【正文】 10 4 完成 設(shè)計(jì)（制作） 任務(wù)情況 主要依據(jù) 設(shè) 計(jì)（制作）方案可行性及先進(jìn)性、設(shè)計(jì)（制作）內(nèi)容正確性、完成設(shè)計(jì)（制作） 任務(wù)書要求的各項(xiàng)任務(wù)情況等 評(píng) 分。但后來和同組的同學(xué)共同討論問題，找出問題的所在，最終解決了問題 。 所以本系統(tǒng) 33 的安裝要注意以下事項(xiàng)。 機(jī)械手裝配單元復(fù)位同時(shí)，回轉(zhuǎn)送料單元逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 180 度（左旋）回到原位；如果裝配站的料倉或料槽內(nèi)沒有小園柱工件或工件不足，則向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警或 預(yù)警信號(hào)。 3． 系統(tǒng)在上電后，首先執(zhí)行復(fù)位操作，使輸送站機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置。 （ 8） 機(jī)械手手臂縮回后，擺臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90176。表 是 本系統(tǒng) 中實(shí)現(xiàn) 伺服 電機(jī)運(yùn)行所需的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)。變頻器采用的是 西門子 MM420。 回轉(zhuǎn)物料臺(tái)的工作過程是：當(dāng)光電傳感器 1 檢測到料盤中有物料 ，光電傳感器 2檢測到料盤中無物料（延時(shí) 1S）→擺動(dòng)氣缸旋轉(zhuǎn) 180176。本單元的急停按鈕是當(dāng)本單元出現(xiàn)緊急情況下提供的局部急停信號(hào)，一旦發(fā)生，本單元所有機(jī)構(gòu)應(yīng)立即停止運(yùn)行，直 到急停解除為止；同時(shí)，急停狀態(tài)信號(hào)應(yīng)回饋到系統(tǒng)，以便協(xié)調(diào)處理。圖 23是軟件實(shí)現(xiàn)用一個(gè)按鈕產(chǎn)生啟動(dòng) /停止信號(hào)的一個(gè)方法。在推料氣缸返回并從料倉底部抽出后，再使夾緊氣缸返回，松開次下層工件。 4 圖 12各工作單元在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的俯視圖 1．供料單元的基本功能：供料單元是自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的起始單元，在整個(gè)系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。系統(tǒng)的控制方式采用每一工作單元由一臺(tái) PLC 承擔(dān)其控制任務(wù)，各 PLC 之間通過 RS485 串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。 第 2 周 (—— )：編制設(shè)計(jì)方案 。自動(dòng)化生產(chǎn)線綜合應(yīng)用機(jī)械技 術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等知識(shí)。 要求學(xué)生在通讀教材、理解和掌握所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的基礎(chǔ)上 ,查閱相關(guān)參考書 ,吃透每一個(gè)知識(shí)點(diǎn) ,結(jié) 合內(nèi)容進(jìn)行實(shí)例分析。 根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際需要以 及系統(tǒng)的靈活性，本系統(tǒng)設(shè)又分為 五個(gè)單元，分別是 供料單元 ， 加工單元 ， 裝配單元 ， 分揀單元 ， 輸送單 元 。 圖 21 供料單元實(shí)物的全貌 二、 供料單元結(jié)構(gòu)及工作原理 供料單元的主要結(jié)構(gòu)組成為：工件裝料管，工件推出裝置，支撐架，閥組，端子排組件， PLC，急停按鈕和啟動(dòng) /停止按鈕，走線槽、底板等。 三、 供料單元 氣動(dòng) 控制回路 氣動(dòng)控制回路是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制邏輯控制功能是由 PLC實(shí) 現(xiàn)的。 圖 28 供料單元 PLC 的 I/O 接線 10 第三章 加工單元的設(shè)計(jì) 一、加工單元的基本功能 加工單元的功能是完成把待加工工件從物料臺(tái)移送到 加 工區(qū)域沖壓氣缸的正下方；完成對(duì)工件的沖壓加工，然后把加工好的工件重新送回物料臺(tái)的過程。裝配單元總裝實(shí)物圖如 41。 當(dāng)輸送站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測到 時(shí)，即啟動(dòng)變頻器，工件開始送入分揀區(qū)進(jìn)行分揀。 圖 54在傳感器位置判別工件屬性的梯形圖 24 根據(jù)程序中 I/O 端口的分配使用情況，畫出 PLC 的 I/O 接線原理圖 55如下： 圖 55I/O 接線原理圖 第六章 輸送 單元的設(shè)計(jì) 一、 輸送 單元 的基本功能 輸送單元的基本功能：通過直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺(tái)上精確定位，并在該物料臺(tái)上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下，實(shí)現(xiàn)傳 送工件的功能。 （ 5） 放下工件動(dòng)作完成 2 秒后，抓取機(jī)械手裝置執(zhí)行抓取加工站工件的操作。 圖 64 輸送單元 PLC 的 I/O 口分配 接線 圖 29 第七章 整體控制 一、 系統(tǒng)整體控制 流程 1． 本系統(tǒng)各工作單元的安裝 距離為 : 原點(diǎn)位置與供料單元出料臺(tái)中心沿 X方向重合。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置移動(dòng) 到加工站物料臺(tái)的正前方。如果在工作周期曾經(jīng)按下過停止按鈕，系統(tǒng)工作結(jié)束，警示燈中黃色燈熄滅，綠色燈仍保持常亮。 34 總 結(jié) 通過本次的學(xué)習(xí)讓我的學(xué)習(xí)能力有了很大的提高，在任務(wù)設(shè)計(jì)中讓我對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線有所了解。 同時(shí)感謝我的同組同學(xué)，在圓滿完成課題設(shè)計(jì)的過程中給予我毅力上的鼓勵(lì)，在資料的收集中給我提供了很多路徑，在設(shè)計(jì)安裝中也提出多種參考意見，以至與我能夠順利的完成。 回答 提問 情況 好，記 18～ 20 分； 回答 提問 情況 較好，記 14～ 分； 回答 提問 情況 一般，記 12～ 分； 回答提問 情況 較差，記 0～ 分。老師的高深的學(xué)術(shù)水平，科學(xué)的思維方法和深入淺出的講解更準(zhǔn)確更形象的把設(shè)計(jì)中的知識(shí)傳 輸給我。注意區(qū)分變頻器的輸入和輸出端。 14． 僅當(dāng)分揀站分揀工作完成，并且輸送站機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)，系統(tǒng)的一個(gè)工作周期才認(rèn)為結(jié)束。 6． 在工件推到供料站物料臺(tái)后，輸送站抓取機(jī)械手裝置應(yīng)移動(dòng)到供料站物料臺(tái)的正前方，然后執(zhí)行抓取供料站工件的操作。由于需要輸出驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的高速脈沖， PLC 應(yīng)采用晶體管輸出型。 （ 4） 機(jī)械手裝置移動(dòng)到加工站物料臺(tái)的正前方后，即把工件放到加工站物料臺(tái)上。 ，在相應(yīng)的推料氣缸位置把工件推出。 圖 46 裝配單元主程序梯形圖 啟動(dòng) /停止子程序梯形圖 見圖 47： 圖 47 啟動(dòng) /停止子程序梯形 18 下料控制子程序清單見圖 48 圖 48 下料控制子程序 19 抓料控制子程序清單見圖 49： 圖 49抓料控制子程序 20 警示燈控制子程序清單見圖 410： 圖 410 警示燈控制子程序 裝配單元由于使用的 I/O 點(diǎn)數(shù)較多，所以選用的 PLC 為 S7200226CN，根據(jù)程序中是用到的 I/O 分配情況，畫出如下 PLC 接線原理圖。 14 圖 37 加工單元 PLC 的 I/O 接線 圖 第四章 裝配單元的設(shè)計(jì) 一、裝配單元的基本功能 裝配單元是將該生產(chǎn)線中分散的兩個(gè)物料進(jìn)行裝配的過程。 8 圖 24 供料控制子程序流程圖 （ 1）主程序如圖 25 所示 : 圖 25 主程序梯形圖 （ 2）啟動(dòng) /停止子程序 如圖 26 所示： 圖 26啟動(dòng) /停止子程序梯形圖 9 （ 3）送料子程序 如圖 27所示 圖 27 送料子程序梯形圖 4． 根據(jù)工作單元裝置的工作要求 ，供料單元 PLC 選用 S7224 AC/DC/RLY 主單元，共 14 點(diǎn)輸入和 10 點(diǎn)繼電器輸出。出料臺(tái)面開有小孔，出料臺(tái)下面設(shè)有一個(gè)園柱形漫射式光電接近開關(guān)，工作時(shí)向上發(fā)出光線，從而透過小孔檢測是否有工件存在，以便向系統(tǒng)提供本單元出料臺(tái)有無工件的信號(hào)。具體的功能是：按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到物料臺(tái)上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其他單元上。整個(gè)系統(tǒng)基于 RS485 串行通信的 N： N 網(wǎng)絡(luò)，使 PLC、變頻器、伺服電機(jī)等組成一個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是各種電氣控制的綜合應(yīng)用。 第 12 周 (—— )： 將 畢業(yè)設(shè)計(jì) 歸檔、清點(diǎn)、裝訂、裝袋后上交歸檔 。 自動(dòng)化生產(chǎn)線是 產(chǎn)品生產(chǎn)過程 所經(jīng)過的路線，即從原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場開始，經(jīng)過加工、運(yùn)送、裝配 、檢驗(yàn)等一系列生產(chǎn)按照規(guī)定的程序自動(dòng)進(jìn)行所構(gòu)成的路線。 第 4～ 5 周 (—— )：實(shí)施設(shè)計(jì)任務(wù) 。 關(guān) 鍵 詞 ： 網(wǎng)絡(luò)，組態(tài)，自動(dòng)化， PLC， 裝配線 ，伺服 2 引 言 現(xiàn)代化的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備（自動(dòng)生產(chǎn)線）的最大特點(diǎn)是它的綜合性和系統(tǒng)性，在這里，機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、 傳感測試技術(shù)、接口 技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn) 設(shè)備中；而系統(tǒng)性指的是，生產(chǎn)線的傳感檢測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng) 等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地融合在一起。 2．加工單元的基本功能：把該單元物料臺(tái)上的工件（工件由輸送單元的抓取機(jī)械手裝置送來）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動(dòng)作，然后再送回到物料臺(tái)上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。 在底座和管形料倉第 4層工件位置，分別安裝一個(gè)漫射式光電開關(guān)。供料、加工、裝配、分揀各從站單元在運(yùn)行過程中的狀態(tài)信號(hào)，應(yīng)存儲(chǔ)到該單元 PLC 規(guī)劃好的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，等待主站單元的讀取而回饋到系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。 圖 33 加工過程的流程圖 從流程圖可以看到，當(dāng)一個(gè)加工周期結(jié)束，只有加工好的工件被取走后，程序才能返回 ，這就避免了重復(fù)加工的可能。當(dāng)裝配機(jī)械手正下方的廻轉(zhuǎn)物料臺(tái)料盤上有小園柱零件，且裝配臺(tái)側(cè)面的光纖傳感器檢測到裝配臺(tái)上有待裝配工件的情況下，機(jī)械手從初始狀態(tài)開始執(zhí)行裝配操作過程。 表 2 段固定頻率控制參數(shù)表 步驟號(hào) 參數(shù)號(hào) 出廠值 設(shè)置值 說明 1 P0003 1 1 設(shè)用戶訪問級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí) 2 P0004 0 7 命令組為命令和數(shù)字 I/O 3 P0700 2 2 命令源選擇 “ 由端子排輸入 ” 4 P0003 1 2 設(shè)用戶訪問級(jí)為擴(kuò)展級(jí) 5 P0701 1 16 DIN1 功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇 +ON） 6 P0702 12 16 DIN2 功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇 +ON） 7 P0703 9 12 DIN3 功能設(shè)定為接通時(shí)反轉(zhuǎn) 8 P0004 0 10 命令組為設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器 9 P1000 2 3 頻率給定輸入方式設(shè)定為固定頻率設(shè)定值 10 P1001 0 25 固定頻率 1 11 P1002 5 15 固定頻率 2 23 四 、分揀單元的 程序結(jié)構(gòu)