基于PLC和直線電機(jī)的木材加工自動(dòng)送料機(jī)

在木材加工過(guò)程中，往往需要將大塊的木材切割成一定厚度的薄板。傳統(tǒng)的木材切割需要兩個(gè)人力協(xié)同工作，一人沿切割方向推動(dòng)木材前進(jìn)，另外人在對(duì)面拉木材并且搜集木板。操縱工人不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且須有很好的操縱經(jīng)驗(yàn)，保證切割速度平均，否則，木板兩側(cè)不平整、厚度誤差較大。因此，進(jìn)步木材加工設(shè)備的自動(dòng)化水平很有必要。
目前，市道市情上已經(jīng)存在不同規(guī)格的自動(dòng)化木材加工設(shè)備。2提出了1種利用L形擋板使得待加工的木材在切割加工時(shí)不泛起偏移現(xiàn)象。3中的木材切割性能利便地固定住木板，快速完成切割，進(jìn)步切割效率。4提出了一種單板自動(dòng)送料機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中人工送料存在的人力本錢和勞動(dòng)強(qiáng)度增大，長(zhǎng)時(shí)間的操縱易產(chǎn)生疲憊造成操縱事故的題目。5設(shè)計(jì)了一種使原木機(jī)械傳輸和排列的設(shè)備，用于原木鋸銑機(jī)械的再加工。
本研究設(shè)計(jì)的木材加工送料機(jī)最大的特點(diǎn)就是采用LIM直接驅(qū)動(dòng)，而不需要絲杠機(jī)構(gòu)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線驅(qū)動(dòng)。因此，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)步傳動(dòng)效率和可靠性6.在使用簡(jiǎn)樸的v/f控制（速度開環(huán)）前提下，本研究以LIM作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的另一長(zhǎng)處在于：當(dāng)木材切割處存在硬結(jié)時(shí)，可以人為在工作臺(tái)施加外力來(lái)實(shí)現(xiàn)慢速切割而不損傷刀具；而這是傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)加絲桿結(jié)構(gòu)的一大缺點(diǎn)，一旦驅(qū)動(dòng)速度給定就不能人為實(shí)時(shí)干涉干與，在切割到硬結(jié)時(shí)要么因過(guò)負(fù)載而使系統(tǒng)停機(jī)，要么因強(qiáng)行切割而損傷刀具且降低切割品質(zhì)。
本研究通過(guò)利用PLC控制LIM的驅(qū)動(dòng)器以及進(jìn)給伺服系統(tǒng)，則編程便捷，系統(tǒng)的工作參數(shù)可以很輕易地進(jìn)行設(shè)置和顯示，且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。
1直線感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)本研究研發(fā)設(shè)計(jì)一臺(tái)大推力直線感應(yīng)電念頭，并采用PLC實(shí)現(xiàn)整個(gè)木材加工過(guò)程中的復(fù)雜功能。
1.1直線感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用的LIM如所示。其具有運(yùn)動(dòng)的短低級(jí)和靜止的長(zhǎng)次級(jí)。低級(jí)安裝在工作臺(tái)上，而次級(jí)銅板安裝在鋼制機(jī)架上，機(jī)架作為次級(jí)的鐵。
/次級(jí)1.2直線感應(yīng)電機(jī)的設(shè)計(jì)該系統(tǒng)中LIM的運(yùn)動(dòng)行程比較短，而所驅(qū)動(dòng)的工作臺(tái)質(zhì)量很大，因此LIM主要工作在加速與減速過(guò)程，且滑差率很大。本研究把LIM的起動(dòng)推力作為一個(gè)重要衡量指標(biāo)。根據(jù)計(jì)算，當(dāng)起動(dòng)推力大于600N時(shí)，木材切割機(jī)系統(tǒng)能快速有效工作。根據(jù)7提供的電磁設(shè)計(jì)方法和實(shí)例計(jì)算，設(shè)計(jì)出的直線電機(jī)主要參數(shù)如表1所示。
對(duì)于直線感應(yīng)電機(jī)次級(jí)材料的選擇，主要有兩大類，一類為單一材料，如銅、鋁、鐵等；另一類為復(fù)合材料，如用銅與鐵復(fù)合，鋁與鐵復(fù)合等。



 




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