目录 1绪论1 1.1钢管喷标系统的开发现状1 1.1.1引言1 1.1.2喷标系统的开发现状3 1.2钢管喷标系统开发的必要性4 1.3课题来源4 1.4的主要工作和意义4 2喷标系统总体设计5 2.1喷标系统设计要求5 2.2喷标系统总体设计5 2.2.1喷标小车的机械结构设计5 2.3喷标系统的控制系统设计7 2.3.1喷标系统的自动工作过程7 2.4本章小结8 3小车机械、电气结构设计9 3.1横移机构的设计9 3.1.1齿轮齿条副设计9 3.1.2滚动直线导轨副设计10 3.1.3伺服电机的选型14 3.2喷头升降机构的设计15 3.2.1选择喷标方式16 3.2.2气缸的选型18 3.2.3气缸活塞与喷头的配合18 3.2.4气缸的固定19 3.3喷头位置调节机构设计20 3.3.1滚动直线导轨副21 3.3.2锥齿轮副设计21 3.3.3丝杆副设计29 3.4防撞机构设计29 3.4.1动作方式30 3.5气路控制系统设计30 3.5.1气动回路30 3.6本章小结32 4喷标控制系统设计33 4.1控制系统的组成33 4.2 PLC软件及编程33 4.3 PLC在喷标系统中的应用34 4.3.1 PLC的特点34 4.3.2 PLC在工业应用中的优势34 4.3.3 S7-400编程方式35 4.4 PLC系统的硬件设计36 4.4.1PLC I/O点数统计36 4.5喷标小车的伺服运动控制37 4.5.1伺服控制系统简介37 4.5.2伺服运动控制系统工作原理38 4.6 PLC程序设计39 4.6.1喷标流程39 4.7配电电气控制40 4.8本章小结40 5结论41 致谢42 参考文献43 附录44 附录1 44 外文原文44 译文部分49 附录2 54 附录3 65 3.5.1气动回路 喷标系统的气动系统回路的动作顺序如下：升降气缸接到启动信号后下降，涂料泵将涂料压倒喷头，喷嘴电磁阀动作，喷印字符完成后，清洗剂泵将清洗剂压到喷头对喷嘴进行清洗，同时冷却空气对喷嘴电磁阀进行冷却，最后气缸复位，等待下次启动信号。 经过以上分析，喷标系统共有喷头升降、冷却空气回路、清洗空气回路、涂料回路、清洗剂回路等五个回路。气路系统的设计原理图如下图3-19所示。 1）喷头升降回路 喷头升降回路的气动元件主要有缸径80mm行程200mm的升降气缸1、三位五通电磁阀2、消声器3和三联件4组成。用于完成喷头上升和下降的动作。 2）冷却空气回路 冷却空气回路的气动元件有二联件8、球阀9、球阀10、过滤器11。该回路从打开喷标气路的时候就开始需要不断的输出冷却空气，对喷头的16个高速开关电磁阀进行冷却，避免高速开关电磁阀在工作过程中过热，导致电磁阀线圈烧坏。 3）清洗空气回路 清洗回路的气动元件有二联件12、二位二通电磁阀13.该回路用于在每次喷标完成后将清洗剂用压缩空气打出喷嘴进行清洗，从而保证喷嘴的顺畅，达到清洗的目的。 4）涂料回路 涂料回路主要的气动元件有压力表14、气动隔膜泵15、二位二通电磁阀16、单项节流阀19、过滤器23、高速开关电磁阀26。 5)清洗剂回路 清洗剂回路主要的气动元件有空气膜泵17、二位二通电磁阀18、单向节流阀21、二位二通电磁阀22、过滤器24和二位二通电磁阀25。 清洗剂从清洗剂箱开始经过过滤和单向节流阀之后到达空气膜泵17，压缩空气通过推动泵内膜片，从而将清洗剂输送到喷嘴的清洗剂仓，由清洗空气提供的压缩空气打出喷嘴，达到清洗的目的。