滾筒式拋丸機(jī)自動裝卸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘 要：主要介紹滾筒式拋丸機(jī)自動裝卸系統(tǒng)的上料系統(tǒng)的工作原理、卸料機(jī)構(gòu)的基本組成及控帝J原理、液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理、可編程邏輯控制器的邏輯控制原理。滾筒式拋丸機(jī)自動裝卸系統(tǒng)是一種機(jī)電液一體化的機(jī)器。它能為降低勞動強(qiáng)度發(fā)揮應(yīng)有的作用。
關(guān)鍵詞：拋丸機(jī)； 自動裝卸系統(tǒng)；可編程邏輯控制器

0 前言
利用Q31101滾筒式拋丸清理機(jī)可清理鍛件的氧化鐵皮，同時(shí)提高鍛件的表面質(zhì)量。由于鍛件的批量生產(chǎn)，使用人工操作，勞動量大，工人難以承受，同時(shí)也影響了生產(chǎn)效率，勢必需用一種機(jī)械來代替。
1 拋丸機(jī)裝卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
(1)拋丸機(jī)裝料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
拋丸機(jī)裝料機(jī)構(gòu)由以下部分組成：左右上料油缸、料斗架、料斗及連桿機(jī)構(gòu)，簡化的運(yùn)動簡圖如圖I所示。該機(jī)構(gòu)的工作原理：在裝料初始時(shí)，左右液壓缸以相同速度同時(shí)工作，待料斗到達(dá)位置口時(shí)，右液壓缸下降，致使料斗至位置c，然后右液壓缸上升，同時(shí)左液壓缸下降，使料斗以D—E一，一c— 順序進(jìn)行工作，較后回到位置B ，由左右液壓缸同時(shí)下降回到原位，整個工作過程完成。
圖1、上料機(jī)構(gòu)簡圖
(2)拋丸機(jī)卸料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
工作裝置由以下部分組成：動臂、斗桿、鏟斗、動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸及連桿機(jī)構(gòu)，簡化的計(jì)算圖如圖2所示。
圖2、簡化計(jì)算圖

在機(jī)座建立坐標(biāo)系蜀x0y0 z0，在動臂上建立動態(tài)坐標(biāo)系 x1yl z1在斗桿上建立動態(tài)坐標(biāo)系
X2y2 z2，在鏟斗上建立動態(tài)坐標(biāo)系 x3y3z3；z1z2z3。 軸通過各回轉(zhuǎn)副的軸線，方向符合右手定則，則各機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)矩陣為

齊次變換矩陣為

式中 Ry——坐標(biāo)系X1Y1Z1與坐標(biāo)系X1Y1Z1的旋轉(zhuǎn)變換矩陣；
Ty-----坐標(biāo)系X1Y1Z1與坐標(biāo)系X1Y1Z1的旋轉(zhuǎn)變換矩陣；
L1—— 坐標(biāo)系與原點(diǎn)之間距離。
拋丸機(jī)卸料機(jī)構(gòu)工作時(shí)，油缸的瞬時(shí)長度可以求出，則可以求得a。，a：，a，，由姿態(tài)角和油缸長度可以確定工作裝置的姿態(tài)(位置和姿態(tài))。
2 液壓驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì)
拋丸機(jī)自動裝卸料機(jī)構(gòu)的動力源主要是液體壓力提供的，拋丸機(jī)自動裝卸料系統(tǒng)的液壓驅(qū)動系統(tǒng)簡圖如圖3所示。
圖3、自動裝卸系統(tǒng)液壓簡圖
1．油箱2．濾油器3．油泵4．三位四通閥5．調(diào)速閥6．油缸7．溢流閥 A．上料左右液壓缸 B．卸料動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸
為了設(shè)計(jì)方便，把上料左右液壓缸、卸料動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸的液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)為相同油路。自動裝卸系統(tǒng)液壓驅(qū)動系統(tǒng)的原理：
(1)液壓缸進(jìn)給：液壓油由油箱一濾油器一油泵一三位四通閥左位一調(diào)速閥一油缸左腔，液壓缸右腔的油流回油箱。
(2)液壓缸后退：液壓油由油箱一濾油器一油泵一三位四通閥右位一調(diào)速閻一油缸左腔，液壓缸左腔的油流回油箱。當(dāng)把三位四通閥打到中位時(shí)，液壓缸停止運(yùn)動。只要靈活地控制三位四通閥的3個位置，就能夠達(dá)到設(shè)計(jì)目的。
3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
滾筒式拋丸機(jī)自動裝卸系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用可靠性很強(qiáng)的可控制編程器為核心，對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制，可控制編程器的程序設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)簡單、直觀、方便的梯形圖進(jìn)行，程序的設(shè)計(jì)方案，主要根據(jù)控制系統(tǒng)流程圖(見圖4)及控制系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)的。
圖4、控制系統(tǒng)流程圖
4 結(jié)語
滾筒式拋丸機(jī)自動裝卸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高了加工效率，也降低了工人的勞動強(qiáng)度，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。