超高壓水射流機(jī)器人切割系統(tǒng)電氣控制設(shè)計(jì)

電氣自動化論文編號:ZD016         字?jǐn)?shù):24668,頁數(shù):55  
目   錄
摘要 I
Abstract II

第1章 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 水射流技術(shù)的發(fā)展 1
1.3 水射流的分類 2
1.4 國內(nèi)外高壓水射流技術(shù)的發(fā)展 3
1.5 水射流的特點(diǎn) 3
1.6 水射流技術(shù)的應(yīng)用 4
1.7 本文的主要工作 4
第2章 切割系統(tǒng)硬件構(gòu)成及原理 6
2.1 高壓水射流切割的基本原理及分類 6
2.1.1 高壓水射流切割系統(tǒng)基本原理 6
2.1.2 高壓水射流切割系統(tǒng)分類 6
2.2 超高壓水射流切割系統(tǒng)硬件 6
2.3 相位式增壓器 8
2.3.1 增壓器工作原理 8
2.3.2 軸向柱塞變量泵 12
2.3.3 相位式增壓器的優(yōu)點(diǎn) 13
2.4 本章小結(jié) 13
第3章 工業(yè)機(jī)器人 14
3.1 IRB2400工業(yè)機(jī)器人 14
3.2  地毯切割機(jī)器人15
3.3  本章小結(jié)19
第4章 系統(tǒng)電氣控制設(shè)計(jì) 20
4.1 總設(shè)計(jì)方案 20
4.1.1 增壓器系統(tǒng) 22
4.1.2 降壓啟動器的選擇 22
4.1.3 監(jiān)控指示燈 23
4.1.4 機(jī)器人系統(tǒng) 23
4.1.5 工作臺 23
4.1.6 吸附裝置 23
4.2 電機(jī)啟動和指示燈電氣設(shè)計(jì) 24
4.2.1 電機(jī)啟動電氣設(shè)計(jì) 24
4.2.2 指示燈 25
4.3 增壓器電氣設(shè)計(jì) 26
4.4 轉(zhuǎn)動工作臺和吸附裝置電氣控制 28
4.5 本章小結(jié) 30
第5章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31
5.1 PLC的工作原理 31
5.2 PLC選型及I\O分配 33
5.3 編制PLC控制程序梯形圖 36
第6章 工件切割程序 39
6.1 工件切割程序 39
6.1.1 工件切割程序 39
6.1.2 工件切割 40
結(jié)   論 42
附   錄 43

摘   要
高壓水射流作為目前唯一的一種冷加工的切割方式在各行各業(yè)得到了日益廣泛的應(yīng)用，高壓水射流可以切割質(zhì)材種類非常的多。隨著海洋事業(yè)發(fā)展力度的加大，水切割就做作為一門新型的水成形加工技術(shù)開始得到研究和發(fā)展。
本文是對箱式水射流切割系統(tǒng)中的增壓器和機(jī)器人部分進(jìn)行了詳細(xì)的研究。分析了傳統(tǒng)雙邊式增壓泵產(chǎn)生波動的原因。本文為了減小波動采用了新型的相位式增壓泵，設(shè)計(jì)了基于相控式增壓器機(jī)器人超高壓水射流切割系統(tǒng)。介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及工作原理。重點(diǎn)介紹了工作原理和構(gòu)成及控制方法。相位式超高壓增壓器以恒壓泵作為動力源。使用壓縮空氣推回活塞，通過進(jìn)一步分析相位式增壓器的工作狀態(tài)流程，由PLC設(shè)計(jì)了相位式增壓器的控制系統(tǒng)，控制兩個獨(dú)立的活塞以確定時序作交替往復(fù)運(yùn)動。簡化了增壓泵機(jī)械和控制系統(tǒng)。編寫了PLC的完整控制程序，詳細(xì)闡述了程序控制原理。
本文還將高壓水射流切割設(shè)備和機(jī)器人結(jié)合可以精確切割復(fù)雜形狀工件。采用了六自由度機(jī)器人IRB2400。工作站以機(jī)器人控制柜為核心完成了系統(tǒng)管理和切割。文章設(shè)計(jì)了切割程序和切割工藝。實(shí)踐證明了該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，工件切割質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。

關(guān)鍵詞：高壓水射流，機(jī)器人切割電氣控制
高壓水射流機(jī)器人切割系統(tǒng)電氣控制設(shè)計(jì)    WATER JET FLOW CUTTING AND ELECTRIC MACHINE DEIGN   
Abstract
The  AWJ  cutting technique  is  currently used  in  a  wide variety of  in--air industrial  cutting  applications。since the process is a cold cutting process，it does not create a heat--affected zone。With the development of ocean exploitation，AWJ cutting in underwater begin to be studied as a new way of process under  the water。
Water-jet cutting system based on phased intensifier and open numerical control system was designed. The hardware structure and working principle of this cutting system and phased intensifier are described, and the cutting head automatic height adjustment system based on the eddy current type transducer  was designed. The determination methods of cutting speed are introduced. The phased intensifier employs a constant pressure variable capacity pump to provide power, the compressed air to push piston back。Through the further on the flow chart of phased intensifier’s working states the control system of a phased intensifier is designed based on PLC ,which can control the two individual pistons in the phased intensifier to move .back and forth repeatedly in precise cycle .The controlling program for PLC and its function are given.
High-pressure water-jet cutting machine combined with robot cut workpiece with complicated shape accurately .Industry robot with six degrees of freedom IRB2400 .The robot controller accomplishes system administering and workpiece cutting ,serving as the controller kernel of the workstation This paper discusses the structure of cutting program and cutting process of car dash board. It is proved that this system work stably, with good cutting quality and high production efficiency.

Keywords：　 water-jet cutting； numerical control； phased intensifier