【正文】 、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。第二章 供料單元的設(shè)計一、供料單元的基本功能供料單元是自動化裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)的起始單元，在整個系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。如圖21所示為供料單元實物的全貌。如圖21所示。它主要由管形料倉、推料氣缸、頂料氣缸、磁感應(yīng)接近開關(guān)、漫射式光電傳感器組成。當(dāng)活塞桿在退回位置時，它與最下層工件處于同一水平位置，而夾緊氣缸則與次下層工件處于同一水平位置。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。在底座和管形料倉第4層工件位置，分別安裝一個漫射式光電開關(guān)。若該部分機構(gòu)內(nèi)沒有工件，則處于底層和第4層位置的兩個漫射式光電接近開關(guān)均處于常態(tài)；若僅在底層起有3個工件，則底層處光電接近開關(guān)動作而第4層處光電接近開關(guān)常態(tài)，表明工件已經(jīng)快用完了。推料缸把工件推出到出料臺上。在輸送單元的控制程序中，就可以利用該信號狀態(tài)來判斷是否需要驅(qū)動機械手裝置來抓取此工件。氣動控制回路的工作原理如圖22所示。1B1和1B2為安裝在推料缸的兩個極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)，2B1和2B2為安裝在推料缸的兩個極限工作位置的磁感應(yīng)接近開關(guān)。通常，這兩個氣缸的初始位置均設(shè)定在縮回狀態(tài)。圖23是軟件實現(xiàn)用一個按鈕產(chǎn)生啟動/停止信號的一個方法。供料、加工、裝配、分揀各從站單元在運行過程中的狀態(tài)信號，應(yīng)存儲到該單元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)，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行?？梢跃帉憣崿F(xiàn)這二個功能的子程序，在主程序中調(diào)用。圖中，當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒且接收到啟動脈沖時被置位。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/停止子程序如圖26所示：圖26啟動/停止子程序梯形圖（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點輸入和10點繼電器輸出。圖28 供料單元PLC的I/O接線第三章 加工單元的設(shè)計一、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移送到加工區(qū)域沖壓氣缸的正下方；完成對工件的沖壓加工，然后把加工好的工件重新送回物料臺的過程。圖31加工單元實物的全貌二、加工單元氣動控制回路氣動控制回路的工作原理如圖32所示。1Y2Y1和3Y1分別為控制沖壓氣缸、加工臺伸縮氣缸和手爪氣缸的電磁閥的電磁控制端。與供料單元同樣，如果需要有啟動和停止2種主令信號，只能由軟件編程實現(xiàn)。加工過程也是一個順序控制，其步進(jìn)流程圖如圖33所示。主程序如圖34 所示，它只是在每一掃描周期( ON)調(diào)用2個子程序，一個是啟動/停止子程序，其功能是在讀取主站發(fā)送來的控制命令以及把本站狀態(tài)信號寫到通信數(shù)據(jù)存儲區(qū)。圖34 加工站主程序梯形圖啟動/停止子程序如圖35所示加工子程序梯形圖36所示圖36加工子程序梯形圖加工單元選用S7224 AC/DC/RLY主單元，共14點輸入和10點繼電器輸出。加工單元PLC的I/O接線圖第四章 裝配單元的設(shè)計一、裝配單元的基本功能裝配單元是將該生產(chǎn)線中分散的兩個物料進(jìn)行裝配的過程。裝配單元總裝實物圖如41。二、裝配單元氣動控制回路裝配單元的閥組6個二位五通單電控電磁換向閥組成，這些閥分別對供料，位置變換和裝配動作氣路進(jìn)行控制，以改變各自的動作狀態(tài)。圖42裝配單元氣動控制回路三、裝配單元的PLC控制系統(tǒng)裝配單元較為復(fù)雜，可細(xì)分為以下幾個部分進(jìn)行設(shè)計：（一）落料機構(gòu)的設(shè)計落料機構(gòu)的工作原理可設(shè)計成，和供料單元相似，根據(jù)其結(jié)構(gòu)如圖43所示，設(shè)計的工作流程為：檢測到料倉有物料，且出料回轉(zhuǎn)臺無物料（）→頂料氣缸動作頂料（延時1S）→頂料到位→擋料氣缸縮回→縮回到位（）→擋料氣缸伸出（）→頂料氣缸縮回→縮回到位→檢測物料回轉(zhuǎn)臺有無物料。如圖44所示。圖44 廻轉(zhuǎn)物料臺的結(jié)構(gòu)（三）裝配機械手的設(shè)計裝配機械手是整個裝配單元的核心。裝配機械手整體外形如圖45所示。上述4部分的控制，可分別編寫相應(yīng)的子程序，在主程序中調(diào)用。圖46 裝配單元主程序梯形圖啟動/停止子程序梯形圖見圖47：圖47啟動/停止子程序梯形下料控制子程序清單見圖48圖48下料控制子程序抓料控制子程序清單見圖49：圖49抓料控制子程序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。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，即啟動變頻器，工件開始送入分揀區(qū)進(jìn)行分揀。圖51分揀單元實物的全貌二、分揀單元氣動控制回路本單元氣動控制回路的工作原理如圖52所示。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。圖52變頻器采用的是西門子MM420。 2段固定頻率控制參數(shù)表步驟號參數(shù)號出廠值設(shè)置值說明1P000311設(shè)用戶訪問級為標(biāo)準(zhǔn)級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)用戶訪問級為擴展級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，以固定頻率啟動變頻器驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。圖53分揀控制子程序初始步梯形圖，根據(jù)2個傳感器動作與否，判別工件的屬性，決定程序的流向。完成上述功能的梯形圖見圖54。推料氣缸返回后，步進(jìn)順控子程序返回初始步。如圖61輸送單元總裝實物：圖61輸送單元總裝實物二、輸送單元的結(jié)構(gòu)與工作過程輸送單元工藝功能是：驅(qū)動其抓取機械手裝置精確定位到指定單元的物料臺，在物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然后放下的功能。抓取機械手裝置是一個能實現(xiàn)四自由度運動（即升降、伸縮、氣動手指夾緊/松開和沿垂直軸旋轉(zhuǎn)的四維運動）的工作單元，該裝置整體安裝在直線運動傳動組件的滑動溜板上，在傳動組件帶動下整體作直線往復(fù)運動，定位到其他各工作單元的物料臺，然后完成抓取和放下工件的功能。圖62 輸送單元氣動控制回路原理圖四、伺服電機驅(qū)動器的使用（1）設(shè)置伺服電機驅(qū)動器參數(shù) 伺服電機驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置表序號參數(shù)設(shè)置數(shù)值功能和含義參數(shù)編號參數(shù)名稱1Pr01LED初始狀態(tài)1顯示電機轉(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效設(shè)置2當(dāng)左或右限位動作，則會發(fā)生Err38行程限位禁止輸入信號出錯報警。 伺服電機運行的運動包絡(luò)一覽表運動包絡(luò)站點脈沖量移動方向1供料站→加工站 286mm52000　3裝配站→分解站 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，使抓取機械手裝置回到原點位置。當(dāng)抓取機械手裝置回到原點位置，且輸送單元各個氣缸滿足初始位置的要求，則復(fù)位完成，“正常工作”指示燈HL1常亮。（2）抓取機械手裝置從供料站出料臺抓取工件，抓取的順序是：手臂伸出→手爪夾緊抓取工件→提升臺上升→手臂縮回。（4）機械手裝置移動到加工站物料臺的正前方后，即把工件放到加工站物料臺上。（5）放下工件動作完成2秒后，抓取機械手裝置執(zhí)行抓取加工站工件的操作。（6）抓取動作完成后