【正文】 正是有了于教授的悉心指導(dǎo)，本論文才保質(zhì)保量的完成了。有的PLC其輸入電路濾波器的時(shí)間常數(shù)可以調(diào)整。5）外設(shè)端口服務(wù)階段這個(gè)階段里，CPU完成與外設(shè)端口連接的外圍的通信處理。一個(gè)循環(huán)掃描過程可歸納為五個(gè)工作階段，各階段完成的任務(wù)如下[12]：a) 公共處理階段。例如，連接編程器以輸入、修改用戶程序或監(jiān)控程序的運(yùn)行；有的PLC可以通過外設(shè)端口與其他PLC、計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備PT等連接進(jìn)行通信，或連成各種網(wǎng)絡(luò)等；連接打印機(jī)以打印用戶程序，打印PLC運(yùn)行過程中的狀態(tài)，打印故障報(bào)警的種類和時(shí)間等；連接EPROM寫入器，將調(diào)試好的擁護(hù)程序?qū)懭隕PROM，以免被誤改動(dòng)等；連接外存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用戶程序等。LED點(diǎn)亮，表示該輸出點(diǎn)接通。CPU是與該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出鎖存器為高電平，使LED點(diǎn)亮，表示該輸出點(diǎn)狀態(tài)為1；當(dāng)對(duì)應(yīng)于T2的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為0時(shí)，光電耦合器T1不導(dǎo)通，晶體管T2截止，負(fù)載失電。無源式直流輸入單元簡(jiǎn)化了輸入端的接線，方便了用戶。輸出單元將經(jīng)過CPU處理的微弱電信號(hào)通過光電隔離、功率放大等處理，轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備所需要的強(qiáng)電信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等。不同機(jī)型的PLC，其用戶程序存儲(chǔ)器的容量可能差異較大。下面介紹PLC各組成部分及其作用，如圖42： 圖42 組合式PLC的組成示意圖（1） 中央處理器（CPU）CPU是PLC的核心部件，它類似人的大腦，能指揮PLC按照預(yù)先編好的系統(tǒng)程序完成各種任務(wù)。對(duì)于定時(shí)器，其定時(shí)間隔可以由用戶加以設(shè)定。根據(jù)所選氣缸的從產(chǎn)品手冊(cè)中選取TD1TA22和MT22型磁力傳感器?？蓹z測(cè)物體根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的感應(yīng)率不同而有所變化，不僅金屬，也能對(duì)樹脂、水等進(jìn)行檢測(cè)。接近傳感器又稱無觸點(diǎn)接近傳感器，是理想的電子開關(guān)量傳感器。②對(duì)檢測(cè)物體的限制少由于以檢測(cè)物體引起的遮光和反射為檢測(cè)原理，所以不象接近傳感器等將檢測(cè)物體限定 在金屬，它可對(duì)玻璃、塑料、木材、液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測(cè)。（1）槽開光電傳感器把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電傳感器。光電傳感器就是利用光的各種性質(zhì)，檢測(cè)物體的有無和表面狀態(tài)的變化等的傳感器。大多數(shù)傳感器是開環(huán)系統(tǒng),也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。為了方便隨后的處理過程，首先要將信號(hào)整形成具有最佳特性的波形，有時(shí)還需要將信號(hào)線性化，該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。（采用傳統(tǒng)超高壓紫外線汞燈發(fā)光方式來照射，被照射的物體表面溫度上升3540度，而采用LED 紫外線照射方式，溫度只上升3度左右。另外，膠劑的粘度和流動(dòng)特性會(huì)影響其穩(wěn)定性。點(diǎn)膠過程中，應(yīng)對(duì)不同粘度的膠水，選取合理的背壓和點(diǎn)膠速度。這樣就可以保證有充足的膠水來粘結(jié)元件又避免過多膠水浸染焊盤。距離的檢測(cè)由直線移動(dòng)和位移傳感器配合使用。表21 氣缸MSR2060MT2參數(shù)表型號(hào)MSR2060MT2動(dòng)作形式復(fù)動(dòng)感應(yīng)型缸徑Φ20耐壓力15{}使用壓力～{～}使用速度50～500使用溫度10℃～+70℃③ 驗(yàn)算選型質(zhì)量根據(jù)所選氣缸參數(shù)表知：D=20mm,于是其理論輸出力為：氣缸前進(jìn)輸出力[6]：式中 氣缸理論輸出力 N； D氣缸缸徑 m； p輸入壓縮空氣壓力Pa；氣缸是由總的空氣壓縮站供氣，壓縮空氣壓力約在6個(gè)大氣壓，；所以 因?yàn)闅飧缀笸诉^程中受力小，于是不予考慮。（b）氣壓元件計(jì)算選型（1）氣缸計(jì)算選型整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩是圓形底盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，圓盤具體結(jié)構(gòu)如圖29所示。綜合以上各方案對(duì)比結(jié)果，考慮治具生產(chǎn)效率兼顧制造成本，氣缸傳動(dòng)是最優(yōu)的方案。當(dāng)液壓缸或氣缸活塞桿向后運(yùn)動(dòng)（即活塞桿作圖25中2拉動(dòng)作），拉動(dòng)齒條1作直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)與齒輪2連接在一起的自行車飛輪就相當(dāng)于向后踏動(dòng)腳踏，齒條、齒輪動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸不動(dòng)。在液壓氣壓元件當(dāng)中，有輸出轉(zhuǎn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)的，也有輸出直線運(yùn)動(dòng)的。電動(dòng)機(jī)軸直接輸出的就是轉(zhuǎn)矩，省去了傳動(dòng)形式轉(zhuǎn)換的麻煩。這種直線送進(jìn)循環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng)，給工人的作業(yè)帶來了不變。 按照上面進(jìn)行的生產(chǎn)加工過程分析，從機(jī)械自動(dòng)化的角度考慮，要完成整個(gè)加工過程，可以把整個(gè)加工過程設(shè)計(jì)成完全自動(dòng)化生產(chǎn)過程，也就是上面提到的六個(gè)動(dòng)作過程從送料到包裝全都是由機(jī)械完成，或是把整個(gè)加工過程設(shè)計(jì)成半自動(dòng)化生產(chǎn)過程，即除去送料和產(chǎn)品包裝由人工完成以外，其他過程由機(jī)械完成。課題的成功解決必然縮短單個(gè)松下ETC的組裝時(shí)間，進(jìn)而提高整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)該產(chǎn)品的效率，增加產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量。本設(shè)計(jì)主要是研究松下ETC揚(yáng)聲器外殼與喇叭之間注膠的自動(dòng)化生產(chǎn)，主要完成主傳動(dòng)方式、定位檢測(cè)、注膠、紫外線照射等模塊設(shè)計(jì)?！爸尉摺痹从谌照Z“ジグ（jig）”，大部分情況下所說的治具等同與夾具，有時(shí)候也存在著區(qū)別。 圖11 系統(tǒng)控制關(guān)系簡(jiǎn)圖2夾具工程機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖21 松下ETC松下電器產(chǎn)業(yè)推出的新款ETC（自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)）如圖21，配有內(nèi)置揚(yáng)聲器的天線，它以結(jié)構(gòu)緊湊，安放隨意而深受廣大客戶喜歡。 圖23 直線送進(jìn)系統(tǒng)示意圖從圖23我們可以看出在直線送進(jìn)結(jié)構(gòu)中檢測(cè)模塊、注膠模塊、紫外線照射模塊被排在同一條直線上，整套作業(yè)動(dòng)作在一條直線上完成，整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng)。 圖24 圓周循環(huán)送進(jìn)系統(tǒng)綜合以上分析，圓周循環(huán)加工結(jié)構(gòu)無論是在設(shè)計(jì)制造方面，成本的降低方面，方便工人作業(yè)方面都優(yōu)于直線送進(jìn)結(jié)構(gòu)。雖然效率是設(shè)計(jì)治具的前提，但是“把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化才是最好設(shè)計(jì)”說的才是設(shè)計(jì)的真理。單向齒輪的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理如下：?jiǎn)渭?jí)飛輪又稱為單鏈輪片飛輪，主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋幾鋼球等零件組成。③空氣的粘度很小，在管道中流動(dòng)時(shí)的壓力損失較小，故壓縮空氣便于集中供應(yīng)和長(zhǎng)距離傳送；液壓油則正好相反。其轉(zhuǎn)動(dòng)為間歇運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)齒輪的齒數(shù)為68，模數(shù)為1。下面的軸承主要為支撐作用。對(duì)應(yīng)圖12所示的注膠點(diǎn)，注膠點(diǎn)簡(jiǎn)圖如圖211所示。⑤ 膠水溫度一般環(huán)氧樹脂膠水應(yīng)保存在05℃的冰箱中，使用時(shí)應(yīng)提前1/2小時(shí)拿出，使膠水充分與工作溫度相符合。滴出的膠量由活塞下沖的距離決定，可以手工調(diào)節(jié)，也可以在軟件中控制。 技術(shù)參數(shù)為：①． 定電壓：?jiǎn)雾?xiàng)220V/50Hz；②． 額定功率：10W； 圖213 GS2000點(diǎn)膠機(jī)③． 空氣壓力：；④． 時(shí)間選擇：；⑤．循環(huán)方式：?jiǎn)斡|發(fā)式或定量連續(xù)式控制。傳感器的正確選擇決定了整個(gè)工程的自動(dòng)化程度，以及產(chǎn)品加工質(zhì)量。 轉(zhuǎn)換電路：把轉(zhuǎn)換元件輸出的電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于處理、顯示、記錄或控制的有用的電信號(hào)的電路。按傳感器的輸出量，可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的反射裝置。（3）反光板反射式光電傳感器把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式（或反射鏡反射式）光電傳感器。在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對(duì)檢測(cè)物體的位置進(jìn)行調(diào)整。定性的說明：在檢測(cè)體一 圖33 感應(yīng)型接近傳感器原理圖側(cè)和傳感器一側(cè)的表面上，發(fā)生變壓器的狀態(tài)。（4）與接觸式開關(guān)相比，可實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。另外還有獨(dú)立的I/O擴(kuò)展單元等與主機(jī)配合使用。診斷電源、PLC內(nèi)部電路的故障，根據(jù)故障或錯(cuò)誤的類型，通過顯示器顯示出相應(yīng)的信息，以提示用戶及時(shí)排除故障或糾正錯(cuò)誤。其中元件映像寄存器用來存儲(chǔ)開關(guān)量輸入/輸出狀態(tài)以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部器件的ON/OFF狀態(tài)。LED顯示該輸入點(diǎn)的狀態(tài)。PLC的輸入電路有共點(diǎn)式、分組式、隔離式之別。同時(shí)輸出指示燈LED點(diǎn)亮。開關(guān)電源的輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。目前已開發(fā)的常用智能單元有A/D單元、D/A單元、高速計(jì)數(shù)單元、位置控制單元、PID控制單元、溫度控制單元和各種通信單元等。若設(shè)定掃描周期為不定的，則要進(jìn)行掃描周期的計(jì)算。如果由于CPU內(nèi)部故障使程序進(jìn)入死循環(huán)，那么掃描周期將超過監(jiān)視定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間。在圖210中氣缸動(dòng)作，當(dāng)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，下止點(diǎn)磁力傳感器動(dòng)作產(chǎn)生電信號(hào)輸入PLC，并且只有當(dāng)活塞桿帶動(dòng)的接近式傳感器同樣產(chǎn)生信號(hào)時(shí)，PLC程序判斷注膠條件滿足（否則報(bào)警并且停止動(dòng)作），PLC輸出信號(hào)，控制氣缸活塞回縮，當(dāng)達(dá)到上止點(diǎn)，上止點(diǎn)磁力傳感器產(chǎn)生輸入信號(hào)，PLC輸出信號(hào)控制主傳動(dòng)氣缸動(dòng)作，活塞伸長(zhǎng)，圓形底盤轉(zhuǎn)動(dòng)90176。在此對(duì)他們也表示深深的謝意！附 錄Automated modular fixture planning based onlinkage mechanism theory1. IntroductionModular fixture is a kind of very promising flexible fixture devices in manufacturing. It is also used in assembly and verification processes. The use of modular fixture seems to be a trend in the manufacturing field as it can meet the desire for greater flexibility (. it is able to deal with the workpieces with irregular shapes by bining modular fixture elements). By using modular fixtures, the flexibility and rapid response capability of manufacturing systems can be improved.However, modular fixture planning is a very difficult problem, especially for the modular fixture with the dowelpin system as the locators of such modular fixtures can only be inserted into the fixed doweled holes. That is why modular fixtu。但是對(duì)于每個(gè)模塊來說，其PLC控制是全自動(dòng)的。在PLC內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)監(jiān)視定時(shí)器WDT，其定時(shí)時(shí)間可設(shè)置為大于用戶程序的掃描時(shí)間，在每個(gè)掃描周期的公共處理階段將監(jiān)視定時(shí)器復(fù)位。CPU從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀取各繼電器當(dāng)前的狀態(tài)，根據(jù)用戶程序給出的邏輯關(guān)系進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果在寫入元件映像寄存器中。對(duì)組合式PLC，智能單元是PLC系統(tǒng)的一個(gè)模塊，它與CPU單元通過系統(tǒng)總線相連接，并在CPU單元的協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立的進(jìn)行工作（不參與循環(huán)掃描）。輸出只有一個(gè)公共端子的稱為共點(diǎn)式；分組式是將輸出端子分為若干組，每組共用一個(gè)公共端子；隔離式是具有公共端子的各組輸出點(diǎn)之間互相隔離，可各自使用獨(dú)立的電源。圖中，T為光控雙向晶閘管[11]（兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)），LED為輸出點(diǎn)狀態(tài)指示，RC構(gòu)成阻容吸收保護(hù)電路，F(xiàn)U為熔斷器。顯示用的兩個(gè)發(fā)光二極管LED也是反向并聯(lián)的。當(dāng)二極管中有電流時(shí)其發(fā)光，此時(shí)光電三級(jí)管才導(dǎo)通。工作數(shù)據(jù)是經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的，所以這種存儲(chǔ)器必須可讀寫。當(dāng)PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，CPU根據(jù)用戶程序存放的先后順序，逐條讀取、解釋和執(zhí)行程序，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作，并將程序執(zhí)行的結(jié)果送至輸出端，以驅(qū)動(dòng)PLC外部的負(fù)載。 PLC的基本組成根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式（也稱箱體式）和組合式（也稱模塊式）兩類。 可編程控制器的功能和應(yīng)用在PLC的發(fā)展初期，由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置，使得其應(yīng)用受到限制。 圖35磁力式接近傳感器動(dòng)作原理圖（3）與光檢測(cè)方式不同，適合在水和油等環(huán)境下使用檢測(cè)時(shí)幾乎不受檢測(cè)對(duì)象的污漬和油、水等的影響。在檢測(cè)線圈內(nèi)使其產(chǎn)生交流磁場(chǎng)，并檢測(cè)體的金屬體產(chǎn)生的渦電流引起的阻抗變化進(jìn)行檢測(cè)的方式。利用這種性質(zhì)，可對(duì)檢測(cè)物體的顏色進(jìn)行檢測(cè)。它的檢測(cè)距離可達(dá)幾米乃至幾十米。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。按傳感器的物理原理分為：電參量式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、光電式傳感器、氣電式傳感器、熱電式傳感器、射線式傳感器、波式傳感器、半導(dǎo)體式傳感器、其他原理傳感器。（b）傳感器的組成與分類（1）傳感器通常由三部分組成：敏感元件： 直接感受被測(cè)量,輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系。3 系統(tǒng)傳感器設(shè)計(jì)傳感器相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的感覺器官，它為PLC的邏輯決策提供依據(jù)。4）、無由于基板彎曲和被針嘴損害的報(bào)廢。（2）點(diǎn)膠機(jī)的分類 點(diǎn)膠機(jī)又分為好幾種形式，主要有柱塞式點(diǎn)膠機(jī)、阿基米德式滴膠泵點(diǎn)膠機(jī)、無接觸式滴膠泵點(diǎn)膠機(jī)。④ 針頭與PCB板間的距離不同的點(diǎn)膠機(jī)采用不同的針頭，有些針頭有一定的止動(dòng)度（如CAM/A LOT 5000）。注膠模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要是由移動(dòng)定位結(jié)構(gòu)和點(diǎn)膠機(jī)組成。傳動(dòng)軸的質(zhì)量，由于傳動(dòng)軸的軸徑不一樣，這里取最大的半徑為軸徑，只要這一軸徑滿足要求，則設(shè)計(jì)的軸必然滿足要求。因?yàn)槭?0176。定位的。②氣壓傳動(dòng)反應(yīng)快，動(dòng)作迅速。 圖25 液壓缸、氣缸直線傳動(dòng)單向齒輪的傳動(dòng)原理類同與自