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新型高速钢丝圈成型机床控制系统设计

马榛 王俊勃 刘江南 姜凤阳 孙国梁 卫晋波

马榛, 王俊勃, 刘江南, 姜凤阳, 孙国梁, 卫晋波. 新型高速钢丝圈成型机床控制系统设计[J]. 制造技术与机床, 2022, (3): 98-102. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.016
引用本文: 马榛, 王俊勃, 刘江南, 姜凤阳, 孙国梁, 卫晋波. 新型高速钢丝圈成型机床控制系统设计[J]. 制造技术与机床, 2022, (3): 98-102. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.016
MA Zhen, WANG Junbo, LIU Jiangnan, JIANG Fengyang, SUN Guoliang, WEI Jinbo. Control system design for the new forming machine of high-speed traveller[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (3): 98-102. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.016
Citation: MA Zhen, WANG Junbo, LIU Jiangnan, JIANG Fengyang, SUN Guoliang, WEI Jinbo. Control system design for the new forming machine of high-speed traveller[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (3): 98-102. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.016

新型高速钢丝圈成型机床控制系统设计

doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2022.03.016
基金项目: 

陕西省科学技术厅重点研发计划特色产业创新链项目“高线性电脑绣花机驱动导轨模组、高速纺纱钢丝圈研发” 2018TSCXL-GY-03-01

咸阳市重点研发计划项目“高速钢丝圈成型机研发” 2018K01-44

详细信息
    作者简介:

    马榛,男,1996年生,硕士生,主要研究方向为纺织机械设计及自动化控制。E-mail:478588603@qq.com

    通讯作者:

    王俊勃,男,1966年生, 博士,教授,主要研究方向为纺织器材、材料成型及控制、新能源材料与纳米材料, 已授权国家发明专利16项,发表论文100余篇,15篇论文被SCI收录,39篇论文被EI收录。E-mail:wangjunbo@xpu.edu.cn

  • 中图分类号: TP273

Control system design for the new forming machine of high-speed traveller

  • 摘要: 设计了一种适用于新型高速钢丝圈成型机床的控制系统,系统整体由供料系统、送丝系统、成型系统、人机交互系统和反馈报警系统组成,以可编程控制器PLC为控制核心,伺服电机和异步电机为动力源,利用同步带传动替换传统凸轮传动; 利用模糊位置定位算法保证钢丝圈冲裁长度的一致性,通过控制输出频率实现成型主轴无级变速与高速运转; 以触摸屏为上位机监控设备,通过各工位传感器的反馈实现了机电一体化。经测算,额定功率运行下高速钢丝圈成型机床的生产效率是老式设备的1.5倍,钢丝圈产品的质量误差降至±1.37%以内。

     

  • 图  1  控制系统结构框图

    图  2  成型机床示意图

    图  3  送丝与成型机构图

    图  4  PLC接线图

    图  5  成型机人机界面

    图  6  控制流程图

    图  7  整机功率随主轴转速变化图

    表  1  FO 1/0钢丝圈的质量误差

    样品 第1组 第2组 第3组 第4组
    实际1 000个FO 1/0钢丝圈的质量/g 57.5 59 59.1 57.6
    标准1 000个FO 1/0钢丝圈的质量/g 58.3 58.3 58.3 58.3
    质量误差/(%) -1.31 +1.2 +1.37 -1.21
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    表  2  实验参数

    设备 额定功率下产量/ (个/min) 额定功率P/kW 额定主轴转速n /(r/min) 受力总和Fc/N 主轴转速系数M 常数Co
    71型钢丝圈成型机 166 0.75 200 76.49 0.18 0
    高速钢丝圈成型机 286 1.25 300 48.36 0.15 0.1
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-02
  • 网络出版日期:  2022-03-12

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