【正文】 端并聯(lián)旁路電 阻Ｒ，當(dāng)漏電流不足 lmA時(shí)可以不考慮 其影響。當(dāng)有物體 通過(guò)，接收器接收不到紅外光，于是就發(fā)出一個(gè)信號(hào)?？捎糜诋a(chǎn)品計(jì)數(shù)。 透射型光電開(kāi)關(guān)是由分離的發(fā)射器和接收器組成并相對(duì)放置。這類傳感器主要應(yīng)用于零件或產(chǎn)品的自動(dòng)記數(shù)、光控開(kāi)關(guān)、 電子計(jì)算機(jī)的光電輸入設(shè)備、光電編碼器以及光電報(bào)警裝置等方面。這類光電傳感器利用光電元件受光照或無(wú)光照時(shí)“有”“無(wú)”電信號(hào)輸出的特性將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變化的開(kāi)關(guān)信號(hào)。 （ 3） PLC系統(tǒng)輸入 /輸出接線圖 系統(tǒng)輸入 /輸出接線圖如圖 ： 圖 系統(tǒng)輸入 /輸出接線圖 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 控制及檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 傳感器的選擇 近年來(lái)，隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高，光電傳感器的功能不斷完善，現(xiàn)已成 為與 PLC相配套的系列產(chǎn)品，廣泛用于自動(dòng)包 裝、打膠、罐裝、以及自動(dòng)裝配流 水線。 178。 178。通訊功能增強(qiáng)提供內(nèi)置的 RS232C端口和 RS422端口。更經(jīng)過(guò)高低溫的考驗(yàn)，使得該 PLC可以適用在特殊的場(chǎng)合。 西門子小型系列 PLC具有優(yōu)異的性能價(jià)格比，所組成的控制系統(tǒng)具有如下技 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 控制及檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 術(shù)特點(diǎn)： 178。小機(jī)殼內(nèi)會(huì)聚了先進(jìn)的功 能和優(yōu)異的表現(xiàn)。為小型的緊湊型設(shè)備提供人機(jī)界面 (HMI)和高精度的測(cè)量方法。 圖 西門子 S7200系列 CPU226型可編程控制器 S7200雖然體積小，但是提供了許多功能。 178。 178。 178。 178。 178。 178。 西門子 S7200系列 CPU224型 PLC的特點(diǎn)： 178。 以上共需 16個(gè)輸出信號(hào)點(diǎn)。 以上共需 23個(gè)輸入信號(hào)點(diǎn)。為了避免意外事故或故障的發(fā)生，系統(tǒng)設(shè)有報(bào)警器。 （ 5）當(dāng)按下手動(dòng)選擇按鈕后，系統(tǒng)停止上述的自動(dòng)控制運(yùn)行，而可以手動(dòng)進(jìn)行控制兩傳輸帶的運(yùn)行，以便于 調(diào)試和維修。 （ 3）完成一次搬運(yùn)周期后，傳輸履帶開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到下一薄鐵板就位瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 控制及檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 后，傳輸履帶停止。機(jī)器每完成一次搬運(yùn)回到初始位置后，薄鐵板搬運(yùn)吸盤將執(zhí)行一次薄鐵板搬運(yùn)任務(wù)。兩機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。 （ 2）當(dāng)飲料傳送帶停止后，機(jī)械手下降。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器（ PLC）以微處理器為核心，適用于開(kāi)關(guān)量、模擬量和數(shù)字量的控制，已進(jìn)入過(guò)程控制和位置控制等領(lǐng)域，成為一種多功能、 高可靠性、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。 （ 2）程序控制 :在程序執(zhí)行階段， PLC順序掃描用戶程序，每執(zhí)行一條程序所需要的信息都從輸入映象寄存器和其他內(nèi)部寄存器中讀出并參與計(jì)算，然后將瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 控制及檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 執(zhí)行結(jié)果寫入有關(guān)輸出映象寄存器中。 PLC的工作過(guò)程 （ 1）輸入處理 :PLC以重復(fù)掃描方式執(zhí)行用戶處理程序，在執(zhí)行程序前首先按地址編碼順序?qū)⑺休斎攵俗拥耐〝酄顟B(tài) (輸入信號(hào) )讀入輸入映象寄存器中，然后開(kāi)始執(zhí)行用戶處理程序。 （ 2）控制部分 :反復(fù)執(zhí)行根據(jù)被控對(duì)象的實(shí)際控制要求所編制的處理程序，并產(chǎn)生各種輸出號(hào)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)具有定位、導(dǎo)向和承載的作用，能保證注射模的準(zhǔn)確開(kāi)合模。如果把 PLC 看作一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng) 由輸入變量→ PLC→輸出變量組成，外部的各種開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳感器檢測(cè)信號(hào)等均作為 PLC的輸入變量，它們經(jīng) PLC外部輸入端子輸入到內(nèi)部寄存器中，經(jīng) PLC內(nèi)部邏輯運(yùn)算或其他各種運(yùn)算、處理后送到輸出端子，作為瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 控制及檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 PLC的輸出變量，對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行控制。 PLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理 PLC采用的是典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要包括 CPU、 RAM、 ROM和輸入輸出接口電路等。而且現(xiàn)場(chǎng)接口容易，設(shè)計(jì)周期短。頂針截面為圓形，容易達(dá)到頂針與模板或 型芯上頂針孔的配合精度，頂針頂出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，頂出動(dòng)作靈活可靠。因而使得 PLC的平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到 30萬(wàn)小時(shí)，被稱為“永遠(yuǎn)不壞的控制器”，因而可靠性優(yōu)于傳統(tǒng)繼電 — 接觸器電氣 控制系統(tǒng)。其內(nèi)部采用了電磁屏蔽，以防輻射干擾。目前 PLC已成 為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其應(yīng)用面幾乎覆蓋了整個(gè)工業(yè)企業(yè)，廣泛應(yīng)用于化 工、 石油等企業(yè)的現(xiàn)代過(guò)程控制中。本章還對(duì)自動(dòng)裝卸機(jī)的氣動(dòng)元件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包含飲料搬運(yùn)采用的氣動(dòng)抓瓶器和薄鐵板搬運(yùn)所采用的真空吸盤，以及對(duì)它們作了相應(yīng)的詳細(xì)分析說(shuō)明。在機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)能力有限、需要人工扭一下或者翹一下才能使制品脫?；虬阎破泛湍┒俗ト⊙b置移出成型區(qū)的，情況下可以添置一個(gè)能夠獨(dú)自移動(dòng)末端抓取裝置而不依于機(jī)械手操作的特殊汽缸，從而使這一問(wèn)題得 到改善。為解決這一問(wèn)題，可以安裝一個(gè)傳感電路。當(dāng)制品表面積太小或者制品太重而無(wú)法使用真空吸盤時(shí)，同樣可以通瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 氣動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 15 過(guò)使用夾鉗來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。在有些情況下，可以使用一個(gè)夾鉗來(lái)保證制品的安全運(yùn)送。通常，為避免制品的表面被劃傷，最好選擇由丁腈橡膠或硅橡膠制成的帶有波紋管的吸盤。真空吸盤品種多樣，橡膠制成的吸盤可在高溫下進(jìn)行操作，由 硅橡膠 制成的吸盤非常適于抓住 表面粗糙的制品；由聚氨酯制成的 吸盤 則很耐用。 真空吸盤設(shè)計(jì) 真空吸盤又稱 真空吊具 ，真空吸盤是 真空設(shè)備 執(zhí)行器之一 ,吸盤材料采用丁腈 橡膠 制造 ,具有較大的扯斷力 ,因而廣泛應(yīng)用于各種 真空吸持設(shè)備上 ,如在建筑、 造紙工業(yè) 及印刷、玻璃等行業(yè) ,實(shí)現(xiàn)吸持與搬送玻璃、紙張等薄而輕的物品的任務(wù)。為了保證裝卸機(jī)有較高的裝卸速度 ,必須使抓瓶頭在短時(shí)間內(nèi)能夠抓緊瓶子而瓶子不會(huì)跌落 ,這就要瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 氣動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 14 對(duì)抓瓶頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。 氣動(dòng)抓瓶器設(shè)計(jì) 在抓瓶機(jī)構(gòu)的整個(gè)抓瓶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ,抓瓶頭是通過(guò)充氣、放氣來(lái)實(shí)現(xiàn)抓瓶、放瓶的 ,其外形圖與結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖 （ a）和圖 （ b）所示： 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 氣動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 13 （ a）抓瓶器外形圖 （ b）抓瓶器結(jié)構(gòu)圖 圖 抓瓶器外形圖與結(jié)構(gòu)圖 氣動(dòng)裝置通過(guò)向塑料層與硅橡膠層之間進(jìn)行充氣 ,使硅橡膠的變形進(jìn)入金屬的鏤空部分 ,產(chǎn)生變形從而抓緊瓶子。 （ 6） 全氣動(dòng)控制具有防火、防爆、防潮的能力。對(duì)沖擊負(fù)載和過(guò)負(fù)載有較強(qiáng)的適應(yīng)能力?？啥虝r(shí)間釋放能量，以獲得間歇運(yùn)動(dòng)中的高速響應(yīng)。 （ 4） 可靠性不太高，使用壽命受氣源潔凈度和使用頻率的影響較大。氣缸的動(dòng)作速度一般為 50~500mm/s。排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境，但電能消耗較大，能源轉(zhuǎn)換率很低，初期成本較低，但使用成本 較高。壓力等級(jí)低、使用安全相對(duì)液壓系統(tǒng)安全一些。從大氣中吸入多少空氣就會(huì)排出多少到大氣中，不會(huì)產(chǎn)生任何化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)消耗污染空氣的任何成分，另外氣體的粘性較液體要小，所以說(shuō)流動(dòng)速度快，所以說(shuō)主要特點(diǎn)便是節(jié)能環(huán)保。 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 氣動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 12 第四章 氣動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 氣動(dòng)傳動(dòng)概述 氣動(dòng)傳動(dòng)就是以壓縮空氣為動(dòng)力源，帶動(dòng)機(jī)械完成伸縮或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。 飲料搬運(yùn)機(jī)械手與薄鐵板搬運(yùn)機(jī)械手的垂直運(yùn)動(dòng)高度均由光電傳感器檢測(cè)控制。機(jī)械手垂直方向運(yùn)動(dòng)圖如圖 ： 圖 機(jī)械手垂直運(yùn)動(dòng)圖 機(jī)械手垂直方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用升降機(jī)構(gòu)，如圖 ： 圖 升降機(jī)構(gòu) 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 運(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)分析 10 機(jī)械手空間結(jié)構(gòu)布局如圖 ： 圖 飲料搬運(yùn)機(jī)械手空間結(jié)構(gòu)布局圖 薄鐵板搬運(yùn) 薄鐵板的運(yùn)輸，與飲料運(yùn)輸一樣采用滑軌機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)完成水平與垂直的運(yùn)動(dòng)，其機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖 ： 圖 薄鐵板搬運(yùn)機(jī)械手空間結(jié)構(gòu)布局圖 圖中設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)角，目的是為了防止薄鐵板搬運(yùn)機(jī)械手與飲料搬運(yùn)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)路徑有重合，由此設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)角，也可使機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)更簡(jiǎn)單。 瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 運(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)分析 9 圖 雙圓銷槽輪機(jī)構(gòu) 機(jī)械手垂直方向運(yùn)動(dòng)分析 機(jī)械手在執(zhí)行抓瓶工作時(shí)，先將飲料瓶從飲料輸入傳送帶上提起，在機(jī)器運(yùn)動(dòng)速度能滿足生產(chǎn)要求的前提下，為了使運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單化，機(jī)械手每次將飲料提起后，直接垂直上升到極限高度，再水平運(yùn)動(dòng)到薄鐵板上方，然后將飲料瓶放置在薄鐵板上，完成其一次裝卸搬運(yùn)工作。從動(dòng)槽輪將順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) 90176。再并行向薄鐵板方向移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到指定位置后，再水平相對(duì)方向移動(dòng)至 A′、 B′兩點(diǎn)，執(zhí)行完一次飲料搬運(yùn)后，兩機(jī)械手再沿原路返回，旋轉(zhuǎn)位置處依然沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) 90176。 機(jī)械手水平方向運(yùn)動(dòng)分析 （ a）機(jī)械手水平位置圖 （ b）機(jī)械手水平運(yùn)動(dòng)圖 圖 機(jī)械手水平位置及運(yùn)動(dòng)圖 如圖 （ a）所示，機(jī)械手每次執(zhí)行抓取任務(wù)，便從飲料傳輸帶上將 100瓶飲料移置薄鐵板上，圖中黑點(diǎn)位置為機(jī)械手旋轉(zhuǎn)中心位置，深線框?yàn)榘惭b 抓瓶器的集成板。 5 共 50 個(gè)抓瓶器，以此實(shí)現(xiàn)每次抓 100個(gè)飲料瓶的設(shè)計(jì)。本章還對(duì)裝卸機(jī)工作內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)要概括，分析了裝卸機(jī)整體外形和主要功能單元，最后對(duì)裝卸機(jī)的總體結(jié)構(gòu)尺寸作了計(jì)算和確定。設(shè)備約重 2022kg。 設(shè)飲料傳輸帶寬度為 350mm，薄鐵板傳輸履帶寬度為 550mm，兩傳輸帶 水平距離為 500mm，則氣夾頭橫向水平移動(dòng)距離為（ 350+550） /2+500=950mm。 4=1529mm。 設(shè)飲料傳輸帶上表面距離地面 1000mm，則傳輸帶上飲料瓶蓋處距離地面的距離為 1220mm。 設(shè)薄鐵板厚度為 3mm，形狀為 正方形，邊長(zhǎng)為 700mm。 檢測(cè)與反饋單元：機(jī)器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的檢測(cè)與反饋主要由單片機(jī)以及各種傳感器等元件，當(dāng)檢測(cè)到有問(wèn)題時(shí)，信息將自動(dòng)反饋給機(jī)器 CPU，機(jī)器會(huì)及時(shí)發(fā)出指令解決問(wèn)題，當(dāng)機(jī)器本身不能解決問(wèn)題時(shí)候，會(huì)立即停機(jī)并發(fā)出警報(bào)，再由操作人員來(lái)處理。夾緊力主要由電氣裝置提供。機(jī)器附加傳動(dòng)有電氣傳動(dòng)。 動(dòng)力單元：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)電動(dòng)機(jī)額定功率為 ，參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 :YZR132M26。 10排放于薄鐵板上，再在所放置后的 100 瓶飲料上蓋一張薄鐵板，然后繼續(xù)放 100瓶飲料在此薄鐵板上，總共疊放 5 層為機(jī)器的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期，然后由傳輸履帶運(yùn)走后再循環(huán)。 所設(shè)計(jì)的自動(dòng)裝卸機(jī)抓瓶采用氣夾式，配有 100個(gè)抓瓶器，以 50個(gè)抓瓶器排列成 10179。 本章小結(jié) 本章內(nèi)容明確了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)，并且對(duì)自動(dòng)裝卸機(jī)的來(lái)歷和發(fā)展作了相關(guān)概括，對(duì)裝卸機(jī)按不同方式進(jìn)行了分類，對(duì)裝卸原則從多個(gè)層次進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，同時(shí)也是對(duì)之后的設(shè)計(jì)鋪墊了基石。裝卸要適合運(yùn)輸、 儲(chǔ)存保管 的規(guī)模，即裝卸要起著支持并提高運(yùn)輸、儲(chǔ)存保管能力、效率的作用，而不是起阻礙的作用。這種方式是把商品裝在 托盤 、集裝箱 和搬運(yùn)器具中原封不動(dòng)地裝卸、搬運(yùn)，進(jìn)行輸送、保管。一般將靈活性指數(shù)分為五個(gè)等級(jí)，即：散堆于地面上為 o 級(jí)；裝入箱內(nèi)為 1級(jí)；裝在貨盤或墊板上為 2 級(jí)；裝在車臺(tái)上為 3級(jí)；裝在輸送帶上為 4級(jí)。 （ 4）提高搬運(yùn)靈活性 物流過(guò)程中，常須將暫時(shí)存放的物品，再次搬運(yùn)。在不得已的情況下，非依靠人力不可時(shí)，盡可能不要讓搬運(yùn)距離太遠(yuǎn)。要使一系列的裝卸作業(yè)順利地進(jìn)行，作業(yè)動(dòng)作的順序、作業(yè)動(dòng)作的組合或裝卸機(jī)械的選擇及運(yùn)用是很重要的。如把商品裝到汽車或鐵路貨車上，或把商品送往倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行保管時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮合理取卸，或出庫(kù)的方便。進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)，為了不使連續(xù)的各種作業(yè)中途停頓，而能 協(xié)調(diào) 地進(jìn)行，整理其作業(yè)流程是很必要的。如果多增加一次裝卸， 費(fèi)用 也就相應(yīng)地增加一次，同時(shí)還增加了商品污損、破壞、丟失、消耗的機(jī)會(huì)。盡量減少裝卸次數(shù)，以及盡可能地縮短搬運(yùn)距離等，所起的作用也是很大的。但是，如果進(jìn)行了不適當(dāng)?shù)难b卸作業(yè)，就可能造成商品的破損，或使商品受到污染。按結(jié)構(gòu)型式可分為固定式和運(yùn)行式兩類，運(yùn)行式的又分有軌式和無(wú)軌式兩種。從這一點(diǎn)上說(shuō)，要把裝卸機(jī)械與起重機(jī)、輸送機(jī)和 搬運(yùn)車輛 截然分開(kāi)是很困難的。 起升車輛 在裝卸工作中起著日益重要的作用。 20世紀(jì) 20年代出現(xiàn)了 翻車機(jī) 和蟹耙式裝載機(jī)。 19世紀(jì)初，出現(xiàn)了單斗裝載機(jī)。 早期，人們一般用各種 起重機(jī) 和 輸送機(jī) 來(lái)完成裝卸工作。此設(shè)計(jì)運(yùn)用于飲料生產(chǎn)線裝卸任