新建MicrosoftWordDocument

1、目錄第1章 自動(dòng)生產(chǎn)線簡(jiǎn)介11.1了解自動(dòng)生產(chǎn)線的意義21.2自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn)及其應(yīng)用21.3本自動(dòng)生產(chǎn)線的各站的介紹3第2章.FESTO中文版液壓與氣動(dòng)教學(xué)軟件使用521 純氣動(dòng)基本回路圖522 雙氣缸部進(jìn)控制氣動(dòng)回路圖6第3章供料站裝置電、氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1供料站裝置的組成73.2氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)83.3電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)153.4調(diào)試過(guò)程18小結(jié)20 第1章 自動(dòng)生產(chǎn)線簡(jiǎn)介1.1了解自動(dòng)生產(chǎn)線的意義自動(dòng)化生產(chǎn)線是現(xiàn)代工業(yè)的生命線。機(jī)械制造、電子信息、石油化工、輕工紡織、食品、制藥、汽車制造以及軍工生產(chǎn)等現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展都離不開自動(dòng)生產(chǎn)線的主導(dǎo)和支撐作用。自動(dòng)化生產(chǎn)線是在自動(dòng)化專機(jī)的

2、基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。自動(dòng)化專機(jī)是單臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備，它所完成的功能是有限的，只能完成產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)工序。在工序完成后，經(jīng)常需要將已完成的半成品及生產(chǎn)過(guò)程信息采用人工方式傳送到其他專機(jī)上繼續(xù)新的生產(chǎn)工序。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程需要一系列不同功能的專機(jī)和人工參與才能完成，既降低了場(chǎng)地的利用率，又增加了人員及附件設(shè)備，還增加了生產(chǎn)成本，尤其是與人工參與過(guò)程中給產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量帶來(lái)了各種隱患，不利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。將產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的一系列不同的自動(dòng)化專機(jī)按照生產(chǎn)工序的先后次序排列，則通過(guò)自動(dòng)化輸送系統(tǒng)可將全部門專機(jī)連接起來(lái)，即可省去專機(jī)之間的人工參與過(guò)程。產(chǎn)品生產(chǎn)的流程由一臺(tái)專機(jī)完成相應(yīng)工

3、序操作后，經(jīng)過(guò)輸送系統(tǒng)將已完成的半成品及生產(chǎn)過(guò)程信息自動(dòng)傳送 到下一臺(tái)專機(jī)繼續(xù)進(jìn)行新的工序操作，直到完成全部的工序?yàn)橹?。這樣不僅減少了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程所需要的人力、物力，而且大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。這就是自動(dòng)化生產(chǎn)線產(chǎn)生的背景。自動(dòng)化生產(chǎn)線是在流水線和自動(dòng)化專機(jī)的功能基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展形成的、自動(dòng)工作的機(jī)電一體化的裝置系統(tǒng)。它通過(guò)自動(dòng)化輸送系統(tǒng)及其他輔助裝置，按照特定的流程，將各種自動(dòng)化專機(jī)連接一體，并通過(guò)氣動(dòng)、液壓、電機(jī)、傳感器和電氣控制系統(tǒng)使各部分聯(lián)合動(dòng)作，使整個(gè)系統(tǒng)按照規(guī)定的程序自動(dòng)的工作，連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)出符合技術(shù)要求的特定產(chǎn)品。這種自動(dòng)工作的機(jī)電一

4、體化系統(tǒng)為自動(dòng)生產(chǎn)線。1. 2自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn)及其應(yīng)用 發(fā)展歷程：二十世紀(jì)20年代，隨著汽車、滾動(dòng)軸承、小型電動(dòng)機(jī)和縫紉機(jī)等工業(yè)發(fā)展，機(jī)械制造中開始出現(xiàn)自動(dòng)線，最早出現(xiàn)的是組合機(jī)床自動(dòng)線。在二十世紀(jì)20年代之前，首先是在汽車工業(yè)中出現(xiàn)了流水生產(chǎn)線和半自動(dòng)生產(chǎn)線，隨后發(fā)展成為自動(dòng)線。第二次世界大戰(zhàn)后，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)中，自動(dòng)線的數(shù)目急劇增加。條件和優(yōu)點(diǎn)：采用自動(dòng)線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量；產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠，并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持基本不變。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)線能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期

5、，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用范圍：機(jī)械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機(jī)械裝配等自動(dòng)線，也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗(yàn)和包裝等的綜合自動(dòng)線。 設(shè)備聯(lián)結(jié)：機(jī)械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機(jī)械裝配等自動(dòng)線，也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗(yàn)和包裝等的綜合自動(dòng)線。自動(dòng)生產(chǎn)線在無(wú)人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過(guò)程，其目標(biāo)是“穩(wěn)，準(zhǔn)，快”。1.3自動(dòng)生產(chǎn)線的各站的介紹KM2線圈得電，KM2常開觸點(diǎn)閉合，YV2（2Y1）得電，推料缸本自動(dòng)生產(chǎn)線共有六站組成，分別為：上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工

6、站、安裝站、安裝搬運(yùn)站和分類站。1.上料檢測(cè)站回傳上料臺(tái)將工件依次送到檢測(cè)工位,升裝置將工件提升并檢測(cè)工件顏色, 檢測(cè)顏色并根據(jù)顏色作出相應(yīng)反應(yīng)：藍(lán)色工件報(bào)警燈亮，黑色工件蜂鳴器響。2.搬運(yùn)站將工件從上站搬至下一站，統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍-（按復(fù)位按鈕）-電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置。3.加工站用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)將工件在四個(gè)工位間轉(zhuǎn)換，打孔單元打孔，檢測(cè)打孔深度，等待第四站搬運(yùn)工件工件搬走后電機(jī)要轉(zhuǎn)回到原位等待重新工作，如此循環(huán)。4.安裝站選擇要安裝工件的料倉(cāng)，將工件從料倉(cāng)中推出，將工件安裝到位，本站實(shí)現(xiàn)小工件料倉(cāng)切換、小工件上料和安裝（采用真空吸附法將小工件安裝至加工完的工件

7、的內(nèi)腔），完成一個(gè)自動(dòng)裝配的流程。5.安裝搬運(yùn)站將上站工件拿起放入安裝工位，將裝好工件拿起放下站，系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍（按復(fù)位按鈕）系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置（2個(gè)直線缸處于左位，小型氣動(dòng)機(jī)械手夾放工件氣缸為放松狀態(tài)即夾爪打開；氣動(dòng)升降吊臂縮回到位即夾臂抬起）6.分類站按工類型分類將工件推入庫(kù)房，本站實(shí)現(xiàn)了2軸自由移動(dòng)平面內(nèi)準(zhǔn)確定位和工件推放，完成工件在4×4料倉(cāng)中的準(zhǔn)確入庫(kù)。第2章.FESTO中文版液壓與氣動(dòng)教學(xué)軟件使用21純氣動(dòng)基本回路圖圖2.1純氣動(dòng)回路 工作原理：當(dāng)按下1S1時(shí)，在氣體的作用下，兩位五通換向閥從1-4進(jìn)氣口進(jìn)入汽缸，汽缸伸出，再按下1S1時(shí)，

8、兩位五通換向閥在彈簧的作用下復(fù)位，氣體從3進(jìn)氣口進(jìn)入汽缸，汽缸縮回。2.2 雙氣缸步進(jìn)控制氣動(dòng)回路圖圖2.2雙氣缸步進(jìn)控制氣動(dòng)回路圖工作原理：圖示狀態(tài)下，按下SB3時(shí)，YV2（2Y1）得電，推料缸伸出，當(dāng)YV2（2Y1）；不得電時(shí)，在彈簧作用下，推料缸縮回；當(dāng)按下SB1時(shí)，KM1線圈得電，KM1常開觸點(diǎn)閉合，YV2（1Y1）得電，攔截缸伸出；當(dāng)按下SB2時(shí)，KM2線圈得電，KM2常開觸點(diǎn)閉合，YV12（1Y1）得電，攔截缸縮回整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程為：推料缸出-推料缸縮回-攔截缸伸出-攔截缸縮回，循環(huán)不止。第3章供料站裝置電、氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1供料站裝置的組成電磁閥繼電器I/O接口報(bào)警燈推料缸料倉(cāng)攔

9、截缸（a）按鈕控制面板（b）端子排急停繼電器485I/O接口PLC（c）圖3.1上料檢測(cè)站的結(jié)構(gòu)示意圖1.機(jī)械部分（1）井式儲(chǔ)存料倉(cāng)：存儲(chǔ)待原料元件。 （2） 自動(dòng)推料單元：采用直線氣缸完成推料動(dòng)作，將工件由料倉(cāng)送到傳送帶。（3） DC24V齒輪減速直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶傳送單元：通過(guò)輸送帶將工件傳送到傳送帶待搬運(yùn)位置。（4） 原料檢測(cè)單元：包含攔截定位裝置與檢測(cè)系統(tǒng)，完成工件檢測(cè)與顏色辨別的光電傳感器。（5）出料定位單元：由傳感器完成工件定位檢測(cè) 。（6）報(bào)警蜂鳴裝置：區(qū)分不同顏色工件。2 氣動(dòng)元件（1）雙作用氣缸在壓縮空氣作用下，雙作用氣缸活塞桿既可以伸出，也可以回縮。通過(guò)緩沖調(diào)節(jié)裝置，可以

10、調(diào)節(jié)其終端緩沖。氣缸活塞上永久磁環(huán)可用于驅(qū)動(dòng)磁性傳感器動(dòng)作。（2）氣源氣源裝置通常包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)存裝置、冷卻裝置、凈化裝置等。氣源可以提供氣動(dòng)系統(tǒng)所需的壓縮空氣，其中減壓閥用于調(diào)節(jié)工作壓力。實(shí)訓(xùn)裝置中一體式壓縮機(jī)將壓縮空氣送到裝置上，再通過(guò)裝置上的一個(gè)氣動(dòng)三聯(lián)件調(diào)整壓力和進(jìn)一步凈化壓縮空氣，供設(shè)備使用。圖3.2為三聯(lián)件外形圖，圖3.3為二聯(lián)件的外形圖。氣源三聯(lián)件，包含過(guò)濾器、減壓閥和油霧器。而二聯(lián)件沒有油霧器。壓力過(guò)濾減壓調(diào)壓手 圖3.3氣動(dòng)二聯(lián)件的外觀圖圖3.4 節(jié)流閥和單向節(jié)流閥符號(hào)(3)二位五通換向閥換向閥是利用閥芯的位置變動(dòng)，改變閥體上各通口的通斷狀態(tài)，從而控制油路（或氣路）連通、

11、斷開或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。可電控或手動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)換向。本站的一個(gè)兩位五通雙電控電磁閥，用于驅(qū)動(dòng)推出氣缸控制；一個(gè)兩位五通單電控電磁閥，用于驅(qū)動(dòng)擋缸控制。(4)可調(diào)單向節(jié)流閥可調(diào)單向節(jié)流閥由單向閥和可調(diào)節(jié)流閥組成，單向閥在一個(gè)方向上可以阻止壓縮空氣流動(dòng)，此時(shí)，壓縮空氣經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥流出，調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)節(jié)流面積。3.檢測(cè)元件本站的檢測(cè)元件有磁性傳感器和光電傳感器。磁性傳感器有藍(lán)色和棕色2根引出線，使用時(shí)藍(lán)線引出線應(yīng)鏈接到plc輸入公共端，棕色引出線應(yīng)鏈接到plc輸入端;光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的（1）磁性傳感器用于檢測(cè)氣缸伸縮到位情況，（2）光電傳感器用于完成工

12、件檢測(cè)與顏色辨別,當(dāng)工件時(shí)藍(lán)色時(shí)，蜂鳴器響，是黑色時(shí)，報(bào)警燈亮。3.2氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)圖3.5氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)表3-1 電磁鐵動(dòng)作順序表YV3YV2YV1推料缸推出+-攔截缸推出-+-攔截缸縮回-+工作原理：當(dāng)YV3得電時(shí)，推料缸推出工件。失電，自動(dòng)退回。當(dāng)YV2得電，攔截缸伸出，攔截工件。當(dāng)YV1得電，氣缸縮回，工件繼續(xù)隨著傳送帶移動(dòng)。3.3電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.PLC的選型與I/O分配各個(gè)站的控制面板的按鈕均為控制器件，行程開關(guān)、工作臺(tái)中檢測(cè)氣缸工作是否到位的傳感器信號(hào)均為現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出的信號(hào)，作為PLC的輸入信號(hào)；而電機(jī)、 閥、按鈕指示燈等均為被控器件，執(zhí)行PLC運(yùn)算后發(fā)出的命令，作為PLC的輸出信號(hào)

13、。由此可知，該系統(tǒng)有14個(gè)開關(guān)量輸入信號(hào)和8個(gè)開關(guān)量輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)的輸出元件工作電壓為DC 24V，考慮預(yù)留一定的冗余，選用FX2N-48MR的PLC完全能滿足系統(tǒng)要求。上料檢測(cè)裝置的I/O分配如表3-2所示，端口接線如圖3-3所示。表3-2上料檢測(cè)裝置的I/O分配輸入作用輸出作用X0檢測(cè)有無(wú)工件Y0電機(jī)X1顏色判定Y1蜂鳴X2傳送帶末端有無(wú)工件Y2報(bào)警燈X3氣缸1縮回到位Y3氣缸1伸出X4氣缸1伸出到位Y4氣缸2伸出X5氣缸2縮回到位Y5氣缸2縮回X6氣缸2伸出到位Y10 開始燈X10開始Y11復(fù)位燈X11復(fù)位Y0傳送帶X12特殊功能按鈕X13自動(dòng)/手動(dòng)X14單/聯(lián)X15停止X16急停2.程

14、序設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)思路根據(jù)控制要求，編寫流程圖,此流程圖用的是部進(jìn)指令編程的，流程圖如圖3.6所示： 3.6流程圖（2）梯形圖3.4調(diào)試過(guò)程1.氣動(dòng)回路的調(diào)試按下各個(gè)回路中氣動(dòng)按鈕，觀察各個(gè)氣缸的動(dòng)作情況，如速度正常，測(cè)說(shuō)明是正確的。2.輸入輸出的確定輸入：按下設(shè)備上的氣閥，觀察設(shè)備上相應(yīng)的動(dòng)作，然后看PLC上的輸入的燈亮情況，然后記錄，例如：按下一個(gè)氣閥，設(shè)備上的攔截缸伸出，PLC上對(duì)應(yīng)的X6燈亮，測(cè)說(shuō)明X6對(duì)應(yīng)攔截缸伸出到位；輸出：編程簡(jiǎn)單梯形圖進(jìn)行檢查，例如下圖，當(dāng)X10為“ON”時(shí)，Y0有輸出，此時(shí)電機(jī)也轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)說(shuō)明檢查控制的PLC地址為Y0圖3.7檢測(cè)梯形圖2.程序的輸入（1）PLC與

15、計(jì)算機(jī)及PLC與PLC之間的通訊連接與設(shè)置將PC機(jī)與PLC按正確方式連接，并設(shè)置通訊端口與通訊參數(shù)；（2）完成各站程序的編輯、上傳、下載3系統(tǒng)調(diào)試解除急停按鈕，按下上電按鈕，上電按鈕指示燈亮，復(fù)位燈閃爍，按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)復(fù)位，若設(shè)備能按照變成要求完成動(dòng)作，側(cè)說(shuō)明正確，否則有問(wèn)題。例如：按下開始按鈕后，推出氣缸1將工件推出，傳感器檢測(cè)到工件至傳送帶后，推出氣缸1縮回，回轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。4.程序調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題與處理方法 出現(xiàn)的問(wèn)題是：當(dāng)工件到達(dá)第二個(gè)傳感器的時(shí)候，傳感器不能正常的檢測(cè)工件，（蜂鳴器不會(huì)響）經(jīng)過(guò)查看、同小組同學(xué)的討論，最終在老師的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)攔截缸的伸出的時(shí)間太長(zhǎng)，然后修改了攔截缸伸出的時(shí)間后，傳感器就正常工作了。小結(jié)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，