【正文】 周期或者最長通電時間以及電磁鐵的功率決定了電磁鐵工作時的溫升 . 電磁鐵工作時的溫升 ,和工作時的環(huán)境溫度決定了電磁鐵材料絕緣等級的選擇 . (絕緣等級對應(yīng)溫度℃： A=105,E=120,B=130,F=155,H=180,N=200,C=220+) 電磁鐵輸入條件 和 功率 應(yīng)用可能有： AC/DC(恒壓源 ,恒流源 ,電瓶 ,干電池 ,DC 發(fā)電機 ,電容 ),整流濾波方式 ,電壓范圍 ,最大可供電流等 ： 電磁鐵應(yīng)用中 ,如果現(xiàn)有電源是交流 AC,需要采用整流器轉(zhuǎn)換為直流 .原則上要設(shè)計為全波整流類型 .整流元件的反向峰值電壓應(yīng)該是電磁鐵驅(qū)動電壓的 三倍 . (功率 )成比例 .但力量在電磁鐵達到磁飽和后不再隨電流 (功率 )增大 .但同時 ,溫升隨電流 (功率 )成比例增大 . 電磁閥的選擇 38 電磁閥選擇的依據(jù) 電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟性四大原則，其次是根據(jù)六個方面的現(xiàn)場工況 (即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動作方式、特殊要求進行選擇 )。以上指標(biāo)都是比較保守的，實際測量結(jié)果要高出以上標(biāo)準(zhǔn)。這樣的幾個模塊裝起來就構(gòu)成了長方體，有利于節(jié)約成本。 各氣缸的到位信號由磁性開關(guān)產(chǎn)生， PC 控制器檢測到信號后控制電磁閥做出下一步動作。 28 圖 51 PLC 電氣接線圖 軟件的設(shè)計 控制流程圖 由系統(tǒng)的控制要求，設(shè)計控制程序流程圖（見圖 51）。 用戶程序容量估計 分析系統(tǒng)控制要求，一個工作循環(huán)分為 11 個工步，每一工步完成一些簡單動作。 PLC控制 I/O 分配明細(xì) 概括地講， PLC 的工作方式是一個不斷循環(huán)的順序掃描工作方式，每一次掃描所用的時間成為掃描周期或工作周期。 目前，在中國市場上最具競爭力的西門子公司、三菱公司、歐姆龍公司、 AB公司所推出的 PLC 均為從小到大全系列的產(chǎn)品，可以滿足各種各樣的要求。 單周期操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手自動完成一個周期的動作后停止。也就是說，若上一次搬運到工作臺上的工件尚未過來，機械手應(yīng)自動停 止下降，用光電開關(guān) X008 進行無工件檢測。 24） 小臂收縮到行程開關(guān) SQ5 受壓動作，收縮停止，腰旋轉(zhuǎn) 180176。 19） 手指吸盤斷開，放下瓷磚延時 1S。 14） 大臂旋轉(zhuǎn) 180176。 8） 小臂收縮到行程開關(guān) SQ8 受壓動作，收縮停止，腰旋轉(zhuǎn) 180176。 4） 大臂旋轉(zhuǎn) 45176。其中，手腕的旋轉(zhuǎn)由單線圈兩位電磁閥控制。 — 腰關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn) 180176。 — 大臂旋轉(zhuǎn) 45176。 — 小臂伸出一個位置 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 小臂伸出一個位置 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 手指吸盤斷開 — 放下第一塊瓷磚 — 大臂旋轉(zhuǎn)90176。的旋轉(zhuǎn)。臂部有 3 個自由度，即大臂 45176。設(shè)計的是一個五自由度工件搬運氣 動機械手。 機械手主要由手部和運 動機構(gòu)組成。對于企業(yè)中一般的電氣技術(shù)人員和技術(shù)工人 , 這種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程方式 , 與常用的微機語言相比更容易接受。 (2) 高的可靠性。 這種控制方式的特點很多，有：可靠性高，擴展能力強，邏輯運算能力強，輸入輸出電路一律采用光電隔離，內(nèi)部采用電磁屏蔽，從而能更好地適用于工作環(huán)境；配套齊全，功能完善，實用性強；易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。但微機控制方式需要掌握難懂的匯編、 BASIC、 FORTRAL、 PASCAL、 C等語言，需要較高級的操作人員和環(huán)境要求，且不能應(yīng)用于比較惡劣的工作環(huán)境。 單片機控制方式 單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是一種非?；钴S和頗具有生命力的機種，較適用于控制領(lǐng)域，通常情況下，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部含有計算機的基本功能部件：中央處理器 CPU、存儲器和 I/O 接口電路等。 三、應(yīng)保證抓取物體在手指內(nèi)的夾持精度，應(yīng)保證每個被抓取的物體，在手指內(nèi)都有準(zhǔn)確的相對位置。設(shè)計的經(jīng)濟性體現(xiàn)為合理的功能定位、實現(xiàn)使用功能要求的最簡單的技術(shù)途徑和最簡單合理的結(jié)構(gòu) 對零件設(shè)計的基本要求 機械零件是組成機器的基本單元，對機器的設(shè)計要求最終都是通過零件的設(shè) 12 計來實現(xiàn)的，所以設(shè)計零件時應(yīng)滿足的要求是從設(shè)計機器的要求中引伸出來的，即也應(yīng)從保證滿足機器的使用功能要求和經(jīng)濟性要求兩方面考慮。由于氣動技術(shù)是以壓縮空氣為介質(zhì) ,以氣源為動力的能源傳遞技術(shù) ,其工作可靠性高、使用壽命長、對環(huán)境沒有污染 ,所以在機械手的驅(qū)動系統(tǒng)中常采用氣動技術(shù)。這類線中需設(shè) 11 置一些換向或合流裝置。這種自動線把全線分成若干段，對故障少者不設(shè)儲料器，使之具有 “ 剛性 ” ；對故障多者設(shè)置儲料器，使之具有 “ 柔性 ” 。它特別適用于少品種、大批量的產(chǎn)品包裝中。而且該設(shè)備達到了 100％在線測量，使陶企可通過實時測量，報告磚體尺寸的變化，利于及時調(diào)整機器設(shè)備參數(shù)保證產(chǎn)品質(zhì)量。該設(shè)備采用模塊化設(shè)計方法，分為摞磚、對齊、送紙、折紙、打包五大模塊，根據(jù)用戶的條件與需要合理優(yōu)化配置模塊，使生產(chǎn)效益最大化；而且摞磚模塊采用的是升垛式摞磚方式，反應(yīng)迅速，不損傷瓷磚的表面。 耐急冷急熱性：產(chǎn)品抵抗外界溫度急劇變化而不被破壞的能力。 ②拋晶磚：又稱拋釉磚、釉面拋光磚。 b．吸音磚：坯體空隙率高達 40％～ 50％，能起到減音效果，并有 防火、保溫作用，在室內(nèi)音響設(shè)計中，利用吸音磚可獲得最佳殘音效果。中國建陶 業(yè)完全有能力輕松邁過這場經(jīng)濟災(zāi)難。 經(jīng)濟分析及市場前景預(yù)算 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 電磁閥的選擇 ............................... 錯誤 !未定義書簽。 軟件的設(shè)計 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 模塊式機械手及組成 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 機械手在自動包裝中的應(yīng)用 ................... 錯誤 !未定義書簽。而氣動技術(shù)與 PLC 技術(shù)相結(jié)合，則可以更為方便的實現(xiàn)機電一體化控制。氣動機械手由于具有易實現(xiàn)直線運動、控制簡便、介質(zhì)便宜、傳動快速、壓力低、安全無污染、環(huán)境適應(yīng)性強等特點 ,從而廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、包裝機械、印染機械、食品機械、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域。 第二章 瓷磚包裝中的機械手 ......................... 錯誤 !未定義書簽。 PLC 控制方式 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 PLC 的硬件組成 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 第七章 元器件的選擇 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 第十章 經(jīng)濟分析 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 從建筑陶瓷整個行業(yè)來看，市場空間仍然很大。 7 1 瓷磚及生產(chǎn)介紹 陶瓷墻地磚的品種 (1)功能墻地磚 ①多孔性陶瓷坯體的利用：通過使用高溫能分解大量氣體的原料和加入適量的化學(xué)發(fā)泡劑，制成體積密度只有 0． 6~1． 0g／ cm3，甚至更低的多孔性陶瓷坯體，這種比水還輕的陶瓷材料有多種用途。抗靜電磚通常是在釉或坯中加入具有半導(dǎo)體性能的金屬氧化物，使磚具有半導(dǎo)體性能，避免靜電積累，達到抗靜電的目的。 %： 8 2. 表面質(zhì)量：將不少于 1㎡的磚正面向上平鋪好，并使其各部分光線達到一定標(biāo)準(zhǔn)，然后在規(guī)定距離內(nèi)用眼目測； 國家標(biāo)準(zhǔn)拋光磚： A、 斑點、起泡、溶洞、落臟、磕碰、麻面：相聚 1m 處目測不明顯 B、 裂紋、漏拋、漏磨、磨痕、磨劃：不允許 C、 色差：距磚 3m 處目測不明顯 國家標(biāo)準(zhǔn)釉面磚： A、缺釉、斑點、落臟、棕眼、熔洞、釉泡、剝邊，坯粉： 相距 1m 處目測不明顯 B、裂紋：不允許 C、色差：距磚 3m處目測不明 顯 變形： 邊直度：測量相鄰的邊長并做比較，偏差國標(biāo)≤ % 直角度：以中線與相對應(yīng)的邊長作比較，偏差≤ % 平整度：用對角線的長度與中心凹陷高度作比較，偏差≤ % 吸水率：以產(chǎn)品在一定條件下吸收水分來表示，它表示的是坯體燒制的致密程度，吸水率越低，表示產(chǎn)品的致密度越好，另外吸水率還對產(chǎn)品的抗凍性有較大影響?，F(xiàn)在，建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)， 瓷磚 實現(xiàn)了 機電 一體化。 科信達自主研發(fā)的精明眼檢測生產(chǎn)線，一經(jīng)問世，便引發(fā)了陶機裝備業(yè) 的又一次轟動。它能使被包裝物品和包裝材料按預(yù)定的包裝要求和工藝順序，經(jīng)由各包裝機完成包裝的全過程。 ② 柔性自動包裝線。 ② 并聯(lián)自動包裝線。 機械手在 自動 包裝中的應(yīng)用 機 械手概 況 機械手是工業(yè)自動控制領(lǐng)域中經(jīng)常用到的一種能夠自動抓取、操作的裝置。機械手控制系統(tǒng)越來越多的由可編程控制器 (即 PLC)來實現(xiàn)，用它控制機械手來完成各種規(guī)定 機械 手整體 設(shè)計的基本要求 對機器使用功能方面的要求 :實現(xiàn)預(yù)定的使用功能是機械設(shè)計的最基本的要求，好的使用性能指標(biāo)是設(shè)計的主要目標(biāo)。 手部結(jié)構(gòu) 機械手手部 (末端執(zhí)行器 )結(jié)構(gòu)形式多樣，但總的設(shè)計都有如下幾點基本要求 : 一、應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動力，手指握力 (夾緊力 )大小要適宜，力量過大則動力消耗多，結(jié)構(gòu)龐大，不經(jīng)濟，甚至?xí)p壞抓取物體 。除此之外，隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，使用繼電器電路構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)的缺陷不斷暴露出來。盡管如此，其硬件制作質(zhì)量和抗干擾措施很難達到高標(biāo)準(zhǔn)，且其環(huán)境適應(yīng)能力差， 14 難以在惡劣的工作條件下工作。模擬量運算 PID 功能及更高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 選擇 PLC 的原因 次設(shè)計選擇 PLC 是 因為它有它自身的優(yōu)點： (1) 好的通用性。 PLC 不僅具有邏輯運算和控制 , 以及順序控制等功能 , 而且還具有模擬轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、高速計數(shù)、速度控制、位置控制、模擬量調(diào)節(jié) (如 PID 控制 )以及遠(yuǎn)程通訊、生產(chǎn)監(jiān)控等功能。這大大縮短了生產(chǎn)周期，效率得到了明顯的改善。自由度是機械手設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。 17 圖 41 機械手各模塊的組成 總體方案的設(shè)計 本課題目標(biāo)是實 現(xiàn)生產(chǎn)瓷磚連續(xù)自動包裝 ,為 5 個自由度機械手控制系統(tǒng) .執(zhí)行件作循環(huán)往復(fù)的直線水平運動和旋轉(zhuǎn)運動 ,并且運動中速度要調(diào)節(jié) ,運動 總體方框圖 見圖 42。臂部有 3個自由度，即大臂 45176。 — 腰關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn) 180176。 — 大臂旋轉(zhuǎn) 45176。 — 大臂旋轉(zhuǎn) 45176。 — 手指吸盤吸合 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176?；氐皆?— 原位 — 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。 — 小臂縮回一個位置 — 腰關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn) 180176。 2） 手腕旋轉(zhuǎn) 90176。將第一塊瓷磚放入包裝箱 1 中。同時，向 PLC 發(fā)出信號，小臂收縮一個位置。 17） 重復(fù)步驟 1） —— 5）。將第五塊瓷磚放入包裝箱 5 中。 瓷磚通過傳送帶送到機械手，傳送帶為步進式控制。例如當(dāng)選擇大臂旋轉(zhuǎn)運動時，按下按鈕，機械手大臂旋轉(zhuǎn)。在中國市場上，歐洲的代表是西門子公司，日本的代表是三菱和歐姆龍公司，美國的代表是 AB 與 GE公司。特點是：繼電器輸出型： CPU 驅(qū)動繼電器線圈，令觸點吸合，使外部電源通過閉合的觸點驅(qū)動外部負(fù)載，其開路漏電流為零，響應(yīng)時間慢（約 10ms），可帶較大的外部負(fù)載；晶體管輸出型： CPU 通過光耦合使晶體管通斷，以控制外部直流負(fù)載，響應(yīng)時間快（約 ），可帶外部負(fù)載小；可控硅輸出型： CPU 通過光耦合使三端雙向可控硅通斷，以控制外部交流負(fù)載 ,開路漏電流大 ,響應(yīng)時間較快 (約1ms)。 2） 立即輸入方式。 PLC 輸出信號通過中間繼電器控制電磁閥的通斷，從而控制氣流回路來控制機械手的位置動作。三位五通閥可以使手臂回轉(zhuǎn)實現(xiàn)多點定位。這樣的產(chǎn)品體積小巧、成本低、安裝方便。它不帶擴展就能滿足壓坯機 10路輸出和 15個輸入的要求。軟件指標(biāo)的另一部分就是指令的類型，可編程控制器的各種運算功能都是由這種指令的種類和功能所決定的。 流體狀態(tài)：大至有氣態(tài)，液態(tài)或混合狀態(tài)，特別是口徑大于 DN25 訂貨時一定要區(qū)分開來。 六、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動、防水霧、水淋、潛水 。即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、和對惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力也優(yōu)于一般機械式行程開關(guān)。 2）重復(fù)精度：下連續(xù)進行 10 次實驗，取其中最大或最小值與 10 次試驗的平均值之差作為接近開關(guān)的重復(fù)精度。接近開關(guān)在整個機械手運動的控制過程中一共用到 8個，其中三個旋轉(zhuǎn)控制的，五個小臂控制的，編號分別為 SQ SQ SQ3； SQ SQ SQ6； SQ SQ8。各種電磁閥及各類電器元件根據(jù)各自的作用，都有一定的裝配位置，例如拖動電動機與各種執(zhí)行元件 (電磁鐵、電磁閥、電磁離合器、電磁吸盤等 )以及各種檢測元件 (限位開關(guān)、傳感器、溫度、壓力、速度繼 電器等 )必須安裝在生產(chǎn)機械的相應(yīng)部分 .各種控制電器 ,保護器 (熔斷器 ,電流、電壓保護繼電器 )電腦感可以安放在