原材料加工,并且保留了其基础特性。
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图01加工展示
木材的质量很轻有强的抗打击能力,有自然纹路和光泽,易加工粉饰,且传导能力 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ¥351916072¥ 
小等特点,同时也有缺点,如易腐烂易虫蛀吸湿变异。所以要将这些缺点加工改进,使其能在各行业运用,在家具中应用较广。木材珍贵,生长周期长,所以对于它的合理运用很重要。
我国,木材所需量比较多的有三个领域,根据统计资料,三个领域中使用木材份额很高,其他行业占12%。木材消费的增多表现在四个方面,胶合板尤其多。见下表01。
表01我国6年内胶合板生产量表
木材需求增高,就要给木材加工,为了加快木材的生产速度,机械加工就此代替了人工动力。本加工建立于PLC技术上给木头进行自动割皮,切削以及切割。以此达到多重加工的目的。
一、总体的说明
(一)介绍项目
本项目主核心是用品牌为三菱且型号为FX2N48MR的一款PLC技术控制下来完成动作,共包含四部分,包括机架, 自动剥皮装置,切割和削片装置体积偏中小型的木材也同样适用。
PLC是木材加工的基础,自动化的加工运行由检测装置和电机一同控制;控制部分由三类装置组成,即电机、电磁阀以及传感器。
(二)方案的思路
该设计的加工系统共分为三个步骤:
自动剥皮:滚轴上含有小刀片,组成了剥皮装置并由电机进行驱动,滚轴中要留有一定的距离,旋转到相反方向;木材通过传送带到两滚轴间,当传感器感应到后,会进行剥皮,结束后木材将自己掉进滑动的道路,由此进入下一个环节。
切割:木头由滑道进到设有挡板的传送带,最前面的传感器1感应后,会自动将木材运输一段距离直至传感器2感应到停止运输,此时设备会将木材夹紧,见图11,可以伸缩的气缸进行切割;完成后掉进轨道,由此进入下一个环节。
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(1)挡板(2)需加工的木材(3)设备夹板(4)气缸(5)设备传送带(6)滑台
图11切割木材
削片:木材通过传送轨道运输,到末端时木材被翻板推进轨道再进入传送带,再进行削片。进行削片的装置是由3个滚轴和1个长刀片构成。工作台上有刀片,滚轴在两边,结构见图12,木条被转轴带动削片。螺杆在电机的驱动下向前移动并夹紧木材,电机侧面还附带了减速齿轮。
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(1)滚轴(2)切削长刀片(3)滑到
图12削片原理
此木材设计,只能适用于中型和小型的木材中,切割需要使用长锯片;进行切割时,前半段的木材首先完成程序,后半根紧随其后,不能多木材一起加工。
二、机器加工步骤
(一)剥皮
借助Solidworks绘制出剥皮的外观展示图,(见图21)运行程序是,木材被传送带运到上面时,木头会被卡在轴口一段时间然后掉进传感器接着自动进行加工,工序完成后,如果木头的宽度小于开口会掉进一旁的滑道,一旁的压力装置运行,完成剥皮。
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(1)传送带(2)支撑口(3)滚轴(含刀片)(4)支架(5)齿轮(6)滑道口
图21剥皮结构
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(1)电机(2)机架(3)液压缸(4)掉落口(5)传感器放置部位
图22剥皮侧面图
切割
借助Solidworks绘制出切割的外观展示图,图23呈现的是切割结构,原理是当木材在传感器位置处停止,随后夹紧气缸就会将木材夹紧,锯片在伺服电机的驱动下进行伸缩切割。切割结束后的滞留一半木材,当另一半完全加工结束后才可以对滞留的进行加工。此处使用的属于链条式的锯片,可以进行完全切割,使木材快速进入下一操作。
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(1)滑到(2)气缸(3)夹板(4)传感器放置部位(5)传送带(6)挡板(7)长锯片
图23 切割结构
锯片的放大图见图24,该部分是由电机进行驱动控制的。
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图24 锯片
(三)削片
借助Solidworks绘制出剥削皮的外观展示图,图25呈现的是削片结构,可以运输木材,滚筒带设计可以改变运行方向,削片结构中的电机可以驱动滚动轴进行削片工序,还带有齿轮减速功能。
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(1)挡板(2)传送带(4)出口(5)床送带(6)传感器放置部位(7)传送带(8)电机(9)机架
图25 削片
借助Solidworks绘制出传送带中翻板机的图示,如图26所示的外观展示图,工作原理是当木材信号传输到气缸时就可以伸出,削片需要的长刀片见图27。

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