基于伺服喷砂机电气控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

喷砂机是一种表面处理机器，在无加工余量的情况下对工件表面进行精加工、精磨、抛光等。其是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的机械性能发生变化的一种机器。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰，把表面的杂质、杂色及氧化层清除掉，同时使介质表面粗化，消除工件残余应力和提高基材表面硬度的作用。

喷砂机是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的机械性能发生变化的一种机器。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰，把表面的杂质、杂色及氧化层清除掉，同时使介质表面粗化，消除工件残余应力和提高基材表面硬度的作用。喷砂机大致可分为：吸入式喷砂机、压入式喷砂机、液体喷砂机、冷冻喷砂机等。喷砂机可用于工件表面的清理；工件表面涂覆前的前处理；改变工件的物理机械性能提高或降低表面粗糙度，变表面拉应力为压应力，提高表面的润滑状态，降低偶件的运动噪音，提高表面的摩擦系数；工件表面的光饰加工、刻蚀防滑加工等。喷砂机主要由4个部件组成：①喷砂器一般用高速旋转的叶轮将弹丸在高离心力作用下向一定方向抛射。在工作过程中，有的喷砂器可作一定角度的摆动或上、下移动。 ②弹丸收集、分离和运输系统。 ③使铸件在喷砂清理过程中连续不断运行和翻转的承载体。 ④除尘系统。喷砂房：无需深地坑（亦可不做地坑）、基建费用低，施工周期短。喷砂清理机设备主要由喷砂器、耐磨橡胶环带、绞龙、提升、分离器、进料输送、除尘机、清理机械组合而成。

目前，大多数喷砂机仍处于硬元件控制的时代，靠时间继电器、中间继电器、接触器等有机械动作的电气控制元件来进行过程控制；各种命令的发出也是依赖各式各样的开关和按钮。在这信息化、数字化的时代，人们已不满足这类麻烦且故障频发的控制系统。本设计就上述电气方面的不足进行了智能化改进，利用可编程逻辑控制器（plc）、伺服电机作为喷枪移动轴、触摸屏对其进行电气改进，使其符合现代化控制要求。

2. 研究内容和预期目标

1、研究内容

设计一个基于使用汇川am400作为设备控制器，md200变频器控制异步电机，sv630系列伺服驱动器的自动喷砂机项目。使用st语言和t形图作为编程语言编写程序，并完成整机调试，并与外部机械手进行数据交互，与总控系统进行数据交互。

2、预期目标

3. 研究的方法与步骤

本项目主要有汇川am401作为控制器，通过给伺服驱动动发出指令，伺服驱动带动伺服电机完成指定动作，由于该系统需要进行平滑轨迹的运行，要使用到插补这一功能，通过点位的示教，控制伺服电机配合走插补轨迹，从而达到良好的喷砂效果，通过示教不同的点位可以满足不同产品的喷砂，从而挺高生产效率

研究步骤：(1) 查阅有关资料，了解设计的难点以及工艺；

(2)明确设计目标，以及需要完成的功能；

4. 参考文献

[1] 代保华，欧阳萱.plc 在定位控制系统中的应用[j]. 武汉交通科技大学学报. 1998(03)

[2] 郭敏，刘君触摸屏和plc在精梳机电气控制系统上的应用[j]. 微计算机信息. 2001(07)

[3] 袁玉锁杨文辉触摸屏plc在退火炉装载机控制系统中的应用[j]. 科技资讯. 2007(29)

5. 计划与进度安排

（1）2022-10-27～2022-3-11 查阅相关技术资料，撰写开题报告。

（2）2022-3-12～2022-4-8 硬件功能分析，熟悉汇川plc指令及st编程语言。

（3）2022-4-9～2022-5-6 了解工艺流程，使用st编制应用程序。