滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)控制系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì).doc

目次1緒論.21.1概述.21.2國內(nèi)外的發(fā)展概況及趨勢(shì).21.3本課題研究的意義.41.4本課題擬采用的方法.41.5本課題的主要內(nèi)容.42滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).62.1檢測(cè)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)概要.62.1.1檢測(cè)平臺(tái)及分料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介.72.1.2檢測(cè)平臺(tái)及分料機(jī)構(gòu)控制要求.82.2控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).92.2.1概述.92.2.2控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì).103控制系統(tǒng)的硬件選型及分析.123.1概述.123.1.1步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)部分.123.1.2狀態(tài)檢測(cè)及報(bào)警設(shè)計(jì).123.2步進(jìn)電機(jī)選型及布置.133.2.1步進(jìn)電機(jī)步距角的分析.133.2.2步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的分析估算.143.2.3負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和轉(zhuǎn)矩的估算.153.2.4選型.173.3接近開關(guān).183.4電磁鐵的選型.193.4.1彈簧預(yù)緊力的分析估算.193.4.2選型.203.5PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及選型.203.5.1PLC的選型.203.5.2PLC的I/O點(diǎn)分配.213.5.3PLC與工控機(jī)的通信協(xié)議.243.5.4驅(qū)動(dòng)器的選擇.253.6控制系統(tǒng)硬件總體連接圖.274.控制系統(tǒng)軟件簡(jiǎn)介.284.1概述.284.2軟件的功能.284.3軟件的實(shí)現(xiàn)方法.294.4軟件流程圖.295全文總結(jié).31致謝.33參考文獻(xiàn).34傳統(tǒng)檢測(cè)的滑塊檢測(cè)方法采用人工檢測(cè)，存在檢測(cè)速度慢、效率低下和人為因素影響大的問題。隨著生產(chǎn)力的提高，滑塊的自動(dòng)化檢測(cè)成為發(fā)展的必然。本文通過對(duì)滑塊檢測(cè)工藝流程分析，設(shè)計(jì)了基于PC-PLC模式的滑塊自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)硬件。通過對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的總體方案和工作原理的介紹，闡明了控制部分硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，完成了硬件的選型，并通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的合理性和可靠性。關(guān)鍵詞：滑塊步進(jìn)電機(jī)控制畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要TitleMicrocomponentThicknessComprehensiveDetectingPlainThehardwareofcontrolsystemAbstractThetraditionalMicrocomponentverificationmethodwasmanualwork,whichhadtheproblemofslowvelocity,lowefficiencyandmaninducedfactoreffect.Astheincreaseoftheproductivity,theautomationdetectingofMicrocomponentbecamethenecessityofthedevelopment.InthisarticletheMicrocomponentdetectingtechnicswasanalysedandthecontrolsystemhardwareoftheMicrocomponentautomationdetectingsystemwasdesigned.Bytheintroduceoftheoverallplan,theprocessingtheoryofthecontrolsystemofthedetectingsystem,thedesignpenseeofthehardwareofthecontrolsystemwasdicussedandthepartsofthehardwarewasselected.Therationalityofcontrolsystemwasprovedwellbydebugginginindustriallocale.Keywords：MicrocomponentStepMotorC1緒論1.1概述滑塊是空氣調(diào)節(jié)器中的一個(gè)關(guān)鍵性部件，其加工要求的平行度、垂直度和尺寸精度都很高，滑塊的加工質(zhì)量、幾何尺寸、形位公差、表面粗糙度等會(huì)嚴(yán)重影響空氣調(diào)節(jié)器的性能指數(shù)，圖1-1所示為滑塊外形圖。圖1-1隨著空氣調(diào)節(jié)器的發(fā)展，滑塊的需求量越來越大，對(duì)其精度要求越來越高，而目前，滑塊厚度的檢測(cè)仍然依靠手工操作。工作人員利用測(cè)量工具對(duì)滑塊進(jìn)行測(cè)量，然后對(duì)滑塊是否合格進(jìn)行估計(jì)分類。這種方法存在檢測(cè)速度慢（一個(gè)工人一個(gè)班次只能檢測(cè)幾百塊），效率低，人為因素影響大的問題，嚴(yán)重制約了滑塊的生產(chǎn)效率，而且容易受主觀因素影響，無法得到精確的數(shù)據(jù)?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展要求生產(chǎn)向著快速、靈活、高質(zhì)量、大批量的自動(dòng)化方向發(fā)展，與此同時(shí)，產(chǎn)品檢測(cè)能否跟得上生產(chǎn)的速度就決定了工廠效益的高低，尤其是對(duì)大批量生產(chǎn)的重要元件的檢測(cè)，靠人工檢測(cè)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。因此，如果能有一條自動(dòng)檢測(cè)生產(chǎn)線來取代原來的手工操作，就顯得非常必要。因此，由寧波市科技局提出、南京理工大學(xué)承擔(dān)研制一套自動(dòng)化程度高、檢測(cè)效率高的滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)。該系統(tǒng)可以達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)滑塊的尺寸，以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省大量的人力、財(cái)力、物力，并提高檢測(cè)的正確率，使產(chǎn)量與檢測(cè)同步，以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況及趨勢(shì)成件物品分揀是將眾多的不同物品，迅速地按其要求分送到眾多目的地的一種物料搬運(yùn)過程。過去，成件物品分揀一般用人力和借助簡(jiǎn)單機(jī)械來進(jìn)行，其主要缺點(diǎn)是勞動(dòng)量大，效力低，差錯(cuò)率高。隨著生產(chǎn)及商業(yè)連鎖經(jīng)營模式的發(fā)展和商品品種的激烈增多，目前物品分揀系統(tǒng)已成為各種行業(yè)，如郵政、醫(yī)藥、煙草、圖書等末端配送中心的重要設(shè)施，也是物料搬運(yùn)自動(dòng)化的一個(gè)重要分支。雙向滑塊分揀系統(tǒng)主要由前處理設(shè)備、雙向推塊分揀主機(jī)、后處理設(shè)備、控制裝置及電腦管理等四部分組成。1.前處理設(shè)備包括雙向滑塊分揀機(jī)之前向雙向滑塊分揀機(jī)輸送物品的進(jìn)給臺(tái)及其他輔助性輸送機(jī)和作業(yè)臺(tái)等。進(jìn)給臺(tái)的功能主要有兩個(gè)：一是操作人員利用輸入裝置或條碼識(shí)別裝置將各個(gè)分揀物品的尺寸、目的地址送入資訊處理系統(tǒng)，然后經(jīng)控制器轉(zhuǎn)換為確定推塊方向、位置、數(shù)量和驅(qū)動(dòng)分岔機(jī)構(gòu)等一系列指令；另一個(gè)是控制分揀物品進(jìn)入分揀主機(jī)的時(shí)間和速度，使進(jìn)入分揀主機(jī)的物件與分配好的推塊同步，確保和物件準(zhǔn)確分揀。其他輔助性輸送機(jī)則是向進(jìn)給臺(tái)輸送分揀物品，可根據(jù)分揀系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的要求和條件來設(shè)置。2.雙向推塊分揀主機(jī)是系統(tǒng)的核心設(shè)備，由板式輸送機(jī)、推塊、道岔等關(guān)鍵部件組成，根據(jù)控制裝置的指令、通過滑塊將分揀物品分揀到相應(yīng)的下線格口。3.后處理設(shè)備一般指設(shè)置在雙向滑塊分揀主機(jī)兩側(cè)的下線格口，其功能是暫存經(jīng)分揀的物件。下線格口有多種類型和表式，如：有動(dòng)力和無動(dòng)力、滑槽和排輪結(jié)構(gòu)等，以適應(yīng)不同需求，線格口一般設(shè)有預(yù)滿格及滿格聲光提示功能。格滿后，由人工收集和裝車發(fā)運(yùn)，也有直接將伸縮式輸送機(jī)或其他輸送機(jī)連接下線格口組成后處理系統(tǒng)，以提高分揀效率。4.控制裝置及電腦管理是對(duì)物品分揀資訊和處理，給系統(tǒng)設(shè)備各執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作指令，使物品迅速、準(zhǔn)確地在預(yù)定的分揀口進(jìn)入目的地，完成對(duì)物品的分揀搬運(yùn)處理。電腦管理主要是對(duì)系統(tǒng)中各設(shè)備運(yùn)行的資料進(jìn)行記錄、監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)，相關(guān)生產(chǎn)資料、技術(shù)資料、各類報(bào)表等的整理和列印，并能與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)路管理。1.3本課題研究的意義本課題意在研制出一套滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)功能，來取代原有的人工檢測(cè)，以達(dá)到減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率的目的?；瑝K自動(dòng)檢測(cè)裝置的應(yīng)用，將有效地提高企業(yè)的自動(dòng)化水平，在提高了測(cè)量精度的基礎(chǔ)上，極大地提高工廠的生產(chǎn)檢測(cè)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力，可以產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，此檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，具有極高的實(shí)用價(jià)值與推廣價(jià)值，有著重要的意義。1.4本課題擬采用的方法隨著科技的不斷發(fā)展，檢測(cè)自動(dòng)化已成為一種提高效率、提高檢測(cè)結(jié)果精確性的重要途徑。傳統(tǒng)的滑塊檢測(cè)主要依靠工人手工打表的方式，對(duì)滑塊是否合格進(jìn)行檢驗(yàn)。人工檢測(cè)存在檢測(cè)速度慢、效率低下、人為因素影響大等問題。因此，滑塊的自動(dòng)化檢測(cè)成為必然。本課題中滑塊的傳送、分料、滑塊厚度的檢測(cè)等動(dòng)作全部由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，這不僅能夠大大提高測(cè)試效率，還能減少工作人員的主觀因素對(duì)測(cè)試結(jié)果精確性的影響。要達(dá)到滑塊厚度尺寸的自動(dòng)檢測(cè)的目的，本系統(tǒng)主要采用的是流水線式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)軌中完成滑塊的運(yùn)行及其翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)，并在完成綜合檢測(cè)后自動(dòng)分料，導(dǎo)軌用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)雙面同步齒形帶傳動(dòng)，分料機(jī)構(gòu)部分用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，電磁鐵得失電來實(shí)現(xiàn)；采用可編程序控制器（PLC）作為系統(tǒng)的控制核心，通過串行通訊與工控機(jī)