多工位浇铸机运动旋转系统设计(附件)【字数：17188】
摘 要浇铸机是在铸造过程中用于浇铸的设备，浇铸机的应用不仅能够提高铸造效率，还能够使毛坯铸件的质量得到保障，同时也大大减少由人工浇铸造成的烧伤现象的发生，本课题对已有浇铸机以及浇铸系统的不足之处进行了一些分析，目的是为了能够提高浇铸机的工作效率以及自动化水平，设计了以PLC为核心实现浇铸自动化的多工位浇铸机运动旋转系统。多工位自动浇铸机运动系统包括一个转盘和七个工位，其中转盘用于完成多台浇铸机位置转换，七个工位设置了清扫、做模、喷涂、烘干、浇铸、取盖、拔缸。系统以西门子S7-200PLC为核心控制器，用来实现对转盘启动、停止和转角的控制以及清扫、做模、喷涂、烘干、浇铸、取盖、拔缸等动作的起停，系统转盘的旋转选用交流伺服系统控制。生产过程自动化，彻底地消除人为因素产生的误差，提高了产品质量。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外发展状况 1
1.3设计目的 2
1.4应用前景 2
第二章 多工位浇铸机运动旋转系统总体设计 4
2.1多工位浇铸机运动旋转工作台总体方案设计 4
2.2转盘旋转的控制 5
2.3执行元件选择 5
2.4原点复位方案的设计 9
第三章 多工位浇铸机运动旋转系统机械结构设计 11
3.1间歇转位机构设计 11
3.2传动机构设计 14
3.3减速器组件的选型 15
3.3.1减速器的选型计算 15
3.3.2支撑元件的选型计算 17
3.4多工位转盘的设计 18
3.5机架的设计 19
第四章 控制系统设计 21
4.1多工位转台运动规律分析 21
4.2伺服驱动器的选型 22
4.2PLC的特点及功能 22
4.2.1PLC的特点 22
4.2.2PLC的功能 23
4.4控制系统的I/O分配表 24
4.5 I/O接线图 25
4.6PLC软件设计 25
4.6.1顺序功能流程图 25
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
.6.2控制程序 26
结束语 31
致 谢 32
参考文献 33
附录A：总体装配图 34
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
随着机械设备的使用越来越普遍，使得生产节奏变得愈来愈快，人工操作也越来越紧张，造型线生产能力的大小通常因为浇铸环节的问题而受到很大牵制，并且铸件废品率没有丝毫下降的趋势，造成铁液浪费情况十分严重，与此同时浇铸工烧伤现象也时不时地发生。由人工进行浇铸操作，不仅人力资源浪费严重，而且效率和安全性都难以保证。浇铸机是用来完成车间铸造浇铸的设备，不仅能够减少铸件的次品率，大大减少铁液的浪费，而且还能减少工作人员烧伤现象的发生。浇铸系统主要完成机械坯件的铸造，老式浇铸机存在一些问题，如生产工艺过程控制不准确、员工劳动强度大和用工数量多等缺点。因此要改变这些状况，提出一种效率高、安全性好、工作可靠、自动化水平高的多工位浇铸机运动旋转系统具有十分重要的意义。这不仅可以很大程度上满足现阶段浇铸行业的性能需求，而且同时实现了自动化浇铸，将之普及运用，必将有效地提高我国浇铸行业生产的速度与质量，节约大量人力资源的同时，不仅能有效地减少同类产品的进口量，而且还能满足我国该类产品的出口需求，从而大大地促进浇铸业自动化的发展。
1.2国内外发展状况
国内铸造厂正常使用的一般是倾转式铸造机、气压式铸造机、底注式铸造机这三大类。底注式铸造机的操作很简便，活塞杆只能做上下运动，能够和生产率很高的生产线相配合，从而铁液浇注的过程结束了。过去的老式底注式铸造机的活塞杆的伸缩启闭都是手动控制的，这种机床要求工作人员能够熟练操作、工作时精力要高度集中。人为的力量对于手动控制的影响很大，经常会发生铁液停止流动或者铁液溢出，这样的话会增强铸件的废品率，严重地浪费铁液。因此底注式铸造机面临着转型，希望转变成自动化地浇铸方式。而气冲和静压生产线上的重大件的浇注一般使用倾转式铸造机。气压式浇注电炉的构造非常复杂、价格又高、很难变换铁液，所以在我国很少见。
众所周知，虽然我国的铸造行业早已成为世界第一生产大国，但是与发达国家比较起来，还是有着很大的差距。造成这个结果的一个原因便是我国铸造行业的机械化、自动化、信息化程度与他们相比显得较为落后，生产所使用的技术装备也较之落后。其中，人工铸造的大量使用就是一个典型方面。目前来看，国外90%以上的铸造厂都是采用自动浇铸机来完成，而国内工厂95%以上仍然是采用手工方式来浇铸。
使用单台悬臂式离心铸造机生产管状铸件是传统的管状铸件生产模式，不仅仅生产效率低，产品的生产质量还不够稳定，而且工人的劳动强度大，工作环境也相当恶劣，这是一个典型的劳动密集型产业。然而，随着社会的发展和进步，市场对管状铸件的质量要求越来越高，与此同时还要求再次降低管状铸件的生产成本。在原材料以及劳动力成本都在持续上涨的情况下，传统的生产模式已满足不了市场的需求，其生产方式对管状铸件生产企业的发展产生很大限制。所以，高效率、高自动化、稳定和先进的管状铸件生产设备是生产管状铸件企业生存和发展所必不可少的。本课题正是为了满足管状铸件生产企业的需求，设计出多工位浇铸机运动旋转系统。本系统的主机是采用离心浇铸机，辅机则采用多工位的形式，从而完成了管状铸件离心铸造生产的清扫、做模、喷涂、烘干、浇铸、取盖、拔缸等全过程的自动控制，可达到连续自动化生产的目的。
1.3设计目的
打破传统的人工浇铸方式，提高操作工的人身安全，防止烧伤，充分利用已有的自动化技术，大幅度提高工作效率，节省大量的人力资源，做到仅需一名操作工就能完成浇铸工作；使操作更加方便简单，在一定范围内，当需要生产不同型号的铸件时，只需重新设置一下参数就可完成了，至于浇铸系统相关设备的位置是不需要调整的，彻底地消除人为因素产生的误差，提高浇铸产品质量。
1.4应用前景
当下，中国正快步走入新时代，铸造业也呈现日新月异的变化，2016、2017、2018连续三年，我国数以千计的铸造企业因环保或安全方面原因停产或限产，在痛定思痛的同时，中国铸造企业家们把做好环保和安全作为头等大事来抓，在中国铸造业界掀起了环保和安全升级改造热潮。目前来看，我国铸造业取得了不菲的成果，中国铸造早已不是低端、廉价的代名词，一个个技术突破，不但满足了装备制造业迈向中高端的要求，而且让中国铸件走在世界前列。然而目前无法全面普及，因此，需要设计一种适用于中小型企业的浇铸系统。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外发展状况 1
1.3设计目的 2
1.4应用前景 2
第二章 多工位浇铸机运动旋转系统总体设计 4
2.1多工位浇铸机运动旋转工作台总体方案设计 4
2.2转盘旋转的控制 5
2.3执行元件选择 5
2.4原点复位方案的设计 9
第三章 多工位浇铸机运动旋转系统机械结构设计 11
3.1间歇转位机构设计 11
3.2传动机构设计 14
3.3减速器组件的选型 15
3.3.1减速器的选型计算 15
3.3.2支撑元件的选型计算 17
3.4多工位转盘的设计 18
3.5机架的设计 19
第四章 控制系统设计 21
4.1多工位转台运动规律分析 21
4.2伺服驱动器的选型 22
4.2PLC的特点及功能 22
4.2.1PLC的特点 22
4.2.2PLC的功能 23
4.4控制系统的I/O分配表 24
4.5 I/O接线图 25
4.6PLC软件设计 25
4.6.1顺序功能流程图 25
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
.6.2控制程序 26
结束语 31
致 谢 32
参考文献 33
附录A：总体装配图 34
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
随着机械设备的使用越来越普遍，使得生产节奏变得愈来愈快，人工操作也越来越紧张，造型线生产能力的大小通常因为浇铸环节的问题而受到很大牵制，并且铸件废品率没有丝毫下降的趋势，造成铁液浪费情况十分严重，与此同时浇铸工烧伤现象也时不时地发生。由人工进行浇铸操作，不仅人力资源浪费严重，而且效率和安全性都难以保证。浇铸机是用来完成车间铸造浇铸的设备，不仅能够减少铸件的次品率，大大减少铁液的浪费，而且还能减少工作人员烧伤现象的发生。浇铸系统主要完成机械坯件的铸造，老式浇铸机存在一些问题，如生产工艺过程控制不准确、员工劳动强度大和用工数量多等缺点。因此要改变这些状况，提出一种效率高、安全性好、工作可靠、自动化水平高的多工位浇铸机运动旋转系统具有十分重要的意义。这不仅可以很大程度上满足现阶段浇铸行业的性能需求，而且同时实现了自动化浇铸，将之普及运用，必将有效地提高我国浇铸行业生产的速度与质量，节约大量人力资源的同时，不仅能有效地减少同类产品的进口量，而且还能满足我国该类产品的出口需求，从而大大地促进浇铸业自动化的发展。
1.2国内外发展状况
国内铸造厂正常使用的一般是倾转式铸造机、气压式铸造机、底注式铸造机这三大类。底注式铸造机的操作很简便，活塞杆只能做上下运动，能够和生产率很高的生产线相配合，从而铁液浇注的过程结束了。过去的老式底注式铸造机的活塞杆的伸缩启闭都是手动控制的，这种机床要求工作人员能够熟练操作、工作时精力要高度集中。人为的力量对于手动控制的影响很大，经常会发生铁液停止流动或者铁液溢出，这样的话会增强铸件的废品率，严重地浪费铁液。因此底注式铸造机面临着转型，希望转变成自动化地浇铸方式。而气冲和静压生产线上的重大件的浇注一般使用倾转式铸造机。气压式浇注电炉的构造非常复杂、价格又高、很难变换铁液，所以在我国很少见。
众所周知，虽然我国的铸造行业早已成为世界第一生产大国，但是与发达国家比较起来，还是有着很大的差距。造成这个结果的一个原因便是我国铸造行业的机械化、自动化、信息化程度与他们相比显得较为落后，生产所使用的技术装备也较之落后。其中，人工铸造的大量使用就是一个典型方面。目前来看，国外90%以上的铸造厂都是采用自动浇铸机来完成，而国内工厂95%以上仍然是采用手工方式来浇铸。
使用单台悬臂式离心铸造机生产管状铸件是传统的管状铸件生产模式，不仅仅生产效率低，产品的生产质量还不够稳定，而且工人的劳动强度大，工作环境也相当恶劣，这是一个典型的劳动密集型产业。然而，随着社会的发展和进步，市场对管状铸件的质量要求越来越高，与此同时还要求再次降低管状铸件的生产成本。在原材料以及劳动力成本都在持续上涨的情况下，传统的生产模式已满足不了市场的需求，其生产方式对管状铸件生产企业的发展产生很大限制。所以，高效率、高自动化、稳定和先进的管状铸件生产设备是生产管状铸件企业生存和发展所必不可少的。本课题正是为了满足管状铸件生产企业的需求，设计出多工位浇铸机运动旋转系统。本系统的主机是采用离心浇铸机，辅机则采用多工位的形式，从而完成了管状铸件离心铸造生产的清扫、做模、喷涂、烘干、浇铸、取盖、拔缸等全过程的自动控制，可达到连续自动化生产的目的。
1.3设计目的
打破传统的人工浇铸方式，提高操作工的人身安全，防止烧伤，充分利用已有的自动化技术，大幅度提高工作效率，节省大量的人力资源，做到仅需一名操作工就能完成浇铸工作；使操作更加方便简单，在一定范围内，当需要生产不同型号的铸件时，只需重新设置一下参数就可完成了，至于浇铸系统相关设备的位置是不需要调整的，彻底地消除人为因素产生的误差，提高浇铸产品质量。
1.4应用前景
当下，中国正快步走入新时代，铸造业也呈现日新月异的变化，2016、2017、2018连续三年，我国数以千计的铸造企业因环保或安全方面原因停产或限产，在痛定思痛的同时，中国铸造企业家们把做好环保和安全作为头等大事来抓，在中国铸造业界掀起了环保和安全升级改造热潮。目前来看，我国铸造业取得了不菲的成果，中国铸造早已不是低端、廉价的代名词，一个个技术突破，不但满足了装备制造业迈向中高端的要求，而且让中国铸件走在世界前列。然而目前无法全面普及，因此，需要设计一种适用于中小型企业的浇铸系统。
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