文档介绍：国家职业资格全省（或市）统一鉴定
维修电工技师论文
（国家职业资格一级）
论文题目： 汽车卤素灯排气机及
控制系统的设计
姓 名：
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所在省市： 江苏省镇江市 所在单位:
摘要 .1
关键词 .1
前言 .2
一 排机的工作原理及设计方案 .3
1工作原理 3
2 排气机的工位分布 3
3传动系统的设计 .4
4真空系统的设计 5
5定量充卤素保护气系统 5
6排气夹头结构的设计 5
7执行机构的设计 6
二控制系统的设计 7
1控制系统的总体设计 7
2主要工艺过程 7
PLC的程序结构设计 8
PLC的外部接线 10
PLC控制系统程序设计 12
结束语 14
参考文献 15
附录 16
汽车卤素灯排气机及控制系统设计
姓名
工作单位
摘要：排气是汽车卤素灯生产过程中一道重要的工序， 在排气过程
中要完成灯泡真空、灯丝烧氢、保护气充填等一系列操作来确保灯 泡的品质。由于传统排气的工艺较复杂，操作过程繁琐，国内很多 中小型生产企业都采用传统的长排型排气台。 它虽有设备结构简单，
操作维护方便的优点，但不足之处在于半手工操作，工艺执行能力 差，产品质量不稳定，生产效率低下。本课题就是利用 PLC对老式
排气台进行技术改造，提出圆型排气机的改造方案和控制系统的设 计要求，以可编程控制器为核心的圆排机控制系统的软硬件设计方 法，从而达到圆型排气机能够完成自动操作、提高工作效率、提升 产品品质、降低生产成本的目的。
关键词：汽车卤素灯排气 PLC控制系统
卤素灯是汽车普遍使用的前照大灯的一种，泡壳通常采用石英 或康宁玻璃材料制成，由于泡内充入的是卤化物气体作为灯丝保护 气，所以称其为卤素灯。
排气是灯泡生产过程中最重要的工序之一，是确保汽车前大灯 产品质量的关键所在。所谓的“排气”就是将已经封压好的毛泡， 利用专用设备，通过预留的玻璃排气管将泡腔里面的空气和吸附在 灯泡内壁及灯芯上面的各种杂质抽出除掉，保证泡腔内达到一定的 真空度后再充入一定量的保护气。灯泡通过排气就能够保证其灯丝 在通电点亮后不容易氧化脆断，延长灯泡的使用寿命。
由于传统排气的工艺较复杂，操作过程繁琐，国内很多中小型 生产企业都采用传统的长排型排气台。它虽有设备结构简单，操作 维护方便的优点，不足之处在于半手工操作，每小时只能排气 60只 左右。工艺执行能力差，排气效果一致性不够，造成产品质量不稳 定。操作人员劳动强度较大，生产效率低下。老式排气台的使用已 远远不能适应现代生产发展的需要，设计出一种能够连续运行，自 动上、下灯泡，自动真空、充气的全新的排气设备已受到灯泡生产 行业的关注。新的排气设备必须满足卤素灯泡排气工艺的所有要求， 同时在生产过程中还能智能判别灯泡的好坏，工作效率要远远高于 原来的排气设备，要能够适应生产流水线作业。为了满足上述要求， 本人主持设计改造了 32工位的卤素灯圆型排气设备，该设备使排气 工艺的自动化程度大大提高，每小时排气能力达到 600只左右，既
减少了操作人员，节省了动力消耗，同时排气的质量也大大提高， 使汽车前照灯排气工艺及设备上了一个新的水平。该圆排机的投入 使用完全符合企业自动化生产的需求。
一、圆排机的工作原理及设计方法
.工作原理
传动电机通过减速箱、蜗形凸轮转位机构，实现工作盘的间隙 转位运动，安装在工作盘上的32个排气工位夹头随之一起转动。各 真空泵通过真空管道与工作盘上的静止盘相连，而排气头通过真空 管与转动盘相连，动、静盘的相对运动使得灯泡通过排气夹头按照 一定的工艺要求实现抽真空、烧氢、瀛气冲洗、检漏、充卤等排气 工序。
在上泡工位，操作人员将压封好的毛泡按要求放到专用的转盘 上，由于该转盘与排气机同步转动，机械手会自动将毛泡夹起送到 停在该工位的排气夹头内，随后夹头夹紧，工作盘转到下一个工位 抽真空。连续几个工位的抽真空操作，真空泵就将灯泡里的空气和 杂质气体全部抽除形成较高的真空。然后用真空仪检测其真空度， 达不到要求的灯泡将被拔除。合格的灯泡则转到下一个工位进行烧 氢，将灯泡内鸨丝表面吸附的杂质全部点燃气化后再通过抽真空排 出。为了确保灯泡内杂质气体尽可能少，除了抽真空以外，还采用 把高纯度敏气充到灯泡内的方法，稀释和置换灯泡内的杂质气体， 进一步提高泡体内的纯净度。在灯泡的真空度达到工艺要求后，圆 排机上设有固定的工位负责给灯泡充入一定压力的卤素保护气体， 以便鸨丝在灯泡内部完成卤鸨循环反应，增加灯丝的使用寿命。由 于充气压力较高（4个大气压左右），灯泡封离之前必须要用液态氮 冷冻减压至常压。在封离工位有机械手操作已调好的火焰割枪，将 已经降至