【正文】 件的端子接到接插件上。安裝比較麻煩的是感應(yīng)物料的兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)，因?yàn)闆](méi)有固定架，所以要自制一個(gè)架子來(lái)安裝這兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)，如圖231箭頭1所指的零件。兩個(gè)軸和兩個(gè)孔的連接需要M3無(wú)螺帽的螺釘固定，這個(gè)M3無(wú)螺帽的螺釘可以通過(guò)這種方法獲得：在普通M3的螺釘上截下一段，將一端銼平后開(kāi)一個(gè)槽。找到一塊可以用來(lái)固定電機(jī)的鐵板之后，需要在鐵板上為兩個(gè)電機(jī)鉆兩個(gè)的定位孔、4個(gè)2的固定孔，；在這些孔當(dāng)中，兩個(gè)電機(jī)的定位孔十分重要，它們之間的中心距要和底板（02）上的兩個(gè)圓槽之間的中心距保持一致。模型上還需要安裝兩個(gè)電機(jī)和6個(gè)接近開(kāi)關(guān)。由于底板（02）上兩個(gè)圓槽之間的中心距加工不精確，加上大齒輪的加工尺寸略大，使得大小齒不能輪成功嚙合，需要增大兩個(gè)軸承座之間的中心距，還要用三角銼將大齒輪的110個(gè)齒挫薄一些，形成變位齒輪。為了能使大小齒輪配合，必須將大齒輪的裝配位置也提高。如果沒(méi)有這個(gè)臺(tái)階，圖230中箭頭1所指的小齒輪的下表面就會(huì)和圖中箭頭2所指的小軸承座的上表面接觸，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)表面就會(huì)產(chǎn)生摩擦，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于工廠中加工的一部分零件有錯(cuò)誤，一部分零件精度不符合要求，這給模型的裝配帶來(lái)了很大的難度，在這里我只介紹裝配中遇到的最主要的問(wèn)題，其他的裝配問(wèn)題就不一一介紹了。這部分是模型制作中的難點(diǎn)，因?yàn)槲覀內(nèi)鄙俨牧虾凸ぞ?，即使是很?jiǎn)單的零件加工和修改，也會(huì)花費(fèi)我們大量的時(shí)間和精力。圖228中箭頭1所指的缺口用于模型上的電機(jī)和接近開(kāi)關(guān)和控制板的接線。圖226：控制板1圖227：控制板2控制板制作好之后還需要設(shè)計(jì)支架來(lái)放置控制板，以及為控制板下面的走線留出空間；還要能夠放置PLC。為了將來(lái)拆卸方便，控制板分成兩塊制作，一塊用于放置PLC輸入/輸出端子的接插件，如圖226；另一塊放置按鈕、指示燈和繼電器以及它們端子的接插件，如圖227。 控制板及支架設(shè)計(jì)制作控制板是控制系統(tǒng)的一部分，是操作者的操作平臺(tái)。圖225：底撐制圖4 電氣元件確定和購(gòu)置根據(jù)控制要求可知，需要購(gòu)置的電氣元件有選擇開(kāi)關(guān)（SA）1個(gè)、按鈕（SB）4個(gè)、接近開(kāi)關(guān)（SQ）6個(gè)、指示燈6個(gè)、繼電器3個(gè)、電機(jī)2個(gè)等。首先打開(kāi)UG，點(diǎn)擊圖222中箭頭1所指的Application,在下拉菜單中選擇Modeling，進(jìn)入建模狀態(tài)；點(diǎn)擊箭頭2所指的Block，出現(xiàn)右上角的對(duì)話框；在箭頭3所指的空格里輸入長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高，點(diǎn)擊確定出現(xiàn)圖中所示的長(zhǎng)方體；圖222：底撐制圖1再點(diǎn)擊圖223中箭頭1所指的Hollow,出現(xiàn)右邊的對(duì)話框，選擇需要去除的表面，然后在箭頭2所指的空格里輸入板厚，點(diǎn)擊確定就可以得到圖223中的模型了； 圖223：底撐制圖2再點(diǎn)擊圖224中箭頭1所指的Hole，出現(xiàn)右邊的對(duì)話框，在箭頭2所指的空格里輸入孔的直徑、深度、頂角，選擇放置面，建立圖224中箭頭3所指的一對(duì)孔；圖224：UG制圖3再點(diǎn)擊圖225中箭頭1所指的Instance Feature,選擇矩形陣列，出現(xiàn)右邊的對(duì)話框，在箭頭2所指的空格里輸入?yún)?shù)，就可以由圖中箭頭3所指的一對(duì)孔陣列出另外三對(duì)孔。 底撐設(shè)計(jì)過(guò)程以上零件三維圖是用UG設(shè)計(jì)制作的，有些零件設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，如滑道和傳感器架；有些零件設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，如底撐和底板。圖219：傳感器架三維圖 料斗（18）設(shè)計(jì)制作料斗的作用是盛放將要被分選的物料，相當(dāng)于一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，后面的兩個(gè)矩形孔是為接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)物料開(kāi)的，通過(guò)零件上的4個(gè)孔固定在傳感器架上，制作材料是板金噴塑，數(shù)量為1。在加工腰孔時(shí)，需要先在傳感器架上將腰孔的位置標(biāo)出來(lái)，然后在所標(biāo)的位置上鉆兩個(gè)孔，再用銼刀銼成腰形。如圖218：圖218：小軸承座三維圖 傳感器架（17）設(shè)計(jì)制作傳感器架是為了安裝接近開(kāi)關(guān)和料斗而設(shè)計(jì)的，制作材料是板金噴塑，數(shù)量為1。圖216：齒輪軸三維圖 隔套（15）設(shè)計(jì)制作 隔套用于兩個(gè)（）滾動(dòng)軸承的定位和固定，制作材料是鋁合金，數(shù)量為1。 齒輪軸（14）設(shè)計(jì)制作齒輪軸由轉(zhuǎn)盤電機(jī)帶動(dòng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給小齒輪，制作材料是A3，數(shù)量為1。制作材料為A3，數(shù)量為1，模數(shù)為1，齒數(shù)為20，齒形角為20度。如圖214：圖214：蓋板三維圖工廠里加工了三塊蓋板，但其中有一塊缺圖中箭頭1所指的孔，我們用電烙鐵在上面烙了個(gè)孔，然后用銼刀將孔銼到10；另外兩塊沒(méi)有箭頭2所指的矩形槽，同樣使用電烙鐵將多余的材料去除，然后用銼刀修整。如圖213：圖213：蓋板支撐三維圖 蓋板（12）設(shè)計(jì)制作蓋板的作用是托住物料，當(dāng)蓋板的矩形槽轉(zhuǎn)動(dòng)到料斗正下方時(shí)，物料通過(guò)蓋板上的矩形槽落入轉(zhuǎn)盤。 圖211：撥料桿軸三維圖 撥料套（10）設(shè)計(jì)制作撥料套主要是用來(lái)固定撥料桿軸的頂端，以保持撥料桿軸的垂直度，制作材料是鋁合金，數(shù)量為1。圖210：撥料桿三維圖 撥料桿軸（09）設(shè)計(jì)制作撥料桿軸由撥料電機(jī)帶動(dòng)正轉(zhuǎn)，從而使撥料桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使用的材料是A3，數(shù)量為1。如圖29：通過(guò)圖中箭頭1所指的4個(gè)孔將隔料板固定在端蓋上，物料落入隔料板內(nèi)，當(dāng)撥料桿轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)箭頭2所指的間隙時(shí)，將物料推出隔料板圖29：料隔板三維圖 撥料桿（08）設(shè)計(jì)制作撥料桿的作用是通過(guò)旋轉(zhuǎn)將物料從隔料板內(nèi)推入滑道，制作材料是有機(jī)玻璃，數(shù)量為1。圖27：齒輪三維圖 端蓋（06）設(shè)計(jì)制作端蓋的作用是帶動(dòng)蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)，使用的材料是鋁合金，數(shù)量為1，如圖28：，圖中箭頭2所指的臺(tái)階由滾動(dòng)軸承支撐。如圖27：圖中箭頭1所指的圓柱面上需要粘貼小鐵片，這樣接近開(kāi)關(guān)可以通過(guò)感應(yīng)鐵片，將信號(hào)傳遞給PLC，通過(guò)PLC控制轉(zhuǎn)盤的定位。用螺釘擰緊之后，就不能拆卸了。主軸承座的材料為鋁合金，數(shù)量為1。：：滑道三維圖由于滑道的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以加工，因此工廠里加工出來(lái)的滑道和圖中的滑道相差較大，幾乎不能使用，所以我用有機(jī)玻璃自制了一個(gè)簡(jiǎn)易的滑道。圖24：底板三維圖 滑道（03）設(shè)計(jì)制作滑道有三個(gè)過(guò)道，作用是讓三種不同的物料通過(guò)，從而達(dá)到分選物料的目的，對(duì)滑道的要求不高。如圖24： 圖中箭頭1所指的圓槽和小軸承座配合，箭頭2所指的圓槽和主軸承座配合，槽深2毫米。由于大、小齒輪之間要求較精確的嚙合，對(duì)兩個(gè)軸承座的中心距要求較高，所以對(duì)底板上兩個(gè)圓糟之間的中心距要求較高。對(duì)底撐的要求不高，使用的材料為板金噴塑，數(shù)量為2。我們只要花費(fèi)很少的時(shí)間和精力，就能夠清楚模型的結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系。模型所需用到的標(biāo)準(zhǔn)件如下：滾動(dòng)軸承，GB/T27694 6010滾動(dòng)軸承， 擋圈，GB89386 80擋圈，GB89486 50 圖22：分選系統(tǒng)模型 模型零部件設(shè)計(jì)制作在模型結(jié)構(gòu)方案確定之后，就開(kāi)始設(shè)計(jì)模型零部件了。當(dāng)料斗中的物料被分選完時(shí)，蓋板停止在滑道1或滑道2或滑道3，這時(shí)只要在料斗中放入物料，轉(zhuǎn)盤就會(huì)自動(dòng)返回，繼續(xù)分選物料。當(dāng)蓋板（12）的矩形槽轉(zhuǎn)到料斗（18）的正下方時(shí)，觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)（SQ3）而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，料斗中的物料掉入槽中；經(jīng)過(guò)一秒鐘的定時(shí)，轉(zhuǎn)盤將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到剛剛選擇的滑道時(shí)，觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)而停止（滑道1處接近開(kāi)關(guān)是SQ5；滑道2處接近開(kāi)關(guān)是SQ6；滑道3處接近開(kāi)關(guān)是SQ7），同時(shí)觸發(fā)撥料電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)撥料桿（8）正轉(zhuǎn)將物料推入指定的滑道。圖21：模型裝配圖底撐；底板；滑道；主軸承座；齒圈；端蓋；料隔板；撥料桿；撥料桿軸；撥料套；1蓋板支撐；1蓋板；1小齒輪；1齒輪軸；1隔套；1小軸承座；1傳感器架；1料斗；1底板。a. 三維制圖軟件Unigraphics NX b. 二維制圖軟件AutoCAD 2004c. 西門子編程軟件STEP7d. 圖象處理軟件Photoshope. 動(dòng)畫制作軟件Flashf. 工控組態(tài)軟件MCGSa. 模型的裝配調(diào)試b. PLC控制梯形圖設(shè)計(jì)c. 監(jiān)控窗口設(shè)計(jì)第二章 模型設(shè)計(jì)制作 模型結(jié)構(gòu)方案確定 系統(tǒng)控制要求系統(tǒng)采用PLC控制模型的運(yùn)動(dòng)，使模型能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)復(fù)位和自動(dòng)控制兩種控制方式。 設(shè)計(jì)任務(wù)難點(diǎn)不僅要設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，還要設(shè)計(jì)控制程序和監(jiān)控系統(tǒng)。MCGS用于監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它是工業(yè)組態(tài)軟件，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、過(guò)程控制等強(qiáng)大功能，在自動(dòng)化系統(tǒng)中占據(jù)主力軍的位置，逐漸成為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的靈魂。使用AutoCAD2004制作PLC端子圖、主電路圖和控制流程圖；我們所使用的PLC是西門子S7200，所以必須使用西門子編程軟件STEP7編寫控制梯形圖。在模型設(shè)計(jì)中，我將學(xué)習(xí)使用UG設(shè)計(jì)和裝配零件，作出模型和零件三維圖，并將三維圖轉(zhuǎn)換成工程圖。UG更快地遞交產(chǎn)品到市場(chǎng)；使復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化；減少產(chǎn)品成本和增加企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。UG是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件。它們之間的相互關(guān)系如圖11所示：圖 11 設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的主要內(nèi)容如圖12所示MCGS監(jiān)控調(diào)試 PLC程序調(diào)試監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)處理和采集運(yùn)行策略程序編寫監(jiān)控界面設(shè)計(jì)制作PLC控制梯形圖設(shè)計(jì)控制流程圖設(shè)計(jì)PLC端子圖確定模型調(diào)試模型裝配模型零部件設(shè)計(jì)制作模型結(jié)構(gòu)方案確定監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC程序設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)制作分選設(shè)備的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖12由圖12可以看出模型、PLC和MCGS之間的相互關(guān)系：當(dāng)模型裝配好之后需要調(diào)試，查看大小齒輪嚙合是否正常，運(yùn)動(dòng)是否平穩(wěn)，兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否合適以及6個(gè)接近開(kāi)關(guān)能否感應(yīng)到鐵片；PLC程序編寫好之后首先需要進(jìn)行程序調(diào)試，查看程序本身是否正確，再和模型連接調(diào)試，查看模型是否能按控制要求分選物料；MCGS監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)好之后需要先進(jìn)行仿真調(diào)試，測(cè)試仿真效果，再和PLC連接進(jìn)行監(jiān)控調(diào)試，測(cè)試PLC和MCGS之間的信號(hào)傳遞是否順暢，最后需要將模型、PLC、MCGS三者連接起來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，使模型的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、PLC控制和MCGS監(jiān)控三者之間實(shí)現(xiàn)同步。此分選系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分由PLC控制以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別和分選物料，同時(shí)用MCGS組態(tài)軟件仿真并監(jiān)視分選系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 編者 2006年6月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。在本次設(shè)計(jì)中，綜合運(yùn)用了本學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高了自己分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。它具有可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、靈活通用、使用方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過(guò)程和位置的自動(dòng)控制中；MCGS是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，為用戶提供了解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整方案和開(kāi)發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。自從我國(guó)加入WTO以后，物流產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，流通產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化與國(guó)