【正文】 2 日 陜西航空職業(yè)技術(shù)學院機電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 第一章 裝配單元簡介 ................................................................. 1 裝配單元概述 .......................................................................................... 1 裝配單元的結(jié)構(gòu)組成 ............................................................................. 2 第二章 裝配單元的設(shè)計與選用 ...................................................... 6 機械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ......................................................................... 6 PLC 的選用 .......................................................................................... 8 可編程序控制器的選型及工作過程 ...................................................................... 8 PLC 程序的實現(xiàn) .................................................................................... 11 可編程序控制器的連接 ........................................................................ 13 可編程序控制器的工作過程 ................................................................ 14 可編程序控制器的使用步驟 ................................................................ 14 可編程序控制器的輸入輸出保護 ........................................................ 15 第三章 裝配單元的系統(tǒng)控制設(shè)計 ................................................ 17 裝配單元機械手裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 ......................................... 17 機械手的運動 ........................................................................................................ 17 機械手的驅(qū)動方案設(shè)計 ........................................................................................ 17 機械手的坐標型式與自由度 ............................................................................... 17 機械手的控制方案設(shè)計 ..................................................................................... 18 機械手的技術(shù)參數(shù)列表 ....................................................................................... 19 機械手可編程序控制器控制方案 ........................................................ 20 可編程控制器的抗干擾措施 ................................................................ 23 陜西航空職業(yè)技術(shù)學院機電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計（論文） PLC應(yīng)注意的問題及解決方法 ............................................................. 25 工作環(huán)境 ................................................................................................................ 25 安裝與布線 ............................................................................................................ 25 外部安全 ................................................................................................................ 26 第四章 電、氣路的設(shè)計與調(diào)試 .................................................... 27 裝配單元的氣路設(shè)計與連接 ................................................................ 27 裝配單元的電路設(shè)計與接線 ................................................................ 29 裝配單元的程序編制與系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................ 30 結(jié) 論 ............................................................................................ 31 致 謝 ............................................................................................ 32 參考資料 ........................................................................................ 33 陜西航空職業(yè)技術(shù)學院機電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 裝配單元簡介 裝配單元概述 裝配單元是將生產(chǎn)線中分散的兩個物料進行裝配的過程。 裝配單元的結(jié)構(gòu)組成 由于裝配單元不僅要完成對分散的物料的裝配過程， 而且配有自身的物料倉庫，因此它的結(jié)構(gòu)組成包括：簡易物料倉庫，物料分配機構(gòu)氣動系統(tǒng)及其閥組，信號采集及其自動控制系統(tǒng)，以及用于電器連接的端子排組件，整條生產(chǎn)線狀態(tài)指示燈和用于其他機構(gòu)安裝的鋁型材支架及底板，傳感安裝支架等其他附件。如下圖： 簡易物料倉庫中的物料外型一致，顏色分為黑色和白色。物料分配機構(gòu)的底部裝有用于檢測有無物料的光電傳感器，使控制過程更準確可靠。 在整個機械手動作過程中，除了氣動手指松開到位無傳感器檢測外，其余動作的到位信號檢測均采用與氣缸配套的磁性開關(guān)，將采集到的信號輸入 PLC，由 PLC 輸出信號驅(qū)動電磁閥換向，使由氣缸及手指組成的機械手按程序自動運行。裝配單元的閥組 6 個二位五通單電控電磁換向閥組成，如下圖所示。 ，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業(yè)中 它可以用來組裝零部件。機器人手腕是機器人操作機的最末端，它與機器人手臂配合運動，實現(xiàn)安裝在手腕上的末端執(zhí)行器的空間運動軌跡與運動姿態(tài)，完成所需要的作業(yè)動作。因此，手腕的自由度數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際作業(yè)要求來確定。 ，在 設(shè)計機器人手腕時，應(yīng)力求減少其重量和體積，結(jié)構(gòu)力求緊湊。 ，以保證力與運動的傳遞。具體的手腕（手臂手爪聯(lián)結(jié)梁）結(jié)構(gòu)見圖 21。 3．傳輸帶 A停止后，機械手進行一次循環(huán)動作，把物品從傳送帶 A 上搬到傳送帶B(連續(xù)運轉(zhuǎn)）上。 ／放松由單線圈二位電磁閥驅(qū)動液壓裝置完成，線圈通電時執(zhí)行抓緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。 PLC 的選用 可編程序控制器的選型及工作過程 一、可編程序控制器的選型 陜西航空職業(yè)技術(shù)學院機電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 PLC 選型的基本原則是在滿足基本控制功能和容量的前提下，盡量保證工作可靠、維護使用方便以及最佳的性價比。 裝配單元所需的 I/O 點數(shù)較多。 基于上述考慮，選用西門子 S7226AC／ DC／ DC型 PLC，共 24點輸入， 16 點晶體管輸出。須注意的 是，在調(diào)試后要把開關(guān)扳回 OFF 位置，以免影響程序正常進行。包括 8 點 x 24VDC 8 x 120/230VAC 16 x 24VDC EM222： 數(shù)字量輸出擴展模塊 4 x 24VDC/5A 4 x 繼電器 /10A 8 x 24VDC/ 8 x 繼電器 /2A 8 x 120/230VAC/ EM223：數(shù)字量輸入 /輸出混合模塊 4 x 24VDC 輸入； 4 x 24VDC/ 輸出 4 x 24VDC 輸入； 4 x 繼電器 /2A 輸出 8 x 24VDC 輸入； 8 x 24VDC/ 輸出 8 x 24VDC 輸入； 8 x 繼電器 /2A 輸出 16 x 24VDC 輸入； 16 x 24VDC/ 輸出 16 x 24VDC 輸入； 16 x 繼電器 /2A 輸出 不同類型的數(shù)字量模塊可以同時連接到 CPU 后面，只要注意各自的電源連接就可以了。帶 DB9 插座 ，可連接到 PROFIBUSDP 和 MPI網(wǎng)絡(luò)上。一個完整的系統(tǒng)還需要 ASInterface 電源等設(shè)備 五、 功能模塊 S7200 目前有一種特殊功能模塊： EM253：定位處理模塊，支持開環(huán)速度和定位控制。使用多個模塊的情況下也不能進行復雜的插補計算 PLC 程序的實現(xiàn) S7200 的數(shù)據(jù)主要分為： 與實際輸入 /輸出信號相關(guān) 的輸入 /輸出映象區(qū)： I：數(shù)字量輸入（ DI） Q：數(shù)字量輸出（ DO） 陜西航空職業(yè)技術(shù)學院機電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 AI：模擬量輸入 AQ：模擬量輸出 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū) V：變量存儲區(qū)，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取 V 區(qū)數(shù)據(jù) M：位存儲區(qū)，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取 M區(qū)數(shù)據(jù) T：定時器存儲區(qū)，用于時間累計，分辨率分為 1ms、 10ms、 100ms 三種 C：計數(shù)器存儲區(qū)，用于累計其輸入端脈沖電平由低到高的次數(shù)。 （３）要對ＰＬＣ的通信協(xié)議分析清楚，嚴格地按照協(xié)議的規(guī)定及幀格式編寫ＰＣ機的通信程序。 （１）數(shù)據(jù)格式 ＦＸ系列ＰＬＣ采用異步格式，由１位起始位、７位數(shù)據(jù)位、１位偶校驗位及１位停止位組成，波特率為９６００ｂｐｓ，字符為ＡＳＣＩＩ碼。 可編程序控制器的工作過程 可編程序控制器