润滑油涂布装置设计
目录
一 引言 1
（一） 润滑油涂布装置的介绍 1
（二）涂布类型及应用 1
二、设备总体结构设计 1
（一）设备的工作原理 1
（二）设备的结构和组成 2
（三）机架与台面 3
三、检测设备 5
四、气动部件 8
（一）步进电机及步进电动机驱动 8
（二）气动三大件的作用及安装 10
（三）紧密调压阀 11
五、控制部件选型 12
（一）气缸的选型及安装 12
（二）电磁阀的选型和作用 13
（三）PLC的选型 14
六 电气控制系统设计 15
（一） 润滑油涂布流程 15
（二） PLC的I/O点分布与电气控制 16
总结 21
致 谢 22
参考文献 23
一、引言
（一） 润滑油涂布装置的介绍
润滑油涂布机是一种专用的机械设备，它将润滑脂均匀的涂布到马达内单圈法兰，使其减小摩擦，并能使涂覆产品的涂层厚度、涂层均匀度、涂层与支持体的粘接牢度等性能以及产品涂布的速度达到设计要求。
润滑油涂布机的主要结构是通过支持体或者称之为基材在多个导辊上缠绕形成一定的片路，并由设备产生一定的张力将基材张紧来运行的。
涂布设备能够正常生产和生产出合格产品的主要因素之一就是在涂布机中使基材运动的源头是设备产生的张力以及张力控制系统。对张力系统的研究越深入，越能保证设备的良好使用。
这些年随着造纸印刷、光伏、电子、纺织鞋材等产业的稳步发展，全球涂布机产业规模呈现快速增长的态势，行业规模从20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
09年的近20亿美元增长至2013年的28.5亿美元。
（二）涂布类型及应用
涂布复合设备主要应用于纸类、塑料薄膜、电化铝、布料及皮革等多种卷筒基材的上胶涂布与复合加工。它广泛应用于各类包装领域，有着广阔的发展前景。涂布复合设备大致分网纹辊上胶涂布，光辊上胶涂和热熔胶喷挤涂布三种。
二、设备总体结构设计
（一）设备的工作原理
润滑油涂布装置主要是给马达内单圈法兰涂润滑脂，目的是保护法兰上的O型圈；主要方式是通过压缩空气作为动力来高效注油；整个过程中运用的气，是由空气室将空气压缩通过调压阀来将空气调到适当的空气压力，再通过气管将气通入到储油灌中，从而将润滑脂（或油)挤压到专用软管内，再通过注油枪喷涂到法兰外周，最后通过光电、接近开关等检测该产品是否达标。其涂布装置如图2-1所示。
图2-1 涂布装置
（二）设备的结构和组成
该设备由机架、底座、气缸、法兰盘及治具等组成，机架主要使用铝型材和铁制的底座，表面刷漆，台面由铁制材料做成，表面镀镍。组成部分有：
1）治具:主要是给要涂布产品放置处，该治具中包含伺服电机带动转轴使产品旋转；还有真空吸孔，目的为了在产品旋转时，不飞出，防止造成人员伤亡。如图2-2中的1所示。
2）气缸：主要是帮助注油枪前进给法兰外周涂油。如图2-2中的2所示。
3）光电开关：检测是否将产品放置在治具上、产品是否放平及检测产品旋转的圈数。如图2-2中的3所示。
4）光电传感器：检测是否有O型圈及油是否涂布均匀。如图2-2中的4所示。
5）接近开关：检测换工装、检测注油是否均匀及产品是否转足一圈。如图2-2中的5所示。
6）条码枪：拍照检测产品的二维码是否存在及产品的型号。如图2-2中的6所示。
1-治具 2-气缸 3-光电开关 4-光电传感器 5-接近开关 6-条码枪
图2-2涂布装置结构
（三）机架与台面
1）机架多为铝型材、普通碳素钢（Q235A）及亚克力板拼接而成，设备从脚杯到上封板的高度1570mm，总长位650mm，总宽度600mm。
2）铝型材：选型选的30*30的铝型材，多用于机器上支架，是目前机架常用材料，其优点：材质轻性能高、精度高、强度高、稳定性强且价格便宜、节能、环保、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无毒、无污染、防火性强、使用寿命长、回收性好、可回炉重炼；目前了解中国铝型材已发展到国际化标准。
3）普通碳素钢（Q235A）：属于低碳钢，与优质碳素钢相比，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。多用于机架的下支架及封板等，其优点：中等强度，并具有良好的塑性和韧性，而且易于成形和焊接。
4）亚克力板：属于特殊处理的有机玻璃，其特点：耐候及耐酸碱性能好、寿命长、透光性好、抗冲击力强、绝缘性能好、重量轻、色彩艳丽、高亮度、可塑性强、可回收率高及维护方便，易清洁。
5）机架底部用到脚轮和脚杯，脚轮是产品移动所要用到的关键部件，脚杯是固定设备，使其不移动，以免设备工作时造成不必要的错误及危害。
6）显示屏:是一种平板显示器，由一个个小的LED模块面板组成，主要是为了展示设备每个动作的工位及手动模式时检测和模拟。
7）按钮：手动、自动、复位及急停按钮都清楚的表达着其如何使用，及使用后的工序。
如图2-3所示为润滑油涂布装置机架与台面。
图2-3 机架与台面
三、检测设备
1）激光:也可称之为光电传感器，本台设备选择了基恩士的LV系列的激光传感器，LV系列是由传感器头和放大器组成的数字激光传感器，具有超小巧、节省空间；光束可见、传感器安装方便；从远端位置对目标进行未定测量及小光点确保高精度的特点。（如图3-1所示）
激光1是为了检测法兰上是否有密封圈。
激光2是为了检测润滑脂（油）是否涂布均匀。
如图3-1 检测装置激光
2）光电：即为光电传感器，且光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：接收器、发送器和检测电路；运用的是松下的EX-23系列的。利用被检测物体对红外光束的反射或遮光，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测。根据检测方式的不同，红外线光电开关可分为漫反射式光电开关、镜反射式光电开关、对射式光电开关、槽式光电开关和光纤式光电开关。其具有精度高、反应快、检测距离长、可实现非接触的检测、对检测物体的限制少、对检测物体的限制少及便于调整的特点。
本台设备上的光电共运用了4个光电传感器，对边各放两个，光电1（上面那个)是为了检测法兰盘是否放平；光电2（放置于下面的）是为了检测法兰盘O型圈是否存在。（如图3-2所示）
如图3-2 光电传感器
3)接近开关：也为接近传感器，本台设备运用的是OMRON的E2B系列的，其为三线制NPN型；且这类传感器不需要接触到被检测物体，当有物体移向位移传感器接近到一定距离时，位移传感器就有“感知”，通常我们把这个距离叫“检出距离”。利用位移传感器对接近物体的敏感特性制作的开关；且具有传感性能，性能稳定，且动作可靠，应用寿命长，频率响应快，抗干扰能力强等，并具有防震、防水、耐腐蚀等特点。本台设备上是用于检测工装的替换、检测润滑油涂布是否均匀及法兰盘是否转足一圈。（如图3-3所示）
一 引言 1
（一） 润滑油涂布装置的介绍 1
（二）涂布类型及应用 1
二、设备总体结构设计 1
（一）设备的工作原理 1
（二）设备的结构和组成 2
（三）机架与台面 3
三、检测设备 5
四、气动部件 8
（一）步进电机及步进电动机驱动 8
（二）气动三大件的作用及安装 10
（三）紧密调压阀 11
五、控制部件选型 12
（一）气缸的选型及安装 12
（二）电磁阀的选型和作用 13
（三）PLC的选型 14
六 电气控制系统设计 15
（一） 润滑油涂布流程 15
（二） PLC的I/O点分布与电气控制 16
总结 21
致 谢 22
参考文献 23
一、引言
（一） 润滑油涂布装置的介绍
润滑油涂布机是一种专用的机械设备，它将润滑脂均匀的涂布到马达内单圈法兰，使其减小摩擦，并能使涂覆产品的涂层厚度、涂层均匀度、涂层与支持体的粘接牢度等性能以及产品涂布的速度达到设计要求。
润滑油涂布机的主要结构是通过支持体或者称之为基材在多个导辊上缠绕形成一定的片路，并由设备产生一定的张力将基材张紧来运行的。
涂布设备能够正常生产和生产出合格产品的主要因素之一就是在涂布机中使基材运动的源头是设备产生的张力以及张力控制系统。对张力系统的研究越深入，越能保证设备的良好使用。
这些年随着造纸印刷、光伏、电子、纺织鞋材等产业的稳步发展，全球涂布机产业规模呈现快速增长的态势，行业规模从20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
09年的近20亿美元增长至2013年的28.5亿美元。
（二）涂布类型及应用
涂布复合设备主要应用于纸类、塑料薄膜、电化铝、布料及皮革等多种卷筒基材的上胶涂布与复合加工。它广泛应用于各类包装领域，有着广阔的发展前景。涂布复合设备大致分网纹辊上胶涂布，光辊上胶涂和热熔胶喷挤涂布三种。
二、设备总体结构设计
（一）设备的工作原理
润滑油涂布装置主要是给马达内单圈法兰涂润滑脂，目的是保护法兰上的O型圈；主要方式是通过压缩空气作为动力来高效注油；整个过程中运用的气，是由空气室将空气压缩通过调压阀来将空气调到适当的空气压力，再通过气管将气通入到储油灌中，从而将润滑脂（或油)挤压到专用软管内，再通过注油枪喷涂到法兰外周，最后通过光电、接近开关等检测该产品是否达标。其涂布装置如图2-1所示。
图2-1 涂布装置
（二）设备的结构和组成
该设备由机架、底座、气缸、法兰盘及治具等组成，机架主要使用铝型材和铁制的底座，表面刷漆，台面由铁制材料做成，表面镀镍。组成部分有：
1）治具:主要是给要涂布产品放置处，该治具中包含伺服电机带动转轴使产品旋转；还有真空吸孔，目的为了在产品旋转时，不飞出，防止造成人员伤亡。如图2-2中的1所示。
2）气缸：主要是帮助注油枪前进给法兰外周涂油。如图2-2中的2所示。
3）光电开关：检测是否将产品放置在治具上、产品是否放平及检测产品旋转的圈数。如图2-2中的3所示。
4）光电传感器：检测是否有O型圈及油是否涂布均匀。如图2-2中的4所示。
5）接近开关：检测换工装、检测注油是否均匀及产品是否转足一圈。如图2-2中的5所示。
6）条码枪：拍照检测产品的二维码是否存在及产品的型号。如图2-2中的6所示。
1-治具 2-气缸 3-光电开关 4-光电传感器 5-接近开关 6-条码枪
图2-2涂布装置结构
（三）机架与台面
1）机架多为铝型材、普通碳素钢（Q235A）及亚克力板拼接而成，设备从脚杯到上封板的高度1570mm，总长位650mm，总宽度600mm。
2）铝型材：选型选的30*30的铝型材，多用于机器上支架，是目前机架常用材料，其优点：材质轻性能高、精度高、强度高、稳定性强且价格便宜、节能、环保、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无毒、无污染、防火性强、使用寿命长、回收性好、可回炉重炼；目前了解中国铝型材已发展到国际化标准。
3）普通碳素钢（Q235A）：属于低碳钢，与优质碳素钢相比，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。多用于机架的下支架及封板等，其优点：中等强度，并具有良好的塑性和韧性，而且易于成形和焊接。
4）亚克力板：属于特殊处理的有机玻璃，其特点：耐候及耐酸碱性能好、寿命长、透光性好、抗冲击力强、绝缘性能好、重量轻、色彩艳丽、高亮度、可塑性强、可回收率高及维护方便，易清洁。
5）机架底部用到脚轮和脚杯，脚轮是产品移动所要用到的关键部件，脚杯是固定设备，使其不移动，以免设备工作时造成不必要的错误及危害。
6）显示屏:是一种平板显示器，由一个个小的LED模块面板组成，主要是为了展示设备每个动作的工位及手动模式时检测和模拟。
7）按钮：手动、自动、复位及急停按钮都清楚的表达着其如何使用，及使用后的工序。
如图2-3所示为润滑油涂布装置机架与台面。
图2-3 机架与台面
三、检测设备
1）激光:也可称之为光电传感器，本台设备选择了基恩士的LV系列的激光传感器，LV系列是由传感器头和放大器组成的数字激光传感器，具有超小巧、节省空间；光束可见、传感器安装方便；从远端位置对目标进行未定测量及小光点确保高精度的特点。（如图3-1所示）
激光1是为了检测法兰上是否有密封圈。
激光2是为了检测润滑脂（油）是否涂布均匀。
如图3-1 检测装置激光
2）光电：即为光电传感器，且光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：接收器、发送器和检测电路；运用的是松下的EX-23系列的。利用被检测物体对红外光束的反射或遮光，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测。根据检测方式的不同，红外线光电开关可分为漫反射式光电开关、镜反射式光电开关、对射式光电开关、槽式光电开关和光纤式光电开关。其具有精度高、反应快、检测距离长、可实现非接触的检测、对检测物体的限制少、对检测物体的限制少及便于调整的特点。
本台设备上的光电共运用了4个光电传感器，对边各放两个，光电1（上面那个)是为了检测法兰盘是否放平；光电2（放置于下面的）是为了检测法兰盘O型圈是否存在。（如图3-2所示）
如图3-2 光电传感器
3)接近开关：也为接近传感器，本台设备运用的是OMRON的E2B系列的，其为三线制NPN型；且这类传感器不需要接触到被检测物体，当有物体移向位移传感器接近到一定距离时，位移传感器就有“感知”，通常我们把这个距离叫“检出距离”。利用位移传感器对接近物体的敏感特性制作的开关；且具有传感性能，性能稳定，且动作可靠，应用寿命长，频率响应快，抗干扰能力强等，并具有防震、防水、耐腐蚀等特点。本台设备上是用于检测工装的替换、检测润滑油涂布是否均匀及法兰盘是否转足一圈。（如图3-3所示）
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