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1、苏 州 市 职 业 大 学实习（实训）报告 名称 工业生产线组建与调试 2013年2月25日至2013年5月20日共10周学 院 机电工程学院 班 级 机电一体化（3）班 姓 名 院 长 陈 洁 系主任 陆春元 指导教师 金 芬 目录第1章 自动生产线简介211自动生产线的概念212本自动生产线的介绍3第2章FESTO中文版气动教学软件的介绍与使用521 FESTO中文版液压与气动教学软件的介绍522 纯气动基本回路图623 双气缸步进控制电、气动回路6第3章 立体存储单元装置电、气动控制系统设计931 立体存储单元装置的组成与控制931 .1 立体存储单元装置的组成与控制932 立体存储单元
2、装置的气动回路设计1233 立体存储单元装置电气控制系统的设计133.4 程序设计16第4章 立体存储单元装置电、气控制系统的实际回路安装与调试2141 立体存储单元气动回路的组建2142 调试过程21实训小结242727第1章 自动生产线简介11自动生产线的概念自动化生产线是在流水线和自动化专机的功能基础上逐渐发展形成的、自动工作的机电一体化的装置系统。他通过自动化输送系统及其他辅助装置，按照特定的生产流程，将各种自动化专机连接成一体，并通过气动、液压、电机、传感器和电气控制体统使各部分联合动作，使整个系统按照规定的程序自动的工作，连续、稳定地生产出符合技术要求的特定产品。称这种自动工作的机
3、电一体化系统为自动化生产线。通过自动化输送及其他辅助装置，按照特定的生产流程，将各种自动化专机连接成一体，并 通过气动、液压、电机、传感器和电气控制系统使各部分的动作联系起来，使整个系统按照规定的程序自动的工作，连续、稳定的生产出符合技术要求的特定产品。 1.1.2自动化生产线应用 1、拥有全球最先进、世界顶级的冲压、焊装、树脂、涂装及总装等整车制造总成的自动化生产线系统，其功能： （1）可实现汽车制造中高效率、高精度、低能耗冲压加工； （2）借助生产线上配备的267个自动化机器人可实现车身更精密、柔性化的 焊接。2、包括丝印、贴装、固化、回流焊接、清洗、检测等工序单元，其功能：（1）生产线上
4、每个工作单元都有相应独立的控制与执行等功能；（2）通过工业网络技术将生产线构成一个完整的工业网络系统，确保整条生产线高效有序运行，实现大规模的自动化生产控制与管理 。 3、该生产线引入了工业网络，由其连接制丝生产、卷烟生产，包装成品等一体化的全过程自动化系统。 通过采用先进的计算机技术、控制技术、自动化技术、信息技术，集成工厂自动化设备，对卷烟生产全过程实施控制、调度、监控。 同时该生产线充分应用工控机、变频器、人机界面、PLC、智能机器人等自动化产品。4、主要完成自动上料、灌装、封口、检测、打标、包装、码垛等多个生产过程，其作用： （1）极大地提高了生产的效率； （2）降低企业成本； （3）
5、保证产品的质量； （4）实现集约化大规模生 产的要求，增强企业的竞争能力。12本自动生产线的介绍本自动化生产线的产品为上海英集斯自动化技术有限公司生产的典型模块化自动生产线产品，该典型自动化生产线由搬运单元、操作手单元、供料单元、提取安装单元、检测单元、立体储存单元6个不同模块单元组成这个典型的自动化生产线采用开放式的模块设计，虽然各个组成单元的结构已经固定，但是每一工作单元的运行执行功能、各个工作单元之间的运行配合关系，以及整个自动化生产线的运行流程和运行模式，都可以模拟实际生产现场状况进行灵活地配置，使之实现模拟实际生产要求的自动化生产运行过程。与此同时，这一典型自动化生产线上的每个工作单
6、元都具有自动化专机的基本功能。学习掌握每一工作单元的基本功能，将为进一步学习整条自动化生产线的联网通信控制和整机配合运作等技术打下良好的基础。1、各站功能及物流传递过程（1）上料检测站功能:实现工件从送料模块的井式料仓中自动推出，借助运转模块的摆动气缸与真空吸盘的配合使用，将送料模块推出的工件自动转送到下一个工作单元。识别模块在接收到新的待处理工件后，实现待处理工件颜色和材质的检测，并通过升降模块和测量模块完成工件高度的测量，根据检测与测量结果信息，通过滑槽模块完成向下一工作单元传送或直接剔除工件的功能。(2)搬运站功能:提取模块执行工件的拾取与放置动作，滑块模块执行拾取后工件水平移动的搬运任
7、务，自动地实现将工件从上一工作单元拾取搬运到下一工作单元功能(3)加工站功能:旋转工作台在接收到新工件后，旋转工作台模块启动工作，分步实现其尚待加工工件的模拟钻孔加工，并对加工质量进行模拟检测等功能。(4)安装站功能:检测到有新工件到位的信息之后，通过传送带模块将工件输送到工件阻挡模块位置，提取安装模块将滑槽上小工件装配到传送带工件上，随后工件阻挡模块放行装配后的工件组，继续由传送带模块输送到指定位置。(5)安装搬运站功能：就是将加工站的工件运到安装站装配的地方，装配好了以后再将这个工件运到分类站。(6)分类站功能:在接收到新工件后，在步进驱动模块的驱动下带动X,Y两丝杆运动，依据接收到的工件
8、材质。颜色等信息，自动将其运动至相应指定的仓位口，并将工件推入立体仓库完成工件的存储功能2、物流传递过程 ：如图1.2所示的物流传递过程图，给出了系统中工件从一站到另一站的物流传递过程：上料检测站将大工件按顺序排好后提升送出；搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站；加工站将大工件加工后送出工位；安装搬运站将大工件搬至安装工位放下；安装站再将对应的小工件装入大工件中；之后，安装搬运站再将安装好的工件送分类站，分类站再将工件送入相应的料仓。图1.1 物流传递过程图本自动化生产线每个站都可成一个独立的系统，同时也是一个机电一体化的系统。把每个站连起来就可以实现上料检测，搬运，加工，安装，分类的一系列动
9、作，如图1.3实现的是一个完整的自动生产线，同时在实际生活中也是应用广泛的。图1.2实物图第2章FESTO中文版气动教学软件的介绍与使用21 FESTO中文版液压与气动教学软件的介绍FESTO中文版教学软件含液压与气动两种软件，其用法类似。该软件的主要特征就是其可与CAD功能和仿真功能紧密联系在一起。可以不通过实验而直接验证自己设计的回路的正确性，可节省大量的时间，避免了不必要的麻烦。 FluidSIM软件符合DIN电气气动回路图绘制标准，且可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真，这样就使回路图绘制和相应气动系统仿真相一致。 FluidSIM软件的另一个特征就是其系统学习概念：FluidSI
10、M软件可用来自学、教学和多媒体教学气动技术知识。气动元件可以通过文本说明、图形以及介绍其工作原理的动画来描述；各种练习和教学影片讲授了重要回路和气动元件的使用方法。在 FluidSIM 软件中，元件库中的每个元件都对应一个物理模型，基于这些模型，FluidSIM 软件首先创建整个系统模型，然后在仿真期间对其进行处理。22 纯气动基本回路图1.并联节流阀缓冲气动回路 并联节流阀缓冲气动回路如图2.1所示，其工作原理：本列是为了说明并联节流阀缓冲气动回路缓冲作用。图示状态下，气缸回归左位。三位五通电磁换向阀左位得电时，气缸向右运动。右缸腔气体经过两位三通电磁换向阀、单向节流阀和三位五通电磁换向阀左
11、位到达大气，在回气线路上并联的单向节流阀的作用是让气缸的运动平稳。经FESTO中文版气动软件模拟仿真，完全正确。图2.1 并联节流阀缓冲气动回路23 双气缸步进控制电、气动回路双气缸步进控制气动回路图与电器原理图详见图2.2和图2.3所示。图2.2气动顺序回路的气动回路图图2.3气动顺序回路的电气原理图气动顺序回路的工作原理：按下启动按钮SB2，K1线圈得电并实现自锁，电磁线圈1Y1得电，两位五通电磁换向阀1V2的左位通，气体流入1A1气缸左腔推动活塞向右运动；当运动到2S1位置时，K2线圈得电并自锁，电磁线圈2Y1得电，两位五通电磁换向阀2V2的左位通，气体流入2A1气缸左腔推动活塞向右运动
12、；当运动到1S2位置时，K3线圈得电并自锁，电磁线圈1Y2得电，两位五通电磁换向阀1V2的右位通，气体流入1A1气缸右腔推动活塞向左运动；当运动到2S2位置时，K4线圈得电并自锁，电磁线圈2Y2得电，两位五通电磁换向阀2V2的右位通，气体流入2A1气缸右腔推动活塞向左运动。表 2.1 电磁阀顺序动作表1Y11Y22Y12Y22S22S11S31S21A1缸伸出+2A1缸伸出+1A1缸缩回+2A1缸缩回+ 使用FESTO对双气缸步进控制电路进仿真如图2.4所示：（b）图2.4 仿真调试中的电、气回路截图第3章 立体存储单元装置电、气动控制系统设计31 立体存储单元装置的组成与控制31 .1 立体
13、存储单元装置的组成与控制用于接收前一单元送来的工件，按照预定的工件信息而自动运送至相应指定的仓位口，并将工件推入立体仓库完成工件的存储功能。为最后一单元，图3.1所示为立体存储单元的整体结构。立体立体存储单元主要由直线驱动模块、工件推料装置、立体仓库、I/O转接端口模块、电气控制板，操作面板、CP电磁阀岛及过滤减压阀等组件组成。图3.1所示为立体存储单元的整体结构图3.2直线驱动模块直线驱动模块：如图3.2所示，它是滚珠丝杠机构、步进电机及驱动器、直线导向杆组成，它的作用是把步进电机的旋转运动转换成滚珠丝杠螺母移动块的直线往复运动，在立体存储单元中，具有X轴方向和Y轴方向的两套直线驱动模块，它
14、们相互呈90垂直安装于铝合金工作台面上，共同构成一个 X-Y平面运动系统，负责对零件放入仓库的定位如图3.3所示。如图3.3 XY平面运动系统工件推料装置：它是由推块、双作用直线气缸、推块导槽组成如图3.4所示，整体安装固定在Y轴丝杠螺母移动块的侧面上随着其在X-Y平面移动。其作用是将放置在推块导槽的工件，通过直线气缸推动推块将工件推进对应存储库位内。图3.4 工件推料装置立体仓库：如图3.5所示。立体仓库是由4行4列共16个方格组成的镂空存储铁架，每个方格之间距离分别为40 mm，用于分类存放不同的工件。垂直安装在直线驱动模块X-Y运动平面的一侧，用于接收工件推料装置送出的工件。图3.5立体仓库I/O转接端口模块：它的任务是把输入输出信号整合在一起，然后分别与输入设备和输出设备相连。操作面板：立体存储单元是通过控制面板来控制PLC的控制程序使其
