自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)裝配下料站設(shè)計(jì)
1前言
我校自主研發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)是一套基于PLC控制的教學(xué)系統(tǒng),也是一套模塊化的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。它集電氣控制、PLC應(yīng)用、傳感器、氣動(dòng)等多種技術(shù)于一體, 由自動(dòng)上料、傳輸檢測(cè)、真空分揀、顏色分揀、位置調(diào)整、配件供給和裝配下料等七個(gè)工作站組成。裝配下料站的功能是對(duì)部件進(jìn)行壓裝并完成自動(dòng)下料動(dòng)作。
2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
2.1動(dòng)作過(guò)程
裝配下料單元主體由氣動(dòng)機(jī)械手、壓裝氣缸和下料氣缸組成。主要功能是控制氣爪,把經(jīng)傳輸帶傳送過(guò)來(lái)的由位置調(diào)整和配件供給單元配對(duì)成功的工件成功抓取,然后放到壓裝缸下。壓裝缸把配對(duì)成功的工件壓緊,然后下料缸將壓裝完畢的工件打到工件盒內(nèi)。
2.2氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)
在裝配下料單元中,氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主體是氣動(dòng)機(jī)械手和兩個(gè)直線(xiàn)氣缸。氣動(dòng)機(jī)械手在結(jié)構(gòu)上由1個(gè)氣爪、2個(gè)直線(xiàn)氣缸和1個(gè)擺動(dòng)氣缸組成。歸位狀態(tài)為:氣爪開(kāi),平移缸進(jìn),升降缸落,打料缸退。動(dòng)作順序?yàn)?氣爪閉→平移缸退→升降缸升→擺缸1800→壓裝缸壓→壓裝缸退→平移缸退→打料缸打→打料缸退一擺缸 00→升降缸落→平移缸進(jìn)→氣爪開(kāi)。工作原理如圖1所示。
圖1中氣動(dòng)機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)手臂平移、升降、擺轉(zhuǎn)、抓取和松放動(dòng)作。由安裝每個(gè)氣缸上的磁性接近開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)直線(xiàn)氣缸的兩個(gè)極限工作位置。4個(gè)二位五通的帶手控開(kāi)關(guān)的雙電控電磁閥集中安裝在匯流板上,分別控制機(jī)械手的'手臂進(jìn)行平移、升降、擺動(dòng)、氣爪的夾緊和松開(kāi)動(dòng)作。匯流板中兩個(gè)排氣口末端均連接了消聲器。
2.3 PLC控制
在裝配下料單元中,檢測(cè)各氣缸工作位置的磁性開(kāi)關(guān)、檢測(cè)配對(duì)后的裝配件位置的電感式接近開(kāi)關(guān),加上保證生產(chǎn)線(xiàn)連續(xù)動(dòng)作的各種標(biāo)志輸入和兩個(gè)控制按鈕后在內(nèi),PLC共需15個(gè)輸入端子接收外界信號(hào)。電磁閥控制的輸出動(dòng)作,加上故障信號(hào)和標(biāo)志信號(hào)共需15個(gè)輸出端子。選用S7-226主單元。其I/O接線(xiàn)原理如圖2所示。本單元在自動(dòng)模式須與其它單元聯(lián)機(jī)才能完成動(dòng)作,手動(dòng)模式無(wú)需聯(lián)機(jī)。
3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)法和順序控制法兩種。根據(jù)裝配下料站氣動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程,采用順序控制法編寫(xiě)的自動(dòng)運(yùn)行程序如圖3所示。
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