日 期2019年3月10日 本设计主要针对设备改造来进行探讨的，通过实际的案例，来讲述改造设备应该具备那些能力与设计思路。首先，对需改造设备的机械结构与电路构造了如指掌。在机械方面，应尽可能熟知各种机械结构与机械构造，这样可以有助于我们尽快了解机器设备的工作原理，为我们后续的设备改造带来便捷。在电路方面，也尽可能了解各种电气原件与其功能，此外还有各种电气设备的用途与线路接法，为后续电路设计提供一个大致的方向。改造方面，采用三菱plc来控制设备，将控制方式自动化与多样化。另一方面引用触摸屏技术对设备系统进行监控与控制。距离调节采用伺服电机配丝杠螺母的组合，以保证运动精度。电机转速采用模拟输出模块与变频器的组合，以实现无级调速。
目录
引 言 1
一、 机器各重要组成构件分析 2
（一）机器的功能介绍 2
（二）各重要部件的运动分析 3
（三）加紧功能气动控制部分 3
（四）保护罩气动控制部分 5
（五）锯头角度转换气动控制部分 6
（六）锯切割气动控制部分 7
(七)对各气动线路进行规整与常见故障分析 8
二、电路分析 9
（一）电源指示电路控制部分 9
（二）锯选择电路控制部分 9
（三）锯启动与锯停止电路控制部分 10
（四）急停电路控制部分 11
（五）加紧功能电路控制部分 11
（六）左、右锯角度选择电路控制部分 12
（七）工进电路部分 12
（八）总电路 13
三、设备改造的方向 14
（一）原设备存在的不足 14
（二）机械结构改造方面 14
（三）电气控制改造方面 15
四、机械结构方面改造 16
（一）控制原理 16
（二）最小加工误差 16
（三）相关PLC线路控制与梯形图的设计 17
五、电气控制方面改造 19
（一）变频调速原理 19
（二）三菱PLC与模拟量输出模块的有关程序编写 20
（三）变频器的相关电气线路 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
设计与PLC程序编写 22
六、各气动功能改造与相关PLC设计 25
（一）锯角度调节的相关PLC设计 25
（二）锯切割的相关PLC设计 27
（三）冷却润滑 28
（七）、操作面板改造与设计 28
（一）“距离/转速调节”触摸画面 29
（二）“锯切割加工”触摸画面 29
（三）“数据设置”触摸画面 30
（四）“报警页面”触摸画面 31
结束语 32
参考文献 32
谢辞 32
引 言
随着工业的快速发展，机械设备也逐渐代替人工，成为实体企业不可或缺的原动力。高精度、高效率、低成本等诸多要求，也迫使设备不断往智能化、自动化发展，与此同时也加快了设备的更新换代的速度。由于设备更新过快，面对更新设备高额的费用，多数中小型企业并不能承受，而上一代设备存在的缺陷与不足，同样影响着一个企业的长久发展。在这种情况下，设备改造则是最好的选择。可以依照设备加工中遇到的难题与不足，进行针对性改造，在解决问题的同时也提高了工作效率，与更新设备比较的话，也可以大大节约成本。另一方面，更新下来的设备多数还可以使用，这样也造成了资源的浪费。
本文前两章，主要是对原设备进行全面的剖析。第三章通过前两章分析的结果，提出原设备存在的不足，也为设备改进提供大致的方向。由于改进设备，需要用到三菱PLC、变频器、触摸屏等相关设备，故四、五、六、七章主要对其进行逐个的设计与说明。
一、机器各重要组成构件分析
（一）机器的功能介绍


图11 铝材双头精密切割锯
如图11为铝材双头精密切割锯，主要用于铝材门窗料断切等一些方管类材料的切割。双边锯头均可切45°或90°的料角。该设备主要传动方式为气动，在机器控制方面为非数字控制设备，切料长度均为人工调节。


图12为铝材双头精密切割锯的控制面板
（二）各重要部件的运动分析


图13 设备结构图


图14 设备结构图
1.气压缸1 2.气压缸2 3.气压缸3 4.气压缸45.气压缸5 6.气压缸6 7.防护罩A 8.防护罩B 9.锯头A 10.锯头B 11.电器柜 12.操作面板 13.锯头导轨 14.支撑架15.气压缸7 16.气压缸8 17.气压缸9 18.气压缸10 19.B电机导轨 20.A电机导轨 21.B电机 22.A电机 23.B锯片 24.A锯片
图13与14均为设备结构图。此装置主要为气动设备，所以在使用中应优先通气。气压缸1、2、3、4主要对材料其加紧作用，气压缸5、6主要控制防护罩的升降，锯头导轨13主要起到锯头导向也调节尺寸的作用，气压缸7、8分别是调节锯头B、A切口角度切换，气压缸9、10则是控制锯片移动的，电机Ｂ、Ａ使其锯片高速旋转。
（三）加紧功能气动控制部分
首先对运动方式进行分析，气压缸1、4联动，气压缸2、３联动，如图15


图15 夹紧气缸
将气压缸1、4看为Ａ组，气压缸2、3看为Ｂ组，Ａ、Ｂ组的工作切换取决与锯选择，锯选择的左、双、右，对应的控制则为A组、A组和B组、B组，运动则取决于加紧开关，由于气缸只有在加紧时需要提供较大压力。松开时不带负载，所以气缸选择采用单作用气压缸即可，此设备为外部供气。


图16 加紧功能的气动图
如图16为加紧功能的气动图，从图可知主要的控制核心为6、7、8三个电磁换向阀，6三位三通电磁换向阀的功能则是锯头的选择，左位机能为选择左锯头，中位为双锯头，右位则为右锯头，所以的出现锯头切换故障时，我门可以优先检查6换向阀。当锯头选择完毕后，加紧开关控制7或8两位三通电磁换向阀，最终使气压缸工作，实现加紧功能，松开时，气缸通过内部弹簧复位，两位三通电磁换向阀的右位实现气的排出。气缸的加紧与松开出现故障多数与二位三通电磁换向阀有关。

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