毕业设计论文亚龙YL335A型自动生产线控制系统设计装配站控制模板.doc

编号：006028河南大学本科毕业设计亚龙YL-335A型自动生产线控制系统设计 -装配站控制系统设计The Control Design Of Yalong YL-335A Automatic Production Line -The Control Design Of Assembly station论文作者姓名： 作 者 学 号：所 在 学 院：计算机和信息工程学院所 学 专 业：自动化导师姓名职称：论文完成时间：5月20日5月20日河南大学毕业设计开题汇报（由学生本人认真填写）学号姓名导师姓名职称开题时间：3月10日课题题目：YL-335A型自动生产线课题起源：导师指定 自定 其它起源课题目标、意义和和本课题相关中国外现实状况分析：研究目标、研究内容和准备处理问题：拟采取方法、技术或设计（开发）工具：预期结果：进度计划：.12.1 - .3.5：查找资料、搜集相关素材.3.6 - .3.26 完成需求分析.3.27 - .4.7：完成概要设计.4.8 - .4.15：完成具体设计.4.16 -.4.28：完成编码.4.29 - .5.4： 完成软件测试.5.5 - .5.15：整理资料、撰写毕业论文.5.16 - .5.20：依据导师要求，完善毕业设计和论文指导老师对选题汇报意见： 同意开题。 指导老师署名： 1月1日河南大学毕业设计任务书（由学生本人认真填写）学号：姓名杨安坤导师高明远任务书起止日期：3月10日 至 5月20日论文提要：课题任务要求：关键参考文件：河南大学毕业设计中期检验表学院名称：计算机和信息工程学院题目名称：YL-335A型自动生产线-装配站控制系统设计学号：所学专业自动化导师：高明远姓名：杨安坤四、 毕业设计进展情况：二、存在问题：。三、下一阶段研究方法或设计思绪：四、指导老师对学生设计（论文、创作）进展等方面评语： 指导老师签字： 4 月 10日此表除第四项外由学生填写指导老师署名河南大学毕业设计综合成绩表（一）学院名称：计算机和信息工程学院学 号：姓名杨安坤专业自动化指导老师：高明远（副教授）、综合得分论文题目：YL-335A型自动生产线-装配站控制系统设计指导老师评语及得分指导老师评语评分项目分值指导老师对毕业论文（设计、创作）评分：撰写开题汇报、文件综述15调研查阅整理资料10学习态度和规范要求10数据处理、文字表示10论文（设计、创作）质量和创新意识55累计100得分：指导老师署名 年 月 日评阅老师评语及评分评阅老师评语评分项目分值评阅毕业论文（设计、创作）评分撰写开题汇报、文件综述15调查研究查阅整理资料10学习态度和规范要求10数据处理文字表示10论文（设计、创作）质量和创新意识55累计100得分:评阅老师署名: 年 月 日此表由老师填写河南大学毕业设计综合成绩表（二）学号姓名杨安坤学院计算机和信息工程学院答辩委员会评语及评分答辩委员会评语答辩委员签字： 5月23日评分 项目 分值论文答辩小组评分答辩情况论文质量累计（100）内容表达情况（15）答辩问题情况（25）规范要求和文字表示（20）论文（设计、创作）质量和创新意识（40）得分 答辩委员会主任签字： 5月23日毕业论文（设计、创作）成绩综合评定： 综合评定等级：备注：一、论文质量评定，应包含对论文语言表示、结构层次、逻辑性理论分析、设计计算、分析和概括能力及在论文中是否有新见解或创新性结果等做出评价。从论文来看学生掌握本专业基础理论和基础技能程度。二、成绩评定采取结构评分法，即由指导老师、评阅老师和答辩委员会分别给分（以百分计），评阅老师得分乘以20%加上指导老师得分乘以20%加上答辩委员会得分乘以60%即综合成绩。评定等级按优、良、中、差划分，优90-100分；良76-89分；中60-75分；差60分以下。三、评分由专业教研室或院组织专门评分小组（不少于5人），依据指导老师和答辩委员会意见决定每个学生分数，在有争议时，应由答辩委员会进行表决。四、毕业论文答辩工作结束后，各院应于6月20日前向教务处推荐优异论文以汇编成册，推荐篇数为按当年学院毕业生人数1.5%篇。五、各院亦可依据本专业不一样情况，制订对应含有自己特色内容。须报教务处立案。六、书写格式要求：1、目录；2、内容提要须书写200左右汉字，开题汇报（文科除外）内容要依据不一样专业课题任务要求，叙述查阅文件、文案论证、解题思绪、工作步骤等；3、正文（含引言、结论等）；4、参考文件（或资料）河南大学本科生毕业设计承诺书论文题目YL-335A型自动生产线-装配站控制系统设计姓 名：杨安坤所学专业自动化学 号：完成时间5 月20日指导老师姓名职称高明远（副教授）承诺内容：1、本毕业论文（设计、创作）是学生杨安坤在导师高明远指导下独立完成，没有剽窃、剽窃她人结果，没有请人代做，若在毕业论文（设计、创作）多种检验、评选中被发觉有以上行为，愿按学校相关要求接收处理，并负担对应法律责任。2、学校有权保留并向上级相关部门送交本毕业设计复印件和磁盘。备注：学生署名： 指导老师署名： 年 5 月 20 日 年 5 月 20 日说明：学生毕业设计如有保密等要求，请在备注中明确，承诺内容第2条即以备注为准。目 录摘要IABSTRACTII序言1第1章 YL335A自动化生产线实训考评装备概述21.1 YL-335A 基础组成21.2 YL-335A 基础功效31.3 YL-335A特点和实训项目41.4 技术参数41.5 YL-335A 公共模块和器件51.6 气源处理组件51.7 YL-335A PLC 网络控制方案81.8 YL-335A整体控制8第2章 装配单元结构112.1 装配单元功效112.2 装配单元结构组成142.3 气动控制回路20第3章 装配单元PLC 控制223.1 PLCI/O接线原理图223.2 装配单元编程23总结词35致谢词36参考文件37摘要 本设计在进行了一系列实地考察后，依据现实工程需求，加上对可编程控制器了解和分析，采取可编程序控制器（Programmable Controller，简称PLC）来实现自动装配站控制设计。具体讲述了自动装配站设计步骤，着重对软件开发和调试做了介绍，完成了装配硬件配置和软件设计。本设计共分三部分，其中第一部分对前人YL-335A自动化生产线做了简明介绍，并结合实地考察经验，对此次设计做了简明分析和设想。第二部分依据毕业设计要求，结合自己实践经验，提出了装配站合理设计方案，并对设计步骤作了深入介绍。另外对资源配置和在现实中装配装置各个部件及原理做了介绍。第三部分对装配站软件设计进行了细致讲解，并对编程软件和编程中所用到部分指令作了介绍，对部分程序作了具体解读。整个设计，对具体模拟过程作了具体叙述，并配有画面，使整个设计形象，完美，实用。 本设计经过软硬件之间配合和调试，从而达成工业设计要求，实现装配站自动化控制。关键词：可编程序控制器 装配站ABSTRACT In this design, after a series of site visits, based on realistic engineering demands, together with the programmable logic controller for the understanding and analysis, the use of PLC (Programmable Controller, referred to as PLC) achieves control design of automatic assembly station. Details about the design of automatic assembly station steps, focusing on software development and debugging done, the completed assembly of the hardware configuration and software design. The design of a total is divided of three parts, of which the first part of the predecessors of the YL-335A automated production line has done a brief introduction, combined with experience in the field of study, the design of this analysis of a brief and ideas. According to the design of the second part of graduation requirements, combined with my practical experience, made a reasonable assembly station design, and design of introduction of further steps. In addition to the allocation of resources, as well as assembly devices in the real world and the principle of the various components is introduced. The third part of the assembly station design software and detailed explanation of the programming software and programming was introduced on part of the reading process in detail. The entire design, simulation of specific narrative detail, and with a screen so that the image of the whole design, the perfect, practical. Through the design and the interface between the hardware and software debugging, so as to achieve the requirements of industrial design, to achieve automatic control of assembly stations. Keywords: PLC; assembly station.序言 现代化自动化生产设备（自动生产线）最大特点是它综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多个技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指是，生产线传感检测、传输和处理、控制、实施和驱动等机构在微处理单元控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。 可编程控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化自动生产设备中，担负着生产线大脑-微处理单元角色。所以，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术技术人才是当务之急。 亚龙YL-335A型自动生产线实训考评设备在铝合金轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，组成一个经典自动化生产线机械平台，系统各机构全部采取了气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制等技术。系统控制方法采取每一工作单元有一台PLC负担其控制任务，各PLC之间经过RS485串行通讯实现互连分布控制方法。所以，YL-335A综合应用了多个技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用YL-335A，能够模拟一个和实际生产情况十分靠近控制过程，使学习者得到一个很靠近于实际教学设备环境，从而缩短了理论教学和实际应用之间距离。 YL-335A采取模块组合式结构，各工作单元是相对独立模块，并采取了标准结构和抽屉式模块放置架，含有较强交换性。可依据实训需要或工作任务不一样进行不一样组合、安装和调试，达成模拟生产性功效和整合学习功效目标，十分适合教学实训考评或技能竞赛需要。 本论文关键叙述了YL-335A型自动化生产线实训考评装备中装配站基础结构、工作原理、工作过程及所采取多种传感技术和机电一体化技术。第1章 YL335A自动化生产线实训考评装备概述1.1 YL-335A 基础组成 亚龙YL-335A型自动生产线实训考评装备由安装在铝合金导轨式实训台上送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。其外观图1-1 所表示。图1-1 外观图其中，每一工作单元全部可自成一个独立系统，同时也全部是一个机电一体化系统。各个单元实施机构基础上以气动实施机构为主，但输送单元机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位位置控制，该驱动系统含有长行程、多定位点特点，是一个经典一维位置控制系统。分拣单元传送带驱动则采取了通用变频器驱动三相异步电动机交流传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛电气控制技术。在YL-335A 设备上应用了多个类型传感器，分别用于判定物体运动位置、物体经过状态、物体颜色及材质等。传感器技术是机电一体化技术中关键技术之一，是现代工业实现高度自动化前提之一。在控制方面，YL-335A 采取了基于RS485 串行通信PLC 网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC 负担其控制任务，各PLC 之间经过RS485 串行通讯实现互连分布式控制方法。用户可依据需要选择不一样厂家PLC 及其所支持RS485 通信模式，组建成一个小型PLC 网络。小型PLC 网络以其结构简单，价格低廉特点在小型自动生产线仍然有着广泛应用，在现代工业网络通信中仍占据相当份额。其次，掌握基于RS485 串行通信PLC网络技术，将为深入学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好基础。1.2 YL-335A 基础功效YL-335A 各工作单元在实训台上分布图1-2俯视图所表示。图1-2 俯视图各个单元基础功效以下：1、供料单元基础功效：根据需要将放置在料仓中待加工工件自动送出到物料台上，方便输送单元抓取机械手装置将工件抓取送往其它工作单元。2、加工单元基础功效：把该单元物料台上工件（工件由输送单元抓取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元抓取机械手装置取出。3、装配单元基础功效：完成将该单元料仓内黑色或白色小圆柱工件嵌入到已加工工件中装配过程。4、分拣单元基础功效：完成将上一单元送来已加工、装配工件进行分拣，使不一样颜色工件从不一样料槽分流功效。5、输送单元基础功效：该单元经过到指定单元物料台正确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到工件输送到指定地点然后放下功效。1.3 YL-335A特点和实训项目YL-335A 设备是一套半开放式设备，用户在一定程度上可依据自己需要选择设备组成单元数量、类型，最多可由5 个单元组成，最少时一个单元即可自成一个独立控制系统。由多个单元组成系统，PLC 网络控制方案能够表现出自动生产线控制特点。设备中各工作单元均安放在实训台上，便于各个机械机构及气动部件拆卸和安装，控制线路布线、气动电磁阀及气管安装。其中，输送单元采取了最为灵活拆装式模块结构：组成该单元按钮/指示灯模块、电源模块、PLC 模块、步进电机驱动器模块等均放置在抽屉式模块放置架上；模块之间、模块和实训台上接线端子排之间连接方法采取安全导线连接，最大程度地满足了综合性实训要求。总来说，YL-335A 综合应用了多个技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。1.4 YL-335A 公共模块和器件供电电源模块及电路原理图1-3 所表示。外部供电电源为三相五线制AC380V/220V，三根相线经三相三线漏电保护开关后连接到三个安全导线插孔处，零线和接地线也连接到安全导线插孔处。另外，模块上尚提供二个单相电源插座，为PLC 模块和按钮/指示灯模块提供AC220V电源。图 1-3 供电电源模块下图为供电电源模块一次回路原理图：1.5 气源处理组件气源处理组件及其回路原理图分别图1-4和1-5 所表示。气源处理组件是气动控制系统中基础组成器件，它作用是除去压缩空气中所含杂质及凝结水，调整并保持恒定工作压力。该气源处理组件气路入口处安装一个快速气路开关，用于关闭气源。在使用时，应注意常常检验过滤器中凝结水水位，在超出最高标线以前，必需排放，以免被重新吸入。图 1-4 气源处理组件 图1-5 气源处理组件气动原理图气源处理组件输入气源来自空气压缩机，所提供压力为0.61.0MPa, 输出压力为00.8MPa可调。输出压缩空气经过快速三通接头和气管输送到各工作单元， 1.6 YL-335A PLC 网络控制方案YL-335A 系统控制方法采取每一工作单元由一台PLC 负担其控制任务，各PLC之间经过RS485 串行通讯实现互连分布式控制方法。组建成网络后，系统中每一个工作单元也称作工作站。PLC 网络具体通信模式，取决于所选厂家PLC 类型。若PLC 选择S7-200 系列，通信方法则采取PPI 协议通信。西门子PPI 通信概述：PPI 协议是S7-200 CPU 最基础通信方法，经过原来本身端口（PORT0 或PORT1）就能够实现通信，是S7-200 默认通信方法。PPI 是一个主从协议通信，主从站在一个令牌环网中，主站发送要求到从站器件，从站器件响应；从站器件不发信息，只是等候主站要求并对要求作出响应。假如在用户程序中使能PPI 主站模式，就能够在主站程序中使用网络读写指令来读写从站信息。而从站程序没有必需使用网络读写指令。1.7 YL-335A整体控制系统工作任务描述：1. 系统工作方法应采取PPI网络控制。其中，输送站指定为主站，其它各工作站为从站。系统主令工作信号有连接到输送站按钮/指示灯模块提供，安装在装配单元警示灯应能显示整个系统工作状态，包含上电复位、开启、停止、报警等。2. 系统上电后，首先实施复位操作，使输送站机械手回到原点位置。这时，绿色警示灯以1HZ频率闪烁。输送站机械手回到原点位置后，复位完成，绿色警示灯常亮，表示许可开启系统。3. 按下开启按钮，系统开启，绿色和黄色警示灯均常亮。4. 系统开启后，供料站把待加工工件推到物料台上，向系统发出供料完成信号，而且推料气缸缩回，准备下一次推料。若供料站料仓和料槽内没有工件或工件不足，则向系统发出报警或预警信号。物料台上工件被输送站物料台取出后，若系统开启信号仍为ON，则进行下一次推出工件操作。5. 在工件推到供料站物料台后，输送站抓取机械手装置移动到供料站物料台正前方，然后实施抓取供料站工件操作。抓取动作完成后机械手手臂应缩回。步进电机驱动机械手移动到加工站物料台正前方。然后按机械手手臂伸出手臂下降手爪松开手臂缩回动作次序把工件放到加工站物料台上。6. 加工站物料台物料检测传感器检测到工件后，实施把待加工工件从物料台移交到加工区域冲压气缸正下方；完成对工件冲压加工，然后把冲压好工件重新送回物料台工件加工工序，并向系统发出加工完成信号。系统接收到加工完成信号后，输送站机械手按手臂伸出手爪夹紧手臂提升手臂缩回动作次序取出加工好工件。步进电机驱动夹着工件机械手装置移动到装配站物料台正前方，然后按机械手手臂伸出手臂下降手爪松开手臂缩回动作次序把工件放到装配站物料台上。装配站物料台传感器检测到工件到来后，挡料气缸缩回，使料槽中最底层小圆柱工件落到回转物料台上，然后旋转供料单元顺时针旋转180度（右旋），到位后装配机械手按下降气动手爪抓取小圆柱工件手爪提升手爪伸出手爪下降手爪松开动作次序，把小圆柱工件装入大工件中，装入动作完成后，向系统发出装配完成信号。机械手装配单元复位同时，回转送料单元逆时针旋转180度（左旋）回到原位；假如装配站料仓或料槽内没有小圆柱工件或工件不足，则向系统发出报警或预报警信号。输送站机械手伸出并抓取工件该工件后，逆时针旋转90度，步进电机驱动机械手装置从装配站向分拣站运输工件，然后按机械手伸出机械手臂下降手爪松开放下工件手臂缩回返回原点次序返回到原点顺时针旋转90度。7. 当输送站送来工件放到传送带上并为入料口光电传感器检测到时，即开启变频器，驱动传动电动机工作，运行频率为10HZ 。传送带把工件带入分拣区，假如工件为白色，则该工件应被推到一号槽里，假如工件为黑色，则该工件应被推到二号槽中。当加工气缸活塞杆推出工件并返回到位后，应向系统发出加工完成信号。8. 仅当分拣站分拣工作完成，而且输送站机械手装置回到原点，系统一个工作周期才认为结束。假如在工作周期内没有按下过停止按钮，系统在延时一秒后开始下周期工作。假如在工作周期曾经按下过停止按钮，系统工作结束，警示灯中黄色灯熄灭，绿色灯仍保持常亮。9. 假如发生物料不足够预警报信号，警示灯红色灯以1HZ频率闪烁，绿色和黄色灯保持常亮。假如物料没有报警信号，警示灯中红色灯以1HZ频率闪烁，黄色灯熄灭，绿色灯保持常亮。 第2章 装配单元结构2.1 装配单元功效装配单元是将该生产线中分散两个物料进行装配过程。关键是经过对本身物料仓库物料按生产需要进行分配，并使用机械手将其插入来自加工单元物料中心孔过程。装配单元总装实物图如2-1。前视图背视图图2-1 装配单元总装实物图竖直料仓中物料在重力作用下自动下落，经过两直线气缸共同作用，分别对底层相邻两物料夹紧和松开，完成对连续下落物料分配，被分配物料按指定路径落入位置转换装置，摆台完成180 度位置变换后，由前后移动气缸，上下移动气缸，气动手指所组成机械手夹持并位移，再插入已定位半成品工件中。图2-2 安装上气缸节流阀气缸图2-2是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀连接和调整原理示意图，当调整节流阀A 时，是调整气缸伸出速度，而当调整节流阀B 时，是调整气缸缩回速度。图2-3 节流阀连接和调整原理示意从图2-3上能够看到，气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置，这两个极限位置全部分别装有一个磁感应靠近开关，图2-1-4所表示。磁感应靠近开关基础工作原理是：当磁性物质靠近传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。若在气缸活塞（或活塞杆）上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面两端位置各安装一个磁感应式靠近开关，就能够用这两个传感器分别标识气缸运动两个极限位置。当气缸活塞杆运动到哪一端时，哪一端磁感应式靠近开关就动作并发出电信号。在PLC自动控制中，能够利用该信号判定推料及顶料缸运动状态或所处位置，以确定工件是否被推出或气缸是否返回。在传感器上设置有LED 显示用于显示传感器信号状态，供调试时使用。传感器动作时，输出信号“1”，LED 亮；传感器不动作时，输出信号“0”，LED 不亮。传感器（也叫做磁性开关）安装位置能够调整，调整方法是松开磁性开关紧定螺钉，让磁性开关在气缸滑轨里滑动，抵达指定位置后，再旋紧紧定螺钉。图2-4 磁感应靠近开关在底座和装料管第4层工件位置，分别安装一个漫射式光电开关。漫射式光电靠近开关是利用光照射到被测物体上后反射回来光线而工作，因为物体反射光线为漫射光，故称为漫射式光电靠近开关。它光发射器和光接收器处于同一侧位置，且为一体化结构。在工作时，光发射器一直发射检测光，若靠近开关前方一定距离内没有物体，则没有光被反射到接收器，靠近开关处于常态而不动作；反之若靠近开关前方一定距离内出现物体，只要反射回来光强度足够，则接收器接收到足够漫射光就会使靠近开关动作而改变输出状态。图2-1-5 为漫射式光电靠近开关工作原理示意图。图 2-5 漫射式靠近开关工作原理由此可见，若该部分机构内没有工件，则处于底层和第4层位置两个漫射式光电靠近开关均处于常态；若仅在底层起有3 个工件，则底层处光电靠近开关动作而次底层处光电靠近开关常态，表明工件已经快用完了。这么，料仓中有没有储料或储料是否足够，就可用这两个光电靠近开关信号状态反应出来。在控制程序中，就能够利用该信号状态来判定装料管中储料情况，为实现自动控制奠定了硬件基础。物料台面开有孔，料管外面设有一个漫射式光电靠近开关，工作时向里发出光线，从而透过小槽检测是否有工件存在，方便向系统提供本单元物料台有没有工件信号。在输送单元控制程序中，就能够利用该信号状态来判定是否需要驱动机械手装置来抓取此工件。2.2 装配单元结构组成因为装配单元不仅要完成对分散物料装配过程，而且配有本身物料仓库，所以它结构组成包含：简易物料仓库，物料分配机构，被分配物料位置变换机构，机械手，半成品工件定位机构，气动系统及其阀组，信号采集及其自动控制系统，和用于电器连接端子排组件，整条生产线状态指示信号灯和用于其它机构安装铝型材支架及底板，传感器安装支架等其它附件。装配单元总体装配图图26所表示：图2-6 装配单元示意图1. 简易物料仓库简易物料仓库是由塑料圆棒加工而成，它直接插装在物料分配机构连接孔中，并在顶端放置加强金属环，用以预防空心塑料圆柱破损。物料竖直放入料仓空心圆柱内，因为二者之间有一定间隙，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，在料仓外部安装漫反射光电传感器，并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽，以使光电传感器红外光斑能可靠照射到被检测物料上。图27所表示。简易物料仓库中物料外型一致，颜色分为黑色和白色，光电传感器灵敏度调整应以能检测到黑色物料为准则。图2-7简易料仓实物图2.物料分配机构它动作过程是由上下位置安装，水平动作两直线气缸在PLC控制下完成。当供气压力达成要求气压后，打开气路阀门，此时分配机构底部气缸在单电控电磁阀作用下，恢复到初始状态-该气缸活塞杆伸出，因重力下落物料被阻挡，系统上电并正常运行后，当位置变换机构料盘旁光电传感器检测到位置变换机构需要物料时，物料分配机构中上部气缸在电磁阀作用下活塞杆伸出，将和之对应物料夹紧，使其不能下落，底部气缸活塞杆缩回，物料掉入位置变换机构料盘中,底部气缸复位伸出，上部气缸缩回，物料连续下落，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和缩回到位磁性开关，用于动作到位检测，当系统正常工作并检测到活塞磁钢时候，磁性开关红色指示灯点亮，并将检测到信号传送给控制系统PLC。物料分配机构底部装有用于检测有没有物料光电传感器，使控制过程更正确可靠。3.物料位置变换机构该机构由气动摆台和料盘组成，气动摆台驱动料盘旋转180度，并将摆动到位信号经过磁性开关传送给PLC，在PLC控制下，实现有序往复循环动作。见图28所表示。图2-8 回转物料台结构回转物料台关键器件是气动摆台，它由直线气缸驱动齿轮齿条实现回转运动，回转角度能0-180度之间任意可调，而且能够安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需要变换机构，图29所表示。本站所使用气动摆台摆动回转角度在0-180度范围任意可调。当需要调整回转角度或调整摆动位置精度时，应首先松开螺杆上反扣螺母，经过旋入和旋出调整螺杆，从而改变回转凸台回转角度，调整螺杆1和调整螺杆2分别用于左旋和右旋角度调整。当调整号摆动角度后，应将反扣螺母和基体反扣锁紧，预防调整螺杆松开，造成回转精度降低。图2-9 气动摆台 回转到位信号是经过调整气动摆台滑轨内2个磁性开关位置实现，磁性开关安装在气缸体滑轨内，松开磁性开关紧定螺钉，磁性开关就能够沿着滑轨左右移动，确定开关位置后，旋紧紧定螺钉，即可完成位置调整。4.装配机械手装配机械手是整个装配单元关键。当装配机械手正下方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情况下，机械手从初始状态开始实施装配操作过程。装配机械手整体外型图210 所表示。图2-10 装配机械手整体外形装配机械手装置是一个三维运动机构，它由水平方向移动和竖直方向移动2个导杆气缸和气动手指组成。导杆气缸该汽缸由直线运动汽缸带双导杆和其它附件组成。外型图2-11所表示。图2-11 导杆气缸安装支架用于导杆导向件安装和导杆汽缸整体固定，连接件安装板用于固定其它需要连接到该导杆汽缸上物件，并将两导杆和直线汽缸活塞杆相对位置固定，当直线汽缸一端接通压缩空气后，活塞被驱动作直线运动，合塞杆也一起移动，被连接件安装板固定到一起两导杆也随活塞杆伸出或缩回，从而实现导杆汽缸整体功效。安装在导杆末端行程调整板用于调整该导杆汽缸伸出行程。具体调整方法是松开行程调整板上紧定螺钉，让行程调整板在导杆上移动，当达成理想伸出距离以后，再完全锁紧紧定螺钉，完成行程调整。装配机械手运行过程以下：PLC驱动和移动汽缸相连电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸气动手指向下移动，到位后，气动手指驱动手爪夹紧物料，并将夹紧信号经过磁性开关传给PLC，在PLC控制下，竖直移动气缸复位，被夹紧物料随气动手指一并提起，离开回转物料台料盘，提升到最高位后，水平移动气缸在和之对应换向阀驱动下，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无传感器检测外，其它动作到位信号检测均采取和气缸配套磁性开关，将采集到信号输入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机械手按程序自动运行。5.半成品工件定位机构（物料台）输送单元运输来半成品工件直接放置在该机构料斗定位孔中，由定位孔和工件之间较小间隙配合实现定位，从而完成正确装配动作和定位精度。图212。图2-12 半成品定位机构（物料台）6.电磁阀组电磁阀组就是将多个阀集中在一起组成一组阀，而每个阀功效是相互独立。装配单元阀组6 个二位五通单电控电磁换向阀组成，图2-13所表示。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，以改变各自动作状态。图2-13 装配单元阀组二位五通就是这么气缸换向阀，二位表示二个工作状态，开，或关。五通就是5个气口，具体使用是： 其中一侧是两个口，接气缸两个口。是换向工作口，另一侧为3个口，中间口为工作气源口，两端两个口比较小点接消音器，或接可调消音器。本单元所采取电磁阀，带手动换向、加锁钮，有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2个位置。用小螺丝刀把加锁钮旋到在LOCK位置时，手控开关向下凹进去，不能进行手控操作。只有在PUSH位置，可用工具向下按，信号为“1”，等同于该侧电磁信号为1”；常态时，手控开关信号为“0”。在进行设备调试时，能够使用手控开关对阀进行控制，从而实现对对应气路控制，以改变推料缸等实施机构控制，达成调试目标。7、警示灯本工作单元上安装有红、黄、绿三色警示灯，但它是作为整个系统警示用。警示灯有五根引出线，其中黄绿交叉线为“地线”；红色线：红色灯控制线；黄色线：黄色灯控制线；绿色线：绿色灯控制线；黑色线：信号灯公共控制线。2.3 气动控制回路 图2-14是装配单元气动控制回路图，在进行气路连接时，请注意气缸初始位置，其中，挡料气缸在伸出位置，手爪提升气缸在提起位置。图2-14装配单元气动控制回路 第3章 装配单元PLC 控制3.1 PLCI/O接线原理图1.PLC选型和I/O接线原理 装配单元所使用传感器及电磁阀较多，选择西门子S7-226 AC/DC/RLY主单元，共24点输入（包含急停按钮和开启停止按钮），9点输出。 PLC及接线端口整体外观图图3-1所表示。PLC输入端和输出端接线原理图分别图3-2、图3-3所表示。图3-1 装配单元PLC及接线端口 图3-2装配单元PLC输入端接线原理图图3-3 装配单元PLC输出端接线原理图3.2 装配单元编程由装配单元工艺过程可见，控制程序可分为四部分 ：1. 响应主站发送来开启、停止等指令和状态信息返回。2. 实现把料仓内小圆柱工件送到装配机械手下面下料控制。3. 实现装配机械手抓取小圆柱工件，放入大工件中控制。4. 装配单元上安装红、黄、绿三色警示灯，是作为整个系统警示用，它动作取决于输送单元发送到网络上系统状态信号，但具体动作方法则由本单元PLC程序控制。 上述4部分控制，可分别编写对应子程序，在主程序中调用。图3-4、3-5分别是符