热压试验机设备分析
目录
引言 1
一、课题研究的意义 2
二、热压试验机的整体方案设计 2
（一）设备的工作原理 2
（二）机械组成 2
（三）热压试验机的操作步骤 4
三、热压试验机的动作要求分析 4
（一）对设备机械部分的原理分析 4
(二)设备电气部分的原理分析 5
四、热压试验机主要标准件的选型 6
（一）机械标准件的选型 6
（二）电气标准件的选型 8
五、电气控制系统设计 11
（一）热压试验机的动作流程 11
（二） I/O分配表 12
（三）电气配线图 12
（四）PLC编程的程序介绍 16
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录 23
引言
本课题的研究对象来源于菱欧自动化设备（苏州）有限公司，热压试验机是菱欧自动化设备公司生产的众多设备中的一种。
随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也越来越高，对生活质量的要求也不断上升。电子产品也就随之出现在了人们的生活中，来满足人们对生活的不同要求，大部分电子产品都离不开电池。自1836年丹尼尔电池的诞生到后来因为环境问题以及携带方便问题而在1990年前后锂电池出现，直到现在的商品化，电池这个行业也是跌宕起伏，同时成为现代社会人们不可或缺人便捷能源。
由于锂离子电池的商业化以及大量的生产，电池如果质量不好，则直接影响电子产品的使用，甚至危及生命安全。因此在电池生产过程中，特别是压合电池过程中，其安全尤为重要。为了保证电池生产过程的安全性，减少生产工人的顾虑，本设计重点设计才有了热压试 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
验机的产生。热压试验机的产生解决了传统的手工操作方式，采用半自动化工作模式。生产电池的过程中有许多道工序，其中有一个工序十分重要即电池的压合测试过程。在压合测试的过程中，加热是必不可少的。由于加热需要的温度较高，则采用PLC控制的热压试验机来实现压合过程，在保证生产质量的同时，也保证了操作者的人身安全。
本论文主要介绍了热压试验机的结构与原理，以及分析在热压试验机工作中所遇到的各种问题。第一部分介绍了热压试验机整套设备的设计方案、工作原理等；第二部分对整套设备进行项目分析；第三部分对热压试验机核心控制元件选型分析；第四部分根据热压试验机设计要求的分析确定PLC的I/O点数分配，以及硬件电路和软件PLC程序设计。
一、课题研究的意义
电子产品的出现，很大程度上带动了电池制造行业的发展。在生产过程中，电池的安全使用温度是有严格规定的。热压试验机就是利用温度控制器、计数器、时间继电器等再配合PLC（可编程逻辑控制器），从而实现电池的压合过程和检测。
目前国内生产电池的厂家很多，为了使电池被生产出来之后，使用起来更加安全可靠，因此热压试验机就应用而生。随着我国自动化行业的快速发展，以前工艺复杂，难以实现的过程，现在依靠自动化技术大部分都得以解决。由于产品在压合之前都要先进行加热，为了安全考虑以及节约时间，本设备舍弃了传统的手工方式，采用了半自动方式进行检测。
用于电池耐温测试的热压试验机采用半自动化控制系统，一方面解决了人力资源的浪费，提高了工作效率。传统手工控制，需要专人在生产线上对热压的时间和温度进行测量与控制，浪费了大量的时间与精力，还不一定得到精确的数值。改为半自动方式之后，时间与稳定都得到设定，到达设定的数值之后，按下设备的启动按钮，设备就会运作。另一方面，减少了一些安全事故，工人安全得到保障。在测试过程中，由于温度的升高，如果工人不小心碰到，很容易烫伤。在对电池压合时，如果工人的手收回的慢，有可能压伤。半自动化的热压试验机在程序中都加有安全保护程序。避免出现不安全因素。
二、热压试验机的整体方案设计
（一）设备的工作原理
热压试验机主要是对电池进行热压实验，目的是保证每个电池都能够很好地被压合，确保每个电池生产过程的安全性。电池压合的动作是通过调压阀将空气调到适当的空气压力即0.5MPa来使设备中的气缸带动上加热快运动，温度由温度控制器控制。动力源使用AC200V/50HZ的三相电源，辅助运动由温度控制器、时间继电器、计数器等实现。
（二）机械组成
热压试验机的机械结构包括固定板、支架、气缸、浮动接头、直线轴承、加热组立、覆膜组立。上部的机架是铝型材、亚克力和封板做成的面板，台面是铁制面板，表面镀镍处理，底座是铁制材料，表面刷漆，如图2-1所示。侧面放置的是气动三联件与手动精密调压阀，如图2-2所示。
图2-1热压试验机上部机构
1-气动三联件 2-手动精密调压阀
图2-2热压试验机侧面
（三）热压试验机的操作步骤
1.在打开主电源以及气源之后，热压试验机设备处于待机状态，之后打开旋转电源切入按钮，进入工作状态。
2.紧接着打开加热器，使设备开始进行加热，如果温度异常，黄灯亮。温度加热到正常范围之内，温度异常黄灯灭掉。
3.将热压的时间调整到需要的设定值之内。之后将需要热压的电池放入到设备的加热快上，双手同时按下启动按钮，特别地，单个启动按钮按下设备不会有所动作，还有就是单个启动按钮连续按住2s后再按下另外一个启动按钮时，设备也是不动作的。
4.然后气缸进行下压，下压到设定的位置。气缸在压合的过程中，到达热压时间之后，设备自动复位。与此同时计数器自动计数一次，也就是说设备气缸每动作一次，计数器就会自动技术一次。这就是设备的整个动作过程。
三、热压试验机的动作要求分析
（一）对设备机械部分的原理分析
1.在整个设备的运作中，最主要的动作就是对电池的压合。在压合的过程除了要控制好热压的时间之外，最重要的则是电池压合是的力度，以及下压的距离。如果热压的力度过大，放在加热块上的电池就会被压坏。根据客户的要求以及设备整体的状态，那么只要选取合适的气缸即可控制下压时的力度了。既然选择了合适的气缸就要有合适的电磁阀与之相匹配来控制气缸。综合设备的对气缸运动的设计要求，电磁阀需要选择两位五通双电控的。这样的话，电磁阀在控制气缸时，除了可以使气缸上下运动之外，还可以在任何需要的位置停止，以应变设备突然出现的问题。
2.在气缸下压压合产品的时候，对于压合产品有较高的要求的不仅只有气缸，同时对于压合产品的平台也是有一定要求的。在产品压合时，一定要保持上下加热块两平面的光滑度与平行度以及安全性。加热块的材质是铜，因为铜的导热性相对于其他的金属来说还是较高的。在加工加热块的时候，要确保加热块的光滑度，一定要精加工，那么加工精度要求就高，粗糙度为±0.05。在装配加热块的时候也要保证两加热块的平行，否则就会出现压坏电池的现象，所以装配时一定要特别注意。同时因为设备在加热升温，为了防止铜导热给整个设备，破坏其他的零件或者标准件甚至误伤操作者，则需要在加热块，固定板之下安装隔热板，如图3-1所示。
起源反馈 X013
致谢
本论文是在指导老师温贻芳老师的亲切关心和耐心的指导下完成的。在我最初的迷茫的情况下，温老师给我提供了许多毕业论文的范文，到最后完成整个论文，温老师都给予了我很多的帮助。在论文的写作过程中，温老师对我进行了无私的指导，以其严谨的治学态度让我钦佩，其知识渊博更是让我佩服的五体投地。在此对温老师表示最真挚的谢意。
引言 1
一、课题研究的意义 2
二、热压试验机的整体方案设计 2
（一）设备的工作原理 2
（二）机械组成 2
（三）热压试验机的操作步骤 4
三、热压试验机的动作要求分析 4
（一）对设备机械部分的原理分析 4
(二)设备电气部分的原理分析 5
四、热压试验机主要标准件的选型 6
（一）机械标准件的选型 6
（二）电气标准件的选型 8
五、电气控制系统设计 11
（一）热压试验机的动作流程 11
（二） I/O分配表 12
（三）电气配线图 12
（四）PLC编程的程序介绍 16
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录 23
引言
本课题的研究对象来源于菱欧自动化设备（苏州）有限公司，热压试验机是菱欧自动化设备公司生产的众多设备中的一种。
随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也越来越高，对生活质量的要求也不断上升。电子产品也就随之出现在了人们的生活中，来满足人们对生活的不同要求，大部分电子产品都离不开电池。自1836年丹尼尔电池的诞生到后来因为环境问题以及携带方便问题而在1990年前后锂电池出现，直到现在的商品化，电池这个行业也是跌宕起伏，同时成为现代社会人们不可或缺人便捷能源。
由于锂离子电池的商业化以及大量的生产，电池如果质量不好，则直接影响电子产品的使用，甚至危及生命安全。因此在电池生产过程中，特别是压合电池过程中，其安全尤为重要。为了保证电池生产过程的安全性，减少生产工人的顾虑，本设计重点设计才有了热压试 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
验机的产生。热压试验机的产生解决了传统的手工操作方式，采用半自动化工作模式。生产电池的过程中有许多道工序，其中有一个工序十分重要即电池的压合测试过程。在压合测试的过程中，加热是必不可少的。由于加热需要的温度较高，则采用PLC控制的热压试验机来实现压合过程，在保证生产质量的同时，也保证了操作者的人身安全。
本论文主要介绍了热压试验机的结构与原理，以及分析在热压试验机工作中所遇到的各种问题。第一部分介绍了热压试验机整套设备的设计方案、工作原理等；第二部分对整套设备进行项目分析；第三部分对热压试验机核心控制元件选型分析；第四部分根据热压试验机设计要求的分析确定PLC的I/O点数分配，以及硬件电路和软件PLC程序设计。
一、课题研究的意义
电子产品的出现，很大程度上带动了电池制造行业的发展。在生产过程中，电池的安全使用温度是有严格规定的。热压试验机就是利用温度控制器、计数器、时间继电器等再配合PLC（可编程逻辑控制器），从而实现电池的压合过程和检测。
目前国内生产电池的厂家很多，为了使电池被生产出来之后，使用起来更加安全可靠，因此热压试验机就应用而生。随着我国自动化行业的快速发展，以前工艺复杂，难以实现的过程，现在依靠自动化技术大部分都得以解决。由于产品在压合之前都要先进行加热，为了安全考虑以及节约时间，本设备舍弃了传统的手工方式，采用了半自动方式进行检测。
用于电池耐温测试的热压试验机采用半自动化控制系统，一方面解决了人力资源的浪费，提高了工作效率。传统手工控制，需要专人在生产线上对热压的时间和温度进行测量与控制，浪费了大量的时间与精力，还不一定得到精确的数值。改为半自动方式之后，时间与稳定都得到设定，到达设定的数值之后，按下设备的启动按钮，设备就会运作。另一方面，减少了一些安全事故，工人安全得到保障。在测试过程中，由于温度的升高，如果工人不小心碰到，很容易烫伤。在对电池压合时，如果工人的手收回的慢，有可能压伤。半自动化的热压试验机在程序中都加有安全保护程序。避免出现不安全因素。
二、热压试验机的整体方案设计
（一）设备的工作原理
热压试验机主要是对电池进行热压实验，目的是保证每个电池都能够很好地被压合，确保每个电池生产过程的安全性。电池压合的动作是通过调压阀将空气调到适当的空气压力即0.5MPa来使设备中的气缸带动上加热快运动，温度由温度控制器控制。动力源使用AC200V/50HZ的三相电源，辅助运动由温度控制器、时间继电器、计数器等实现。
（二）机械组成
热压试验机的机械结构包括固定板、支架、气缸、浮动接头、直线轴承、加热组立、覆膜组立。上部的机架是铝型材、亚克力和封板做成的面板，台面是铁制面板，表面镀镍处理，底座是铁制材料，表面刷漆，如图2-1所示。侧面放置的是气动三联件与手动精密调压阀，如图2-2所示。
图2-1热压试验机上部机构
1-气动三联件 2-手动精密调压阀
图2-2热压试验机侧面
（三）热压试验机的操作步骤
1.在打开主电源以及气源之后，热压试验机设备处于待机状态，之后打开旋转电源切入按钮，进入工作状态。
2.紧接着打开加热器，使设备开始进行加热，如果温度异常，黄灯亮。温度加热到正常范围之内，温度异常黄灯灭掉。
3.将热压的时间调整到需要的设定值之内。之后将需要热压的电池放入到设备的加热快上，双手同时按下启动按钮，特别地，单个启动按钮按下设备不会有所动作，还有就是单个启动按钮连续按住2s后再按下另外一个启动按钮时，设备也是不动作的。
4.然后气缸进行下压，下压到设定的位置。气缸在压合的过程中，到达热压时间之后，设备自动复位。与此同时计数器自动计数一次，也就是说设备气缸每动作一次，计数器就会自动技术一次。这就是设备的整个动作过程。
三、热压试验机的动作要求分析
（一）对设备机械部分的原理分析
1.在整个设备的运作中，最主要的动作就是对电池的压合。在压合的过程除了要控制好热压的时间之外，最重要的则是电池压合是的力度，以及下压的距离。如果热压的力度过大，放在加热块上的电池就会被压坏。根据客户的要求以及设备整体的状态，那么只要选取合适的气缸即可控制下压时的力度了。既然选择了合适的气缸就要有合适的电磁阀与之相匹配来控制气缸。综合设备的对气缸运动的设计要求，电磁阀需要选择两位五通双电控的。这样的话，电磁阀在控制气缸时，除了可以使气缸上下运动之外，还可以在任何需要的位置停止，以应变设备突然出现的问题。
2.在气缸下压压合产品的时候，对于压合产品有较高的要求的不仅只有气缸，同时对于压合产品的平台也是有一定要求的。在产品压合时，一定要保持上下加热块两平面的光滑度与平行度以及安全性。加热块的材质是铜，因为铜的导热性相对于其他的金属来说还是较高的。在加工加热块的时候，要确保加热块的光滑度，一定要精加工，那么加工精度要求就高，粗糙度为±0.05。在装配加热块的时候也要保证两加热块的平行，否则就会出现压坏电池的现象，所以装配时一定要特别注意。同时因为设备在加热升温，为了防止铜导热给整个设备，破坏其他的零件或者标准件甚至误伤操作者，则需要在加热块，固定板之下安装隔热板，如图3-1所示。
起源反馈 X013
致谢
本论文是在指导老师温贻芳老师的亲切关心和耐心的指导下完成的。在我最初的迷茫的情况下，温老师给我提供了许多毕业论文的范文，到最后完成整个论文，温老师都给予了我很多的帮助。在论文的写作过程中，温老师对我进行了无私的指导，以其严谨的治学态度让我钦佩，其知识渊博更是让我佩服的五体投地。在此对温老师表示最真挚的谢意。
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