自动机与自动线实训报告一类优选

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1、自动机与自动线综合实训项目技术报告 姓 名：谭道银 学 号：1201183134 班 级：机电1211 课程名称：自动机与自动线综合实训 指导老师：丁加军 胡天翔 提交日期： 2014年10月17日 技术发展概 要亚龙YL-335B 型自动生产线实训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台 PLC 承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。 技术发展目录第一章 装配单元结构组成11.1

2、 简易料仓11.2 工料机构11.3 回转台物料台21.4 装配机械手31.5 半成品工件的定位机构31.6 电磁阀组41.7 装配单元的组成4 第二章 装配单元控制系统警示灯、传感器62.1 警示灯种类62.2 传感器种类及选择7第三章 装配单元气动系统93.1 装配单元的气动元件9 3.1.1 气动摆台9 3.1,2 导向气缸10 3.1.3 气源处理的必要性10 3.2 气动控制回路10第四章 装配单元PLC控制系统124.1 输入输出分配表124.2 PLC外部接线图134.3 PLC梯形图14第五章 装配单元人机界面205.1 人机界面设计20第六章 装配单元安装与调试216.1 生

3、产工艺流程226.2 调试运行23个人总结24致谢25参考文献26附录27技术发展第一章 装配单元结构组成1.1简易料仓简易料仓是由塑料圆棒加工而成，它直接插装在供料机构的连接孔中，并在顶端放置加强金属环，用以防止空心塑料圆柱的破损。物料竖直放入料仓的空心圆柱内，由于二者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。为了能对料仓缺料时即时报警，在料仓的外部安装漫反射光电传感器（CX-441型），并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽，以使光电传感器的红外光斑能可靠照射到被检测的物料上。料仓中的物料外型一致，但颜色分为黑色和白色，光电传感器的灵敏度调整应以能检测到黑色物料为准则。图1-1 简易料仓结构图1.

4、2供料机构它的动作过程是由上下位置安装，水平动作的两直线气缸在PLC的控制下完成的。其初始位置是：上面的气缸处于活塞杆缩回位置，而下面的气缸则处于活塞杆伸出位置，从而使重力下落的物料被阻挡，因此称为挡料气缸。系统上电并正常运行后，当回转物料台旁的光电传感器检测到当回转物料台需要物料时，上面的气缸在电磁阀的作用下活塞杆伸出，把次下层的物料顶住，使其不能下落，故上面的气缸又称为顶料气缸。这时，挡料气缸活塞杆缩回，物料掉入回转物料台的料盘中,然后挡料气缸复位伸出，顶料气缸缩回，次下层物料下落，为下一次分料作好准备。在两直线气缸上均装有检测活塞杆伸出与缩回到位的磁性开关，用于动作到位检测，当系统正常工

5、作并检测到活塞磁钢的时候，磁性开关的红色指示灯点亮，并将检测到的信号传送给控制系统的PLC。1.3 回转物料台该机构由气动摆台和料盘构成，气动摆台驱动料盘旋转180度，并将摆动到位信号通过磁性开关传送给PLC，在PLC的控制下，实现有序，往复循环动作。图1-2 回转物料台的结构回转物料台的主要器件是气动摆台，它是由直线汽缸驱动齿轮齿条实现回转运动，回转角度能在090度和0180度之间任意可调，而且可以安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需要变换的机构。本站所使用的气动摆台的摆动回转角度能在0180度范围任意可调。当需要调节回转角度或调整摆动位置精度时，应首先松开调节螺杆上的反扣螺母

6、，通过旋入和旋出调节螺杆，从而改变回转凸台的回转角度，调节螺杆1和调节螺杆2分别用于左旋和右旋角度的调整。当调整好摆动角度后，应将反扣螺母与基体反扣锁紧，防止调节螺杆松动。造成回转精度降低。回转到位的信号是通过调整气动摆台滑轨内的2个磁性开关的位置实现的，是调整磁性开关位置的示意图。磁性开关安装在气缸体的滑轨内，松开磁性开关的紧定螺丝，磁性开关就可以沿着滑轨左右移动。确定开关位置后，旋紧紧定螺丝，即可完成位置的调整。1.4 装配机械手 装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的回转物料台上有物料，且半成品工件定位机构传感器检测到该机构有工件的情况下，机械手从初始状态开始执行装配操作过

7、程。装配机械手整体外形。装配机械手装置是一个三维运动的机构，它由水平方向移动和竖直方向移动的2个导杆气缸和气动手指组成。 图1-3 装配机械手的整体外形导杆气缸：该气缸由直线运动气缸带双导杆和其它附件组成。 安装支架用于导杆导向件的安装和导杆气缸整体的固定，连接件安装板用于固定其它需要连接到该导杆气缸上的物件，并将两导杆和直线汽缸活塞杆的相对位置固定，当直线气缸的一端接通压缩空气后，活塞被驱动作直线运动，活塞杆也一起移动，被连接件安装板固定到一起的两导杆也随活塞杆伸出或缩回，从而实现导杆气缸的整体功能。安装在导杆末端的行程调整板用于调整该导杆气缸的伸出行程。具体调整方法是松开行程调整板上的紧定

8、螺钉，让行程调整板在导杆上移动，当达到理想的伸出距离以后，再完全锁紧紧定螺钉，完成行程的调节。PLC驱动与竖直移动气缸相连的电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸驱动气动手指向下移动，到位后，气动手指驱动手爪夹紧物料，并将夹紧信号通过磁性开关传送给PLC，在PLC控制下，竖直移动气缸复位，被夹紧的物料随气动手指一并提起，离开当回转物料台的料盘，提升到最高位后，水平移动气缸在与之对应的换向阀的驱动下，活塞杆伸出，移动到气缸前端位置后，竖直移动气缸再次被驱动下移，移动到最下端位置，气动手指松开，经短暂延时，竖直移动气缸和水平移动气缸缩回，机械手恢复初始状态。在整个机械手动作过程中，除气动手指松开到位

9、无传感器检测外，其余动作的到位信号检测均采用与气缸配套的磁性开关，将采集到的信号输入PLC，由PLC输出信号驱动电磁阀换向，使由气缸及气动手指组成的机械手按程序自动运行。1.5半成品工件的定位机构输送单元运送来的半成品工件直接放置在该机构的物料定位孔中，由定位孔与工件之间的较小的间隙配合实现定位，从而完成准确的装配动作和定位精度。图1-4 半成品定位机构（物料台）1.6电磁阀组装配单元的阀组6个二位五通单电控电磁换向阀组成。这些阀分别对物料分配，位置变换和装配动作气路进行控制，以改变各自的动作状态。1.7装配单元的结构与工作过程装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到放置

10、在装配料斗的待装配工件中的装配过程。 装配单元的结构组成包括：管形料仓，供料机构，廻转物料台，机械手，待装配工件的定位机构，气动系统及其阀组，信号采集及其自动控制系统，以及用于电器连接的端子排组件，整条生产线状态指示的信号灯和用于其他机构安装的铝型材支架及底板，传感器安装支架等其它附件。其中，机械装配图如图3-1所示：图1-5 装配单元机械装配图第二章 装配单元控制系统警示灯、传感器2.1 警示灯种类 种类：5001多层式（LED）三色常亮/闪光型 LTA507多层式(塔灯)警示灯LED光源系列采用进口高亮度LED发光二极管，是目前应用在警灯上最流行的光源。采用环保型的冷光源设计、不发烫。光电

11、转换率高，方向性强使用寿命长，有效寿命5万小时以上。功耗低、耗电量小配光曲线合理，有效提高光效率。模块集成式构造，性能更稳定。LTA507多层式警示灯广泛用于工业安全，确保机械设备的正常工作状态的维护IP等级：IP65不同的光源可采用LED、白炽灯可配蜂鸣器声音80DB以上壳体采用高品质材料制成，色泽清晰、透光度好，不褪色、不磨损。 图2-1 多层式（塔灯）警示灯本工作单元上安装有红、橙、绿三色警示灯，它是作为整个系统警示用的。警示灯有五根引出线，其中黄绿双色线：黄绿双色线为”“地线”；红色线：红色灯控制线；黄色线：橙色灯控制线，绿色线：绿色灯控制线；黑色线：信号灯公共控制线。接线如图2-2所

12、示。图2-2 警示灯及其接线2.2 传感器种类及选择 种类： 接近开关 、光电传感器 、光纤传感器。 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 主要特点：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感

13、器。光纤传感器：光纤型传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。光纤传感器组件如图 2-3所示。图2-4是放大器的安装示意图。 图2-3 光纤传感器组件图 图2-4 光纤传感器组件外形的变化。当探测器检测到物料时， “动作显示灯”会亮，提示检测到物料。图2-5给出了放大器单元的俯视图， 调节其中部的8旋转灵敏度高速旋钮就能进行放大器灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大）。调节时，会看到“量显示灯”发光图 图2-5 光纤传感器放大器单元的俯视图第三章 装配单元气动系统3.1 装配单元的气动元件3.

14、1.1气动摆台回转物料台的主要器件是气动摆台，它是由直线气缸驱动齿轮齿条实现回转运动，回转角度能在090度和0180度之间任意可调，而且可以安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需要变换的机构。图3-1 气动摆台气动摆台的摆动回转角度能在0180度范围任意可调。当需要调节回转角度或调整摆动位置精度时，应首先松开调节螺杆上的反扣螺母，通过旋入和旋出调节螺杆，从而改变回转凸台的回转角度，调节螺杆1和调节螺杆2分别用于左旋和右旋角度的调整。当调整好摆动角度后，应将反扣螺母与基体反扣锁紧，防止调节螺杆松动。造成回转精度降低。 回转到位的信号是通过调整气动摆台滑轨内的2个磁性开关的位置实现的，图3-2是调整磁性开关位置的示意图。磁性开关安装在气缸体的滑轨内，松开磁性开关的紧定螺丝，磁性开关就可以沿着滑轨左右移动。确定开关位置后，旋紧紧定螺丝，即可完成位置的调整。 图3-2 磁性开关位置示意3.1.2导向气缸导向气缸是指具有导向功能的气缸。一般为标准气缸和导向装置的集合体。导向气缸具有导向精度高，抗扭转力矩、承载能力强、工作平稳等特点。装配单元用于驱动装配机械手水平方向移动的导向气缸外型如