基于plc的自動(dòng)化零件裝配線(xiàn)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 18:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分揀。如圖51所示分揀單元實(shí)物的全貌。圖51分揀單元實(shí)物的全貌二、分揀單元?dú)鈩?dòng)控制回路本單元?dú)鈩?dòng)控制回路的工作原理如圖52所示。通過(guò)傳感器的檢測(cè)，判別工件的種類(lèi)，在PLC程序中分別實(shí)現(xiàn)對(duì)1Y2Y1和3Y1的控制，從而分別控制3個(gè)分揀氣缸。圖中1A、2A和3A分別為分揀一氣缸、分揀二氣缸和分揀三氣缸。1B2B1和3B1分別為安裝在各分揀氣缸的前極限工作位置的磁感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)。圖52 分揀單元?dú)鈩?dòng)控制回路工作原理圖三、分揀單元變頻器的設(shè)置在分揀單元的設(shè)計(jì)上，首先有設(shè)計(jì)好傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此首先要先設(shè)置好變頻器的參數(shù)。變頻器采用的是西門(mén)子MM420。，當(dāng)DIN1=1，DIN2=0，變頻器輸出25Hz（中速）；當(dāng)DIN1=0，DIN2=1，變頻器輸出15Hz（低速）；當(dāng)DIN3=1，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 2段固定頻率控制參數(shù)表步驟號(hào)參數(shù)號(hào)出廠(chǎng)值設(shè)置值說(shuō)明1P000311設(shè)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)2P000407命令組為命令和數(shù)字I/O3P070022命令源選擇“由端子排輸入”4P000312設(shè)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)級(jí)為擴(kuò)展級(jí)5P0701116DIN1功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇+ON）6P07021216DIN2功能設(shè)定為固定頻率設(shè)定值（直接選擇+ON）7P0703912DIN3功能設(shè)定為接通時(shí)反轉(zhuǎn)8P0004010命令組為設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器9P100023頻率給定輸入方式設(shè)定為固定頻率設(shè)定值10P1001025固定頻率111P1002515固定頻率2四、分揀單元的程序結(jié)構(gòu)分揀控制程序采用步進(jìn)順控程序：，清零HC0當(dāng)前值，以固定頻率啟動(dòng)變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。梯形圖如圖53所示。圖53分揀控制子程序初始步梯形圖，根據(jù)2個(gè)傳感器動(dòng)作與否，判別工件的屬性，決定程序的流向。HC0當(dāng)前值與傳感器位置值的比較可采用觸點(diǎn)比較指令實(shí)現(xiàn)。完成上述功能的梯形圖見(jiàn)圖54。，在相應(yīng)的推料氣缸位置把工件推出。推料氣缸返回后，步進(jìn)順控子程序返回初始步。圖54在傳感器位置判別工件屬性的梯形圖根據(jù)程序中I/O端口的分配使用情況，畫(huà)出PLC的I/O接線(xiàn)原理圖55如下：圖55I/O接線(xiàn)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(guò)直線(xiàn)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。如圖61輸送單元總裝實(shí)物：圖61輸送單元總裝實(shí)物二、輸送單元的結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程輸送單元工藝功能是：驅(qū)動(dòng)其抓取機(jī)械手裝置精確定位到指定單元的物料臺(tái)，在物料臺(tái)上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下的功能。輸送單元在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中擔(dān)任著主站角色，它接收來(lái)自觸摸屏的系統(tǒng)主令信號(hào)，讀取網(wǎng)絡(luò)上各從站的狀態(tài)信息，加以綜合后，向各從站發(fā)送控制要求，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的工作。抓取機(jī)械手裝置是一個(gè)能實(shí)現(xiàn)四自由度運(yùn)動(dòng)（即升降、伸縮、氣動(dòng)手指夾緊/松開(kāi)和沿垂直軸旋轉(zhuǎn)的四維運(yùn)動(dòng)）的工作單元，該裝置整體安裝在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)組件的滑動(dòng)溜板上，在傳動(dòng)組件帶動(dòng)下整體作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，定位到其他各工作單元的物料臺(tái)，然后完成抓取和放下工件的功能。三、輸送單元?dú)鈩?dòng)控制回路輸送單元的抓取機(jī)械手裝置上的所有氣缸連接的氣管沿拖鏈敷設(shè)，插接到電磁閥組上，其氣動(dòng)控制回路如圖62所示。圖62 輸送單元?dú)鈩?dòng)控制回路原理圖四、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使用（1）設(shè)置伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù) 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置表序號(hào)參數(shù)設(shè)置數(shù)值功能和含義參數(shù)編號(hào)參數(shù)名稱(chēng)1Pr01LED初始狀態(tài)1顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速2Pr02控制模式0位置控制（相關(guān)代碼P）3Pr04行程限位禁止輸入無(wú)效設(shè)置2當(dāng)左或右限位動(dòng)作，則會(huì)發(fā)生Err38行程限位禁止輸入信號(hào)出錯(cuò)報(bào)警。設(shè)置此參數(shù)值必須在控制電源斷電重啟之后才能修改、寫(xiě)入成功4Pr20慣量比1678該值自動(dòng)調(diào)整得到，具體請(qǐng)參AC5Pr21實(shí)時(shí)自動(dòng)增益設(shè)置1實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整為常規(guī)模式，運(yùn)行時(shí)負(fù)載慣量的變化情況很小6Pr22實(shí)時(shí)自動(dòng)增益設(shè)置的機(jī)械剛性選擇1次參數(shù)值設(shè)得越大，響應(yīng)越快，但過(guò)大可能不穩(wěn)定7Pr41指令脈沖旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置1指令脈沖+指令方向，設(shè)置次參數(shù)值必須在控制電源斷電重啟之后才能修改、寫(xiě)入成功指令脈沖+指令方向8Pr42指令脈沖輸入方式39Pr48指令脈沖分倍頻第1分子10000每轉(zhuǎn)所需指令脈沖數(shù)=編碼器分辨率*(pr4B/(pr4B*2pr4A)),編碼器分辨率為10000（2500P/r*4）,則每轉(zhuǎn)所需指令脈沖數(shù)=10000*（pr4B/(Pr4B*2pr4A)）=10000*(5000/(10000*1))=500010Pr49指令脈沖分倍頻第2分子011Pr4A指令脈沖分倍頻分子倍率012Pr4B指令脈沖分倍頻分母5000（2）使用位控向?qū)Ь幊蘏TEP7 、脈寬調(diào)制、SM位置配置和創(chuàng)建包絡(luò)表。 伺服電機(jī)運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)一覽表運(yùn)動(dòng)包絡(luò)站點(diǎn)脈沖量移動(dòng)方向1供料站→加工站 470mm85600 2加工站→裝配站 286mm52000 3裝配站→分解站 235mm42700 4分揀站→高速回零前 925mm168000DIR5低速回零單速返回DIR五、輸送單元的PLC控制（1）輸送單元在通電后，按下復(fù)位按鈕SB1，執(zhí)行復(fù)位操作，使抓取機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置。在復(fù)位過(guò)程中，“正常工作”指示燈HL1以1Hz的頻率閃爍。當(dāng)抓取機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置，且輸送單元各個(gè)氣缸滿(mǎn)足初始位置的要求，則復(fù)位完成，“正常工作”指示燈HL1常亮。按下起動(dòng)按鈕SB2，設(shè)備啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2也常亮，開(kāi)始功能測(cè)試過(guò)程。（2）抓取機(jī)械手裝置從供料站出料臺(tái)抓取工件，抓取的順序是：手臂伸出→手爪夾緊抓取工件→提升臺(tái)上升→手臂縮回。（3）抓取動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置向加工站移動(dòng)，移動(dòng)速度不小于300mm/s。（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。抓取機(jī)械手裝置在加工站放下工件的順序是：手臂伸出→提升臺(tái)下降→手爪松開(kāi)放下工件→手臂縮回。（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。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相同。（6）抓取動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置移動(dòng)到裝配站物料臺(tái)的正前方。然后把工件放到裝配站物料臺(tái)上。其動(dòng)作順序與加工站放下工件的順序相同。（7）放下工件動(dòng)作完成2秒后，抓取機(jī)械手裝置執(zhí)行抓取裝配站工件的操作。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相同。（8）機(jī)械手手臂縮回后，擺臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置從裝配站向分揀站運(yùn)送工件，到達(dá)分揀站傳送帶上方入料口后把工件放下，動(dòng)作順序與加工站放下工件的順序相同。（9）放下工件動(dòng)作完成后，機(jī)械手手臂縮回，然后執(zhí)行返回原點(diǎn)的操作。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置以400mm/s的速度返回
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