1 绪论
1.1 机床介绍
PLC控制票据打孔机是一种先进的打孔设备，它采用计算机程序控制，由交流伺服电机通过同步带拖动滚珠丝杠螺母副驱动夹紧钳实现进给，它的传动精度较高，同时通过摩擦离合器的开启与闭合来进行上下料的操作。
该设备的控制系统及驱动系统分别选用德国西门子公司的近期产品，主电机驱动设置了变频调速器，整机具有结构紧凑，体积小，刚性好，定位精度高，以及操作简便，运行可靠，维护方便等优点，是较理想的票据打孔设备。
由于本机用于票据打孔，工作环境要求机床本身干净、整洁，占地面积小。故该机设计时尽量简化结构，减少修配、调整工作量。票据生产时效性强，整机工作频繁，要便于人工操作，还必须保证各个构件的刚性和可靠性
机床基本工作原理：
图1.1机床基本工作原理
该PLC控制票据打孔机具有以下特点：
主传动部分中曲柄两端各有一与轴中心线偏心量为4.5毫米的圆柱，可保证滑块的
行程为9毫米。皮带轮兼做飞轮，离合器与皮带轮一起套在曲柄的一端。带式制动器与凸轮状信号盘固定在曲柄另端。曲柄转动可使拉杠带动滑块沿导柱(共有四根)上下移动。与其它冲压设备相比主传动部分结构紧凑，便于制造，体积小及可靠性好[1]。
整体的铸铁滑块由四套直线导轨作为导向，使滑块定位非常可靠。同时也避免了滑块导向部分的铲刮和修配。
该机床身采用钢板组合的框架焊接结构，焊后进行了定性处理。具有刚性好，制造工艺简单，工期短，成本低的优点。
特殊加工的组台模具中固定排列有数百根针，由上针板，导针板，凹板(下模板)三层组成，它们由两根导杆联成一体。刚性好，精度高，便于安装，一次到位后基本不需要调整。
纸张的移动部分采用了大导程滚珠丝杠与滚动导轨的组合，有效地保证了齿孔的连接精度。
置于曲柄端部的凸轮状信号盘结构简便直观，安装调整方便。控制步进电机的信号通过接近开关传递到PLC主机中，灵敏度高。
下图为机床进给拖动系统原理图：
图1-2机床进给系统原理图
交流伺服电机接受程序控制器发来的脉冲，进行同步工作，然后通过同步带及带轮拖动滚珠丝杠螺母副驱动夹纸钳完成进给运动[2]。
1.2 任务书
本次设计的任务是票据冲孔机的针模部分及控制部分。 其基本的参数如下：
为了方便使用者，一些票据（如邮票、小型张、纪念张等）周边打有均匀分布的小孔，这些小孔都是在冲孔机上用针模加工出来的。K700型票据自动冲孔机采用PLC控制伺服系统进行票据自动定位、离合器自动控制，加工票据上的小孔。
设备的主要技术参数：
（1）整张票据最大尺寸：700㎜(长)×620㎜（宽）； （2）冲速：2～100次/分，连续可调； （3）孔距：10～350㎜，自由设置； （4）孔距精度：0.04㎜； （5）主电动机功率：2.2kw；
本课题要求：1、设计K700型票据自动冲孔机的针模部分，包括上下模架、凸凹模、凸模固定板等。2、设计冲孔机的控制部分，包括原理设计和程序设计。 1.3 方案论证及对比
本次设计的任务是针模部分和整个专机的控制部分。 针模部分的设计方案有三种：
简单冲压模 在冲压的一次行程中仅完成一个冲压工序的模具;
连续冲压模 在冲压的一次行程中在不同的工位上同时完两道工序或两道以上冲压工序的模具；
复合冲压模 在冲压的一次行程中在同一工位上完成两道或两道以上冲压工序的模具[3]。
本次设计的机械部分针模只是在票据周边打孔工序简单，而且精度要求不高，所以根据要求选择简单冲压模。
控制部分的设计方案有两种：
选用PLC控制 PLC是以微处理器为主的一种工业控制装置，PLC系统能很好地完成工业实时顺序控制 、条件控制、计数控制、步进控制等功能；能够完成模／数(A／D)、数／模 (D／A)转换 、数据处理、通讯联网、实时监控等功能。可靠性高、运行速度快；
功能强大、组合控制灵活；兼容性良好；程序编制及生成简单、丰富，操作维护简单。
选用单片机控制 单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。
根据设计要求，机床工作在的环境选择PLC控制，因为PLC更加的稳定可靠方便技术人员应用。
相关推荐：
loading