【正文】 目前在世界形成了以日本、美國和歐盟氣動(dòng)技術(shù)、氣動(dòng)機(jī)械手三足鼎立的局面。同時(shí)提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化程度和速度，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了人力資源，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。同時(shí)Y05也被置1，夾緊動(dòng)作繼續(xù)執(zhí)行。途中按下停止按鈕，則運(yùn)行至原點(diǎn)位置后停止。按下回原點(diǎn)按鈕，機(jī)械手會自動(dòng)返回至原點(diǎn)，即碰到左限和上限行程開關(guān)。設(shè)原點(diǎn)指示燈1個(gè)，占1個(gè)輸出點(diǎn)。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止； 同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)械手放松．放松后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。自動(dòng)操作方式又分為步進(jìn)、單周期和連續(xù)操作方式。其中，上升、下降和左移、右移分別由雙線圈兩位置電磁閥控制。 S7200 Micro PLC 系統(tǒng)的組成PLC模塊的選擇：采用CPU224的主機(jī)和輸出擴(kuò)展模塊EM222簡要介紹對擴(kuò)展模塊的選?。篠7200PLC的I/O擴(kuò)展模塊有：1. 輸入擴(kuò)展模塊EM221: 共有3種產(chǎn)品，即8點(diǎn)和16點(diǎn)DC、8點(diǎn)AC。l 通訊端口允許將S7200CPU同編程器或一些設(shè)備連接起來。 4． 流程工業(yè)自動(dòng)化。3. 編程方便，易于使用。首先,網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。ii) 人機(jī)界面：最簡單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面也非常普及。內(nèi)存內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 PLC的組成PLC的構(gòu)成： PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。真空吸盤上升和下降的速度分別由節(jié)流閥4和節(jié)流閥6來控制，在真空吸盤停止時(shí)，液控單向閥3和7防止真空吸盤上下飄移。兩個(gè)氣缸均由不同三位五通雙電控?fù)Q向閥控制。如若不然，橫向氣缸活塞桿需承受很大的徑向力，對活塞桿的強(qiáng)度要求很高，耗費(fèi)原材料，且壽命減短。手指的選擇，沒有嚴(yán)格規(guī)定，一般是根據(jù)具體工況條件而定。容積調(diào)速系統(tǒng)多用變量泵供氣，用安全閥來限定系統(tǒng)的最高壓力。 擬定執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)控制回路 執(zhí)行元件確定后，其運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的控制是氣壓回路的核心問題。⑤比例式電磁換向閥：比例方向閥是以在閥芯外裝置的電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力，來控制閥芯的移動(dòng)，依靠控制線圈電流來控制方向閥內(nèi)閥芯的位移量，故可同時(shí)控制油流動(dòng)的方向和流量。②機(jī)動(dòng)換向閥：又稱行程閥，它主要用來控制液壓機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程，它主要借助于安裝在工作臺上的擋鐵或凸輪來迫使閥芯移動(dòng)，從而控制油液的流動(dòng)方向。 （1）工作原理 換向閥滑閥的工作置數(shù)稱為“位”，于氣壓系統(tǒng)中氣路相連通的氣口數(shù)稱為“通”，如圖3—1：圖31 換向閥的工作原理 當(dāng)閥工作在中位時(shí)，P、A、B、T，四個(gè)氣口互不想通，處于截止。 （2）注意事項(xiàng)①部分零件使用pc材質(zhì)，禁止接近或在有機(jī)劑環(huán)境中使用。因?yàn)橐詨嚎s空氣為工作介質(zhì)，具有防火；防爆；放電磁干擾、抗震動(dòng)；沖擊??；無污染，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等特點(diǎn)。這種輸送系統(tǒng)介于常規(guī)機(jī)械手系統(tǒng)和多工位壓力機(jī)橫桿式輸送系統(tǒng)之間，既靈活簡便又快速高效，適應(yīng)于串列式?jīng)_壓生產(chǎn)線。 單機(jī)聯(lián)線生產(chǎn)通用性較好，適合柔性生產(chǎn)，占用資金少，完全可以滿足我國生產(chǎn)中高檔轎車所需要的零件質(zhì)量要求；與單機(jī)聯(lián)線的沖壓生產(chǎn)線相比較，大型多工位壓力機(jī)除了占地面積小外，還有生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)16—25次每分，為手工送料流水線的4—5倍，單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的2—3倍等優(yōu)點(diǎn)。 隨著沖壓自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械手自動(dòng)傳輸機(jī)構(gòu)的形式也日異月新。 組合式送料裝置的某些動(dòng)作由機(jī)械系統(tǒng)完成，而另一些動(dòng)作則由電子系統(tǒng)完成，結(jié)構(gòu)隨廠家的不同而異，這種送料方式在汽車覆蓋件生產(chǎn)中應(yīng)用有限。但是在該沖壓線中由于存在工件換向和雙動(dòng)拉深的問題，因此，必須配有同步翻轉(zhuǎn)裝置，最高生產(chǎn)節(jié)拍6—9次每分，而且設(shè)備的維修量很大。機(jī)械送料機(jī)構(gòu)盡管調(diào)整相對困難且機(jī)構(gòu)較大，但具有送料準(zhǔn)確可靠、機(jī)構(gòu)沖擊與振動(dòng)少、噪聲低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，仍是目前沖壓加工中最常用的自動(dòng)送料方式。第二章 沖壓線簡介 沖壓成型作為一門古老而又年輕的制造技術(shù)，幾乎滲透到國民經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)部門。研究開發(fā)新的氣路系統(tǒng)，提高生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍，提高效率。如日本的RF20SDOR11機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向（側(cè)面）送料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配、制造、維修困難，價(jià)格昂貴，又不適合我國沖床的縱向送料要求。為了提高沖壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和充分利用自動(dòng)沖壓線的靈活性、提高沖壓車間的生產(chǎn)能力、改善和優(yōu)化沖壓線的自動(dòng)化輸送系統(tǒng)，直至提升沖壓線的生產(chǎn)節(jié)拍。目前，對送料裝置的要求呈現(xiàn)出高精度化、高速度化、高自動(dòng)化、高可靠性等特點(diǎn)。我國工業(yè)的發(fā)展尤其是汽車工業(yè)的發(fā)展，對沖壓技術(shù)自動(dòng)化提出越來越高的要求。根據(jù)沖壓工件的不同分類及其沖壓工藝，用于沖壓設(shè)備上的自動(dòng)化輸送系統(tǒng)的選型也各不相同。沖壓線吸放料技術(shù)是以機(jī)械、氣壓和自動(dòng)控制等學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)為基礎(chǔ)而融合的一種系統(tǒng)技術(shù)，可以說是一門知識技術(shù)密集的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)。 設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)之前，必須有一個(gè)指導(dǎo)原則，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則是：以任務(wù)書所要求的具體設(shè)計(jì)要求為根本設(shè)計(jì)目標(biāo)，充分考慮吸放料系統(tǒng)工做的環(huán)境和工藝流程的具體要求。 沖壓生產(chǎn)自動(dòng)送料發(fā)展概況 普通壓力機(jī)的送料機(jī)構(gòu)普通壓力機(jī)上的送料機(jī)構(gòu)根據(jù)送料動(dòng)力的不同可分為機(jī)械、液壓、氣動(dòng)三大類，在沖壓加工中以機(jī)械與氣動(dòng)二類應(yīng)用較多。 （2）一個(gè)在壓力機(jī)之間固定軌道上移動(dòng)的穿梭小車，負(fù)責(zé)將工件由取料機(jī)械手的放料位置移送到上料機(jī)械手的取料位置。 機(jī)械式送料是通過與壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的直接聯(lián)接完成沖壓件從一個(gè)工位移動(dòng)到另一個(gè)工位。 一套完整的沖壓自動(dòng)化拆垛系統(tǒng)主要包括2臺軌道移動(dòng)式上料小車（每個(gè)上料小車上配備4—8個(gè)活動(dòng)可調(diào)磁力分張器通常為永磁鐵，用于板料的分離）、拆垛手（機(jī)械手或機(jī)器人）、傳送裝置（多為磁性皮帶機(jī)）、板料清洗機(jī)、板料涂油機(jī)、板料對中臺及控制系統(tǒng)等組成。主要任務(wù)是將成品沖壓件輸送至合適的位置便于裝箱，并為沖壓件檢測提供條件。而且可以設(shè)定夾緊和松開時(shí)間，動(dòng)作方式為輥柱作圓周運(yùn)動(dòng)，不會有咬死現(xiàn)象。但是，在該送料機(jī)中所用到的伺服馬達(dá)、電氣箱電子元件和控制器等都是從日本引進(jìn)的、國內(nèi)在這方面的技術(shù)還比較落后，因此，我們必須給予這方面技術(shù)充分的重視，加快研究開發(fā)，以較快的速度追趕發(fā)達(dá)國家的研究步伐。②安裝時(shí)請注意氣體流動(dòng)方向與本體上箭頭所指方向是否一致，注意接管及接頭牙型是否正確。電磁換向閥有滑閥和球閥兩種結(jié)構(gòu)，通常所說的電磁換向閥為滑閥結(jié)構(gòu)，稱球狀或錐狀閥芯的電磁換向閥為電磁換向座閥，也稱電磁球閥。 （3）結(jié)構(gòu) 在氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛采用的是滑閥式換向閥，在這里主要介紹這種換向閥的幾種結(jié)構(gòu)。 電磁換向閥起先導(dǎo)作用，它可以改變控制液流的方向，從而改變液動(dòng)換向閥的位置。（1）工作原理 油液流經(jīng)小孔時(shí)，會產(chǎn)生較大的液阻，通流面積越小，油液受到的液阻越大，通過閥口的流量就越小，因此，改變節(jié)流口的通流面積，使液阻發(fā)生變化，就可以調(diào)劑流量的大小。而方向控制采用三位五通電磁換向閥來實(shí)現(xiàn)。 氣缸的設(shè)計(jì)及安放 A．水平方向的伸縮移動(dòng)，、下降移動(dòng)都可選擇普通型單活塞桿雙作用氣缸或無桿氣缸，但是考慮到普通型氣缸輸出力比較大，價(jià)格比較便宜。在研究氣缸的性能和確定氣缸缸徑時(shí)，常用到負(fù)載率β： β= 氣缸的實(shí)際負(fù)載F 氣缸的理論負(fù)載F。它的氣源是由空氣壓縮機(jī)通過快換接頭進(jìn)入儲氣罐，經(jīng)分水過濾器、調(diào)壓閥、油霧器，進(jìn)入各并聯(lián)氣路上的電磁閥，以控制氣缸和端拾器動(dòng)作。下降到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，壓下限位開關(guān)SQ1，使2YA斷電，真空吸盤停止下降；同時(shí)，5YA斷電，真空吸盤松開零件，把零件放在工作臺上。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)?！? 底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。多數(shù)PLC具有RS232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC的主要應(yīng)用范圍通?？煞殖梢韵聨追N： 1． 中小型電氣控制系統(tǒng)。 S7200 CPU外型圖l CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲數(shù)據(jù)，以便對工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過程進(jìn)行控制。l EEPROM卡可以存儲CPU程序，也可以將一個(gè)CPU中的程序傳送到另一個(gè)CPU中。5. 模擬量輸出擴(kuò)展模塊EM232。機(jī)械手是整個(gè)機(jī)械設(shè)備中的一部分，主要有伸縮臂、升降臂、抓工件、放料等功能。．夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升，上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通右移電磁閥，機(jī)械手右移。手動(dòng)控制分為手動(dòng)和回原點(diǎn)兩種操作。 PLC外部接線圖手動(dòng)控制分為手動(dòng)和回原點(diǎn)兩種操作。在零點(diǎn)位置上，把選擇開關(guān)旋到“單周期” 位置，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手就進(jìn)行一次循環(huán)運(yùn)行，并返回在原點(diǎn)停止。當(dāng)機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí)，將狀態(tài)S20置1這是第一步。我選擇這個(gè)設(shè)計(jì)，也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的不足。而今，電磁閥的線圈功率越來越小，而PLC的輸出功率在增大，由PLC直接控制線圈變得越來越可能。由于氣動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡單、易實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以