【正文】 所以，在設(shè)計中，如何通過設(shè)計來減少材料的使用和提高材料的利用率，并通過整體設(shè)計使產(chǎn)品的性能價格比最優(yōu)化，是設(shè)計者必須重視的問題。本文就是想通過對被控對象和控制機構(gòu)兩部分的深入討論之后，總結(jié)出一套可行的方案來緩 解此問題。自動開關(guān)的類型較多，有框架式、塑料外殼式、限流式、手動操作使和電動操作使。 接近開關(guān)的選擇 接近開關(guān)可根據(jù)其感辨機構(gòu)工作原理的不同分為好幾種形式，在這里選用當前應(yīng)用最普遍的高頻振蕩型接近開關(guān)。以能量束為原理（光及超聲波）的接近開關(guān)則是指發(fā)送器于接收器之間的距離。見附表 2 接近開關(guān) 接近開關(guān)簡介 無觸頭行程開關(guān)又稱為接近開關(guān)，其功能是當某中種物體與之接近到一定距離時就發(fā)出動作信號，而不像機械行程開關(guān)那樣需要施加機械力。 五、根據(jù)持續(xù)工作時間長短來選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電 t 當電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多余關(guān)閉的時間應(yīng)選用常開型。 接口方式，一 般 DN50 要選擇法蘭接口， ≤DN50 則可根據(jù)用戶需要自由選擇。軟件指標包括運行方式、速度、程序容量、指標類型、元件種類和數(shù)量、指令類型等。依照系統(tǒng)需要的輸出和輸入 I/O 點數(shù)，本人選用了 三菱 FX232MT 小型可編程控制器。如三菱公司的小型 PLC FX 系列先后推出了 FX2 、 FX0S、 FX0N、 FX2C、 FX2N、FX2NC、 FX1S 和 FX1N 等系列 , 它們的性能價格比越來越高。 圖 61 電磁閥驅(qū)動電路 手動啟動 電磁閥 電路 點動按鈕、接觸器線圈、熱繼電器觸頭和可能用到的輔 助繼電器、熔斷器控制，電路如圖 62所示。綜合分析系統(tǒng)要求，考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟性和技術(shù)指標，選用三菱公司微型 PLC，本文選用 FX1S— 32MR— 001型號。 PLC 就是這樣周而復(fù)始地重復(fù) 上述循環(huán)掃描的。 RAM 為隨機存儲器，一般都是 CMOS 型的，耗電極微，在 PLC 中通常用鋰 電池作后備，失電時也不會丟失程序； ROM 為只讀存儲器，系統(tǒng)程序固化在其中，用戶不可更改，失電不受影響； EPROM 為可擦除存儲器，其寫入和擦除時都必須要用專用的寫入器和擦除器，用戶很不方便； EEPROM 為電可擦除只讀存儲器，其內(nèi)部的程序可通過編程器的寫入和擦除。在工作中若按一下停止按鈕，則機械手將繼續(xù)完成一個周期的動作后，回到原點自動停止。 機械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。轉(zhuǎn)入下一次循環(huán)。 20） 小臂收縮到行程開關(guān) SQ6 受壓動作，收縮停止，腰旋轉(zhuǎn) 180176。 15） 手指吸盤斷開，放下瓷磚延時 1S。 10） 大臂旋轉(zhuǎn) 180176。 5） 腰旋轉(zhuǎn) 180176。而當線圈斷電時，手腕向上旋轉(zhuǎn)而當碰到限位開關(guān) SQ1 時停止。 — 小臂伸出一個位置 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 手指吸盤斷開 — 放下第四塊瓷磚 — 大臂旋轉(zhuǎn) 90176。 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 小臂縮回一個位置 — 腰關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn) 180176。 左工作臺是一個傳送帶 ,有步進電機控制(M1),手指每取走一塊瓷磚傳送帶就步進一個位置 ,為下一 塊瓷磚做好準備 .同時在機械手動作之前 ,光電開關(guān)檢測傳送帶是否有瓷磚 ,以防止誤動作 ,損壞機構(gòu) . 它的動作循環(huán)是：原位 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。旋轉(zhuǎn)；手指有 1 個自由度，即手 指的吸合和斷開；還有腰關(guān)節(jié) 180176。通過模塊選擇與組合以構(gòu)成一定范圍內(nèi)的不同功能或同功能不同性能、不同規(guī)格的系列產(chǎn)品。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。由于他們的邏輯性比較強，所以要對他們改動會比較困難，在更新機械設(shè)備的同時，只能研究新的控制設(shè)備，這不僅延長了生產(chǎn)周期，而且也提高了生產(chǎn)成本，在產(chǎn)品更新很快的今天，這 些不足之處會大大限制企業(yè)的發(fā)展，降低企業(yè)的競爭力。 另一方面 , 它采用了諸如數(shù)字濾波、指令復(fù)執(zhí)、程序卷回、差錯校驗等一系列軟件抗干擾措施及故障診斷技術(shù) , 以及在系統(tǒng)一級的冗余配置等。 PLC 用存儲邏輯代替界限邏輯，大大地減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計以及建造的周期大大縮短，是現(xiàn)代工業(yè)工作控制 系統(tǒng)的良好選擇。且 PLC 的 I/O接口多，各種配件齊全，很容易構(gòu)成 系統(tǒng)。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，尤其是八位單片機已經(jīng)成為當前單片機的主流。 13 3 機械手控制方式 的 比較 目前，我國國內(nèi)的控制方式有以下幾種，通過它們之間的對比，我們可以 發(fā)現(xiàn) PLC 控制方式更具有獨特的優(yōu)越性。這就要求零件在預(yù)定的壽命期內(nèi)不會產(chǎn)生各種可能的失效 ，即要求零件在強度、剛度、振動穩(wěn)定性、耐磨性和溫升等方面必須滿足必要的條件，這些條件就是判定零件工作能力的準則?？删幊炭刂破鳎?PLC）是以微處理器為核心，集計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)。它是在一條包裝線中同時采用串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。 (2)按組合布局分類 ① 串聯(lián)自動包裝線。 自動包裝線一般可按下列方式進行分類： （ 1） 按各包裝機間的連接特征分類 ① 剛性自動包裝線。 10 后續(xù)的困扎、纏繞包裝，采用光、機、電、儀一體設(shè)計，應(yīng)用了稱量傳感技術(shù)，采用了 DSP、 PLC 控制，產(chǎn)品具有自動化程度高、高效、安全、便捷等特點，其自動化包裝機單元、碼垛單元及調(diào)試監(jiān)控等技術(shù)有創(chuàng)新。每分鐘能達到 6 盒的工作頻率，以每盒 4塊 600600mm的陶瓷磚計，連續(xù)工作 22小時則可包裝 11400 ㎡。 光澤度：將具有一定要求的黑玻璃的反光能力與被測此片的反光能力相比較，國家標準≥ 55度。具有彩釉磚裝飾豐富和瓷質(zhì)磚吸水率低、材質(zhì)性能好的特點，又克服了彩釉磚釉上裝施不耐磨、抗化學(xué)腐蝕性能差和瓷質(zhì)磚裝飾方法簡單的弊端。 d．滲水路面磚：在磚內(nèi)形成多孔連貫的氣孔結(jié)構(gòu)，能將地面水滲透到地下，具有普通廣場磚的風格，又有透水、保水、防滑功能，是目前廣場磚的替代品。預(yù)計 20xx20xx 年，我國建筑陶瓷行業(yè)增長速度將有所降低，收入年均增長率將達到 %，利潤年均增長率將達到 %； 20xx 年，行業(yè)收入將達到 億元，利潤將達到 億元。 參考文獻 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 5 組合開關(guān)、斷路器的選擇 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 主電路設(shè)計 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 機械手控制系統(tǒng)實例分析 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 繼電器控制方式 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 第一章 瓷磚及生產(chǎn)介紹 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 1 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 中文題目： 瓷磚自動包裝線的 PLC 控制 英文題目： THE PLC CONTROL OF AUTOMATIC PACKAGING LINE OF TILES 院 系： 科技藝術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 07自動化 (1)班 姓 名： 石文貴 學(xué) 號： 20xx10320xx0 指導(dǎo)教師： 起訖時間： 20xx年 3 月 19 ~ 5 月 20日 2 摘 要 本文敘述了一種基于 PLC 控制的五自由度應(yīng)用型氣動機械手的設(shè)計。 陶瓷墻地磚的品種 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 單片機控制方式 ............................. 錯誤 !未定義書簽。 第五章 PLC 設(shè)計 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 手動啟動電磁閥電路 ......................... 錯誤 !未定義書簽。 第八章 電氣控制裝置工藝設(shè)計 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 附錄 附表 1 元件清單 附表 2 電磁閥狀態(tài)表 附圖 1 控制面板布置示意圖 附圖 2 電氣箱元件排列圖 6 0 緒 論 近年來，建陶制造從華東和佛山等中高檔建陶集中產(chǎn)區(qū)向全國遷移；優(yōu)質(zhì)建陶企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)遷移加快產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局，同時，優(yōu)質(zhì)建陶企業(yè)的遷移也帶動新建陶產(chǎn)區(qū)由低檔建陶生產(chǎn)向中高檔建陶生產(chǎn)提升。 建筑陶瓷制品由于主要用于內(nèi)墻建筑或裝飾，對于產(chǎn)品輻射防護的安全性顯得尤為重要。 ②抗靜電磚；在人們?nèi)粘９ぷ骰顒又袝a(chǎn)生靜電。拋晶磚采用釉下裝飾、高溫燒成、釉面細膩、高貴華麗，屬高檔產(chǎn)品。 9 2 瓷磚包裝中的機械手 瓷磚包裝設(shè)備的發(fā)展 現(xiàn)代化 瓷磚包裝 的技術(shù)特點，主要表現(xiàn)在重視技術(shù)創(chuàng)新，以高新技術(shù)來推動創(chuàng)新。 該設(shè)備采用觸摸屏的人機對話界面方式，更容易、更直觀地對包裝線進行操作、調(diào)試及維護；并采用 PLC 控制方式，實時監(jiān)控每個模塊的運行動作。具有 800 包 /小時的生產(chǎn)能力，適應(yīng)了我國高速發(fā)展的規(guī)?；a(chǎn)和高效能現(xiàn)代化倉儲物流業(yè)發(fā)展的需要。各包裝機間用輸送裝置直接連接起來 ，以一定的生產(chǎn)節(jié)拍運行。各包裝機按工藝流程單臺順序連結(jié)。其目的是平衡各包裝機的生產(chǎn)節(jié)拍。 PLC一般采取易于理解和掌握的梯形圖語言及面向工業(yè)控制的簡單指令 ,形象直觀，特別適合現(xiàn)場操作人員使用。設(shè)計時應(yīng)合理地選擇材料和毛坯的形式、設(shè)計簡單合理的零件結(jié)構(gòu)、合理規(guī)定零件加工的公差等級以及認真考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性等。 繼電器控制方式 這種方式簡單直接，工作穩(wěn)定可靠，成本低，但速度慢，效率低。單片機的改善主要在以下四個方面： （ 1）為了 提高工作速度和精度， CPU 的功能有了明顯的增強； （ 2）內(nèi)部集成存儲器的容量和常用的 I/O 接口電路的種類和數(shù)量明顯增多； （ 3）隨著芯片內(nèi)部功能的增強和內(nèi)部資源的豐富，單片機所需要的引腳數(shù)也要相應(yīng)地增加； （ 4）在很多應(yīng)用場合，單片機有很小的體積，只需較低的工作電壓和極小的功耗。 PLC 控制方式 20世紀 70 年代末期，可編程控制器進入了實用發(fā)展階段。 通過上文對各種控制方式的比較，我們可以看出此次課題應(yīng)該采用 PLC 控制方式更加合理。因而它的可靠性很高 , 其平均無故障時間可達 2～ 5 萬小時以上。而 PLC 的出現(xiàn)解決了以上的難題。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。并且在產(chǎn)品變化或臨時需要對機械手進行新的分配任務(wù)時，可以允許方便的改動或重新設(shè)計其新部件，能很快地投產(chǎn)，降低安裝和轉(zhuǎn)換工作的費用。的旋轉(zhuǎn)。 — 光電檢測信號 — 手指吸盤吸合 瓷磚 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。回到原位 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 小臂縮回一個位置 — 原位 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 小臂縮回一個位置 — 腰關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn) 20 180176。 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 手指吸盤斷開 — 放下第五塊瓷磚 — 大臂旋轉(zhuǎn)90176。當腰旋轉(zhuǎn)電磁閥得電時，腰部旋轉(zhuǎn)，碰限位開關(guān) SQ4 停止，而斷電時復(fù)位。碰限位開關(guān) SQ4 動作，旋轉(zhuǎn)結(jié)束，大臂開始動作。將第二塊瓷磚放入包裝箱 1 中。同時，向 PLC 發(fā)出信號，小臂收縮一個位置。 21） 重復(fù)步驟 1） —— 5）。 機械手按上述順序周而復(fù)始地包瓷磚。自動操作方式又分為步進、單周期和連續(xù)操作方式。 23 5 PLC設(shè)計 PLC 的簡介 隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、容錯控制技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)的飛速發(fā)展，可編程序控制器的數(shù)量、型號、品種以異乎尋常的速度發(fā) 展。 I／ O接口是輸入（ IN）／輸出（ OUT）接口的簡稱，是 PLC 主機與被控對象 24 進行信息交換的紐帶； PLC 通過 I／ O接口與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換， PLC 的輸入輸出信號有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種類型，所有的輸入輸出信號均經(jīng)過光電等隔離，大大增強了 PLC 的抗 干擾能力。 執(zhí)行用戶程序時，需要各種現(xiàn)場信息，這些現(xiàn)場信息已接到 PLC 的輸入端。 安排 I/O 端口及所用內(nèi)部元件地址 機械手控制系統(tǒng) I/O 地址表見表 5— 1 表 5— 1 機械手 PLC 控制 I/O 地址表 輸入 輸出 器件代號 地址號 功能說明 器件代號 地址號 功能說明 SQ0 X0 無瓷磚檢測開關(guān) KM1 Y1 手腕氣缸下旋轉(zhuǎn) SQ1 X1 手腕旋轉(zhuǎn)上限位 KM2 Y2 手腕氣缸上旋轉(zhuǎn) SQ2 X2 手腕旋轉(zhuǎn)下限位