自動裝配生產(chǎn)線學(xué)案

1、自動裝配生產(chǎn)線學(xué)案自動裝配生產(chǎn)線第一章 基礎(chǔ)知識 本章是實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)部分，對系統(tǒng)的最基本單元加以詳細(xì)介紹，主要集中介紹了所用器件的基本原理及組成結(jié)構(gòu)，如S7-300、各種傳感器、各種執(zhí)行單元，這是實(shí)習(xí)的基本要求，必須認(rèn)真掌握。 費(fèi)斯托工業(yè)自動化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)是一套包含工業(yè)自動化系統(tǒng)中不同程度的復(fù)雜控制過程的教學(xué)培訓(xùn)裝置。具有綜合性、模塊化及易擴(kuò)充等特點(diǎn)。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，自動化技術(shù)起著非常重要的作用。從基本的氣動、電氣動、液壓、電液壓、傳感器技術(shù)到可編程序控制器和總線系統(tǒng)，它們都被廣泛的應(yīng)用。 本套模塊化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)主要以氣動元件為主，附加電動元件，總共由8個(gè)站組成，兩站通訊通過光電傳感器完成。

2、返回目錄1-1 西門子S7-300本套FESTO教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電氣控制部分均由可編程控制器來承擔(dān)，并且通過一個(gè)手動控制面板輔助PLC的控制。由于各個(gè)站的控制原理基本相同，所以在選取PLC時(shí)可選用一種機(jī)型，即西門子的S7-300系列。S7-300（PLC）是德國西門子公司在S5系列PLC的基礎(chǔ)上于1995年陸續(xù)推出的性價(jià)比較高的PLC系統(tǒng)。其中，S7-300由于其系統(tǒng)的優(yōu)良特性，近年來被廣泛應(yīng)用于專用機(jī)床、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、通用機(jī)械等方面；在控制系統(tǒng)、機(jī)床、樓宇自動化、電器制造工業(yè)等諸多領(lǐng)域也被廣泛使用。S7-300提供了多種性能的CPU和豐富且?guī)в性S多功能的I/O擴(kuò)展模塊，各種功能模塊可以非

3、常好的滿足和適應(yīng)自動控制任務(wù)，使用戶完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊，而且控制任務(wù)增加時(shí)，可以對PLC進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活。S7300具有高電磁兼容性和抗沖擊性，使其具有很高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。 S7300結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活而且易于維護(hù)，采用DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，安裝方便。背板集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，使得更換模塊變得十分簡單。所有模塊都具有可靠的接線端子，信號模塊和通信模塊可以不受限制地插到任何一個(gè)槽位上，系統(tǒng)可以自行組態(tài)。當(dāng)用戶的自控系統(tǒng)任務(wù)需要多于八個(gè)信號模塊或通訊處理器模塊時(shí)，則可以擴(kuò)展S7300機(jī)架，擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)方便。返回目錄S7300是模塊化的組合結(jié)構(gòu)，根據(jù)應(yīng)用對象的不同，可選

4、用不同型號和不同數(shù)量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機(jī)架（導(dǎo)軌）或多個(gè)機(jī)架上。與CPU313配套的模塊只能裝在一個(gè)機(jī)架上，除了電源模塊、CPU模塊和接口模塊外，一個(gè)機(jī)架上最多只能安裝8個(gè)信號模塊或功能模塊。 CPU314/315/3152DP最多可擴(kuò)展4個(gè)機(jī)架，IM360/IM361接口模塊將S7300背板總線從一個(gè)機(jī)架連接到下一個(gè)機(jī)架。 中央處理單元總是在0號架的二號槽位上，1號槽安裝電源模塊，3號槽安裝接口模塊。411號槽，可自由分配信號模塊、功能模塊和通訊模塊。需要注意的是，槽位號是相對的，每一機(jī)架的導(dǎo)軌并不存在物理的槽位。由于該套FESTO教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)控制原理簡單，因此八個(gè)站的PLC

5、均為單機(jī)作業(yè)，也不需要擴(kuò)展功能模塊，PLC之間也沒必要網(wǎng)絡(luò)通訊。所以每個(gè)站的PLC只由最基本的中央處理單元（CPU）、電源模塊（PC）、信號模塊（SM）組成。返回目錄1、裝載存儲器裝載存儲器位于SIMATIC微存儲卡（MMC）中。其容量與MMC的容量相符合。用于保存代碼塊和數(shù)據(jù)塊以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)（組態(tài)、連接和模板參數(shù)等）。標(biāo)記有與運(yùn)行時(shí)間無關(guān)的塊，不能保存在裝載存儲器中。也可以將項(xiàng)目的整個(gè)組態(tài)數(shù)據(jù)保存在MMC中。注意：裝載存儲器（MMC）中的程序數(shù)據(jù)必須為記憶性保存。當(dāng)裝入時(shí)即寫入MMC，并可防止電源故障和存儲器復(fù)位。因此，裝入用戶程序以及CPU 313C的操作只能使用插入的MMC2、工作存儲器集

6、成的CPU工作存儲器不能擴(kuò)展，它只能用于處理代碼數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。只能在主存儲器中和系統(tǒng)存儲器中處理程序。當(dāng)插入MMC時(shí)，可以保存CPU的主存儲器內(nèi)容；斷電時(shí)，你的數(shù)據(jù)就保存在MMC存儲器中。因此數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容基本上被永久保留3、系統(tǒng)存儲器（RAM）集成的CPU系統(tǒng)存儲器不能擴(kuò)展，它包括：存儲位、計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器的地址區(qū)、I/O過程映象區(qū)局域數(shù)據(jù)。在組態(tài)中（CPU屬性、記憶性選項(xiàng)）可以指定存儲位、計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器的那一部分具有記憶功能，并在重新啟動時(shí)使用“0”初始化。一般地， 返回目錄1-2 西門子S7-300本套FESTO教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電氣控制部分均由可編程控制器來承擔(dān)，并且通過一個(gè)手動控制面板輔助

7、PLC的控制。由于各個(gè)站的控制原理基本相同，所以在選取PLC時(shí)可選用一種機(jī)型，即西門子的S7-300系列。S7-300（PLC）是德國西門子公司在S5系列PLC的基礎(chǔ)上于1995年陸續(xù)推出的性價(jià)比較高的PLC系統(tǒng)。其中，S7-300由于其系統(tǒng)的優(yōu)良特性，近年來被廣泛應(yīng)用于專用機(jī)床、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、通用機(jī)械等方面；在控制系統(tǒng)、機(jī)床、樓宇自動化、電器制造工業(yè)等諸多領(lǐng)域也被廣泛使用。S7-300提供了多種性能的CPU和豐富且?guī)в性S多功能的I/O擴(kuò)展模塊，各種功能模塊可以非常好的滿足和適應(yīng)自動控制任務(wù)，使用戶完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊，而且控制任務(wù)增加時(shí)，可以對PLC進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活。S

8、7300具有高電磁兼容性和抗沖擊性，使其具有很高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。 S7300結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活而且易于維護(hù)，采用DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，安裝方便。背板集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，使得更換模塊變得十分簡單。所有模塊都具有可靠的接線端子，信號模塊和通信模塊可以不受限制地插到任何一個(gè)槽位上，系統(tǒng)可以自行組態(tài)。當(dāng)用戶的自控系統(tǒng)任務(wù)需要多于八個(gè)信號模塊或通訊處理器模塊時(shí)，則可以擴(kuò)展S7300機(jī)架，擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)方便。返回目錄S7300是模塊化的組合結(jié)構(gòu)，根據(jù)應(yīng)用對象的不同，可選用不同型號和不同數(shù)量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機(jī)架（導(dǎo)軌）或多個(gè)機(jī)架上。與CPU313配套的模塊只能裝在一個(gè)機(jī)架上，除

9、了電源模塊、CPU模塊和接口模塊外，一個(gè)機(jī)架上最多只能安裝8個(gè)信號模塊或功能模塊。 CPU314/315/3152DP最多可擴(kuò)展4個(gè)機(jī)架，IM360/IM361接口模塊將S7300背板總線從一個(gè)機(jī)架連接到下一個(gè)機(jī)架。 中央處理單元總是在0號架的二號槽位上，1號槽安裝電源模塊，3號槽安裝接口模塊。411號槽，可自由分配信號模塊、功能模塊和通訊模塊。需要注意的是，槽位號是相對的，每一機(jī)架的導(dǎo)軌并不存在物理的槽位。 由于該套FESTO教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)控制原理簡單，因此八個(gè)站的PLC均為單機(jī)作業(yè)，也不需要擴(kuò)展功能模塊，PLC之間也沒必要網(wǎng)絡(luò)通訊。所以每個(gè)站的PLC只由最基本的中央處理單元（CPU）、電源模

10、塊（PC）、信號模塊（SM）組成。返回目錄一、CPU313CCPU313C是一款結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、程序存儲器較大的PLC。適用于對速度要求較高、程序較大的小型控制系統(tǒng)。CPU313C是一款緊湊型的處理器，帶有集成的數(shù)字量和模擬量的輸入和輸出，其中數(shù)字量輸入、輸出分別為24點(diǎn)、16點(diǎn)。運(yùn)行時(shí)需要存儲器卡MMC。CPU313內(nèi)置12KB的RAM，其裝載存儲器為內(nèi)置20KB的RAM，可用存儲器卡擴(kuò)充裝載存儲器，最大容量可為4MB的EEPROM（電擦除可編程只讀存儲器），指令執(zhí)行速度為600ns/二進(jìn)制指令。最小單位操作時(shí)間0.1ms到0.2ms,擴(kuò)展模塊只能裝在一個(gè)機(jī)架上，通信接口為MPI接口。C

11、PU313C的存儲器可分為三個(gè)區(qū)域：裝載存儲器（MMC）、工作存儲器、系統(tǒng)存儲器。診斷緩沖器、MPI 地址（和傳輸速率）以及運(yùn)行小時(shí)計(jì)數(shù)器都被寫入具有記憶功能的CPU存儲器中。MPI地址和傳輸速率的記憶功能確保了即使在掉電、存儲器復(fù)位或通訊參數(shù)丟失時(shí)，CPU也仍能進(jìn)行通訊（例如拆除MMC或通訊參數(shù)刪除）返回目錄二、PS307電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。PS307是西門子公司為7-300專配的DC24V電源。PS307系列除輸出額定電流不同外（2、5、10A），其工作原理和參數(shù)都一樣。本系統(tǒng)使用的電源是獨(dú)立的開關(guān)電源，不僅可提供多路獨(dú)立的電壓供內(nèi)部電路使用，而且還

12、可為輸入設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)電源。三、輸入輸出模塊（SM）PLC對外功能主要是通過各類接口模塊的外接線，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)過程的檢測與控制。通過各種輸入輸出接口模塊，PLC既可檢測到所需的過程信息，又可將處理結(jié)果傳送給外部過程，驅(qū)動各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的控制。通過輸入模塊單元，PLC能夠得到生產(chǎn)過程的各種參數(shù)；通過輸出模塊單元，PLC能夠把運(yùn)算處理的結(jié)果送至工業(yè)過程現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)控制。實(shí)際生產(chǎn)中的信號電平多種多樣，外部執(zhí)行結(jié)構(gòu)所需電流也是多種多樣，而PLC的CPU所處理的只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，由于輸入輸出模塊單元與工業(yè)過程現(xiàn)場的各種信號直接相連，這就要求它有很好的信號適應(yīng)能力和抗干擾性能。因

13、此，在輸入輸出模塊單元中，一般均配有電平轉(zhuǎn)換、光耦合器、濾波等電路，以實(shí)現(xiàn)外部現(xiàn)場各種信號與系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)一信號的匹配和信號的正確傳送，PLC正是通過這種接口實(shí)現(xiàn)了信號電平的轉(zhuǎn)換。返回目錄系統(tǒng)所使用的緊湊型CPU313C，帶集成的數(shù)字量輸入和輸出模塊，帶模擬量輸入和輸出模塊。示意圖如下： （圖一） CPU313C面板示意圖 返回目錄集成的數(shù)字量輸入DI（0-24），它的作用是把現(xiàn)場各種開關(guān)信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號。在直流輸入單元中，電阻R1和R2構(gòu)成分壓器，R2與電容C組成阻容濾波。二極管用于防止反極性電壓輸入，發(fā)光二極管（LED）指示輸入狀態(tài)，光耦合器隔離輸入電路與PLC內(nèi)部電路的電氣

14、連接，并使外部信號通過光耦合器轉(zhuǎn)換成內(nèi)部電路接受的標(biāo)準(zhǔn)信號。當(dāng)外部開關(guān)閉合后，外部直流電壓經(jīng)過電阻分壓、阻容濾波后加到光耦合器的發(fā)光二極管上，經(jīng)光耦合，光敏晶體管接受光信號，并輸出一個(gè)對內(nèi)部來說是接通的信號，輸入端的發(fā)光二極管（LED）點(diǎn)亮，指示現(xiàn)場開關(guān)閉合。模塊輸入電壓為24V、“1”信號允許1530V、“0”信號允許35V，典型輸入電流8mA；集成的數(shù)字量輸出DO（0-16），額定負(fù)載電壓L+=24V，允許范圍20.4V28.8、輸出電壓“1”信號最大L+-0.8V，最大輸出電流“1”信號為0.5A、最小電流5mA，“0”信號最大電流0.5mA。滿負(fù)荷能力40C時(shí)為100%、60C時(shí)為50

15、%。輸出開關(guān)能力對阻性負(fù)載為100Hz、感性負(fù)載為0.5Hz。數(shù)字量輸入輸出模塊都有電子隔離。示意圖如下：返回目錄 （圖二） 數(shù)字量輸入輸出形式返回目錄集成的模擬量輸入（用于電壓、電流的測量）AI5*12Bit測量信號：電壓為10V、0-10V；電流為20mA、0/4至20mA。單極性精度：11位+符號位。25C最大誤差0.7%；集成的模擬量（用于電壓電流測量）輸出信號：電壓范圍為10V、0-10V；電流范圍：20mA、0/4至20mA （圖三） 模擬量輸入輸出形式返回目錄1-3 傳感器元件傳感器的基本原理傳感器是將感受到的外界信息，按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成所需的有用信息的裝置。它獲取的信息可以是

16、各種物理量。而轉(zhuǎn)換的信息也有各種形式如：電、光、溫度、聲、位移、壓力等。物理量可以通過傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但通常是將非電量或電量轉(zhuǎn)換成易于處理和傳輸?shù)碾娏?。傳感器的核心部件是敏感元件，它是傳感器中用來感知外界信息，并轉(zhuǎn)換成有用信號的元件。本套MPS ( 模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng) ) 的控制單元對現(xiàn)場信號的采集和上下站的通訊都是靠傳感器來完成的，系統(tǒng)中工件位置和種類,氣缸活塞的位置,機(jī)械元件的位置,下一站發(fā)來的忙信號等各種信號被傳感器檢測傳送到控制單元，系統(tǒng)中用到的傳感器大體上分為光電式傳感器、光纖式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器等。1、光電式傳感器光電式傳感器是以光為信號的傳感器，在光電式傳感器中將

17、光線產(chǎn)生的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出，它具有非接觸、響應(yīng)快速、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)中應(yīng)用廣泛. 光電式傳感器分為漫射式傳感器,反射式傳感器,對射式傳感器.返回目錄(1)對射式傳感器 各站用到的對射式傳感器有供料站的B4傳感器，以及站與站通信時(shí)用到的接收器（IP_FI）和發(fā)射器(IP_N_FO)。首先將接收器設(shè)置在所需的位置并加以固定,然后將發(fā)射器和接收器對齊，也加以固定。如右圖所示：供料站的（B4）傳感器代號:165331代碼:SOEG-RSP-Q30-PS-S-2L短路強(qiáng)度:脈沖調(diào)制光的類型:紅色，極性化切換元件功能:暗切換CE 標(biāo)志:符合 EU 指示 89/336/EWG (EMV)電連接

18、:M8x1;3針;插頭安裝類型:帶通孔返回目錄接收器代號:165323代碼:SOEG-E-Q30-PS-S-2L短路強(qiáng)度:脈沖調(diào)制 光的類型:紅外線切換元件功能:暗切換電連接:M8x1;3針;插頭安裝類型:帶通孔發(fā)射器代號:165353代碼:SOEG-S-Q30-S-L光的類型:紅外線電連接:M8x1;3針;插頭CE 標(biāo)志:符合 EU 指示89/336/EWG (EMV)安裝類型:帶通孔返回目錄對射式傳感器首先將接收器設(shè)置在所需的位置并加以固定，然后將發(fā)射器和接收器對齊，也加以固定。檢測到的信號以光的形式通過光纖傳送到變送器。光纖電纜由一束玻璃纖維或由一條或幾條合成纖維組成。光纖能將光從一處傳

19、導(dǎo)到另一處,甚至繞過拐角處。其工作原理是通過內(nèi)部反射介質(zhì)傳遞光線。光線通過具有高折射率的光纖材料和低折射率護(hù)套內(nèi)表面,由此形成的光纖讓光在光纖內(nèi)的反射式傳遞。光纖的組成是由芯部(高折射率)和護(hù)套(低折射率)組成。在光纖內(nèi),光被不斷來回反射, 產(chǎn)生全內(nèi)反射,因而光能通過曲線路徑。光電式傳感器不得相互干擾，它們之間必須保持最小距離。該最小距離主要由傳感器靈敏度決定，對于采用光纖的傳感器，此距離主要由使用的光纖類型決定，因此，一般情況不指定該值。(2) 反射式傳感器反射式光電開關(guān)傳感器的原理圖如下圖所示，當(dāng)紅外發(fā)光二極管通電發(fā)光時(shí)，光通過被照射物反射到光敏三極管窗口，使光敏三極管導(dǎo)通，從而有電流通過

20、，以此檢測物體的有無。返回目錄適用于光電接近開關(guān)、光電自動控制、物體識別等。 本設(shè)計(jì)中用到的反射式傳感器為檢測站的B3傳感器。如右圖所示首先在所需的位置安放好反射板，并加以固定，然后將反射板部分遮住，只留出中心部分(約占反射板面積的25%)，然后安裝反射式傳感器，并調(diào)整位置直至能正確切換為止，最后將反射板的覆蓋物拆除。返回目錄(3)漫射式傳感器將傳感器與被測物體對齊,使其能正常工作,為了保證其正?？煽康毓ぷ?必須留有工作裕量。本系統(tǒng)中用到的漫射式傳感器為檢測站的B2傳感器。如下圖所示：檢測站的B2傳感器代號:165342代碼:SOEG-RT-M18-PS-K-L短路強(qiáng)度:脈沖調(diào)制光的類型:紅外

21、線切換元件功能:亮切換開關(guān)輸出:PNP電連接:電纜安裝類型:帶鎖定螺母返回目錄提取站PART_AV、3B1傳感器代號:165327代碼:SOEG-L-Q30-P-A-S-2L 短路強(qiáng)度：脈沖調(diào)制 光的類型：減小系數(shù) 工作狀態(tài)顯示：黃色 LED 開關(guān)輸出：PNP 電連接：M8x1,4針插頭 安裝類型：帶通孔 安裝以上光電式傳感器時(shí)不得相互干擾，它們之間必須保持最小距離。該最小距離主要由傳感器靈敏度決定。2、電感式傳感器 本系統(tǒng)中用到的電感式傳感器為供料站中檢測推工件氣缸推到位和復(fù)位的1B1、1B2傳感器；檢測站中檢測升、降模塊上升到位和下降到位的1B1、1B2和2B1傳感器；提取站中檢測機(jī)械手左

22、移到位（1B1）和右移到位（1B2）、平行氣爪上升到位（2B2）下降到位（2B1的）傳感器返回目錄（1）電感式接近開關(guān) 代號：151685代碼:SMTO-1-PS-S-LED-24-C短路強(qiáng)度:是測量原則:磁阻切換元件功能:常開觸點(diǎn)開關(guān)輸出:PNP電連接:M8x1;3針;插頭SMTO為電感式接近傳感器功能： SMT, SMTO (感應(yīng)式) SMT型電感式傳感器含有振蕩回路。當(dāng)有磁場接近時(shí)回路中的電流 會發(fā)生變化并產(chǎn)生一個(gè)開關(guān)信號。SMT型接近式傳感器主要用于能夠處理開關(guān)信號的設(shè)備，譬如連接 至控制器。 返回目錄（2）舌簧式行程開關(guān) 代碼：SME-8-S-LED-24 代號：150857設(shè)計(jì)：用

23、于T-槽短路強(qiáng)度：否測量原則：舌簧磁鐵切換元件功能:常開觸點(diǎn)開關(guān)輸出:接觸式, 雙極性CE 標(biāo)志:符合 EU 指示 89/336/EWG (EMV)電連接:帶插頭電纜;M8x1;3針安裝類型:夾在 T-槽中磁性開關(guān)是靠電磁的作用使觸點(diǎn)動作，它用在氣缸和氣壓缸的位置檢測當(dāng)帶永久磁環(huán)的汽缸活塞到行程開關(guān)的位置時(shí)，電磁舌簧式行程開關(guān)進(jìn)入磁場，觸點(diǎn)在磁場的作用下閉合，回路導(dǎo)通。接近式傳感器，適用于8 mm 槽帶電觸點(diǎn)SME為接近式傳感器。SME, SMEO (接觸式) 接觸式傳感器SME含有一個(gè)舌簧開關(guān)， 其觸片在有磁場接近時(shí)會關(guān)閉，從而產(chǎn)生 開關(guān)信號。 SME主要用于需要大電流輸出的地方 (譬如用于

24、直接控制負(fù)載)。在涉及較大 負(fù)載能力或電纜長度 7.5 m時(shí),還需配備保護(hù)回路。 返回目錄(3)接近開關(guān)電感式傳感器不僅受磁場的作用而前當(dāng)金屬導(dǎo)體接近時(shí)，也會使傳感器中的電流發(fā)生變化產(chǎn)生信號，根據(jù)傳感器的這種性質(zhì)稱這種傳感器為無接觸式位置傳感器，主要用于位置和狀態(tài)的檢測。加工站的B3傳感器代號：150395代碼：SIEN-M8NB-PS-S-L 短路強(qiáng)度：脈沖調(diào)制 切換元件功能：常開觸點(diǎn) 工作狀態(tài)顯示：黃色 LED 開關(guān)輸出：PNP 連接：電連接，M8x13針插頭 安裝類型：帶鎖定螺母 、非齊平 電感式傳感器為信號檢測元件，它廣泛用于機(jī)械加工、生產(chǎn)線、傳送帶系統(tǒng)中位置檢測,并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成電

25、信號。它是以非接觸的方式工作的。當(dāng)有金屬物體接近規(guī)定的感應(yīng)距離時(shí)，傳感器會發(fā)出一個(gè)電信號。不用進(jìn)行接觸，電感式傳感器是通過電感應(yīng)物體經(jīng)過或滯留于振蕩器的高頻磁場來檢測物體的。返回目錄電感式傳感器采用的是非接觸方式的感測, 沒有機(jī)械力作用于控制部件或被感測部件。電感式傳感器不要求任何位置感測機(jī)構(gòu)，因此不需要有機(jī)械限位開關(guān)常用的滾輪、柱軸或肘桿等。電感式傳感器不靠機(jī)械方式驅(qū)動觸片，它的切換由電子元件來完成。3、電容式傳感器電容傳感器是無接觸式位置傳感器，所有進(jìn)入它電場中的物質(zhì)都將影響它的電場，這種變化通過內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換為輸出電信號。它具有高穩(wěn)定性、溫漂較低的特點(diǎn)，他的檢測對象為金屬和非金屬（玻璃、木

26、料、油類、水及塑料制品等）。系統(tǒng)中用到的電容式傳感器為加工站的PART_AV、B1、B2，用來檢測旋轉(zhuǎn)指示盤上是否有工件，如上圖所示。電容式接近傳感器帶有LED顯示和電子接口，安裝在一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)的安裝座上，通過3針插座連接。返回目錄1-4 電動和氣動元件部分氣動單元是氣壓傳動及控制的簡稱，它是以壓縮空氣為動力源，驅(qū)動和控制各種機(jī)械設(shè)備以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的一種技術(shù)。本套設(shè)備是德國著名氣動公司FESTO公司開發(fā)的，主要器件為氣動元件，用到了多方面的氣動知識與氣動設(shè)計(jì)思想。氣動技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)是極為經(jīng)濟(jì)和簡易，實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和靜止?fàn)顟B(tài)下輸出力、力矩。因此，氣動執(zhí)行元件廣泛應(yīng)用在工件的運(yùn)輸、

27、夾緊以及工件的運(yùn)動中。氣動技術(shù)主要包括兩方面的內(nèi)容：氣壓傳動和氣動控制。一個(gè)典型的氣動系統(tǒng)由以下幾方面組成：1氣壓發(fā)生裝置，提供壓縮空氣的裝置和設(shè)備，例如，空氣壓縮機(jī)。2氣動執(zhí)行元件，以壓縮空氣為工作介質(zhì)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動的裝置，例如，做直線運(yùn)動的氣缸。3氣動控制元件,通過它能改變工作介質(zhì)的壓力、流量或流動方向來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件所規(guī)定的運(yùn)動，例如，各種壓力、流量、方向控制閥和各種氣動邏輯器件。4氣動傳感元件，感受各種被測參數(shù)并轉(zhuǎn)化成氣壓信號的裝置。 5氣動輔助元件，為壓縮空氣的凈化、元件的潤滑、元件間的連接和消聲等所需的一些輔助裝置。返回目錄一、氣壓發(fā)生裝置氣壓發(fā)生裝置是產(chǎn)生壓縮空氣的裝置，或者說是為氣

28、動設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作提供所需的壓縮空氣的壓力和流量的裝置，通常是指空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)（簡稱為壓縮機(jī)或壓氣機(jī)）的結(jié)構(gòu)形式很多、工作壓力范圍很廣。按其工作原理分類可分為容積型和速度型兩種二、氣動執(zhí)行元件氣動執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種傳動裝置，它能驅(qū)動機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動、擺動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或沖擊動作，可分為氣缸和氣馬達(dá)兩大類。氣缸用壓縮空氣作為動力源，產(chǎn)生直線運(yùn)動，輸出力或動能。按照壓縮空氣作用在活塞斷面上的方向分為：單作用氣缸和雙作用汽缸。三、氣動控制元件氣動控制元件是在氣壓傳動的氣動控制系統(tǒng)中，用于信號傳感與轉(zhuǎn)換、邏輯控制、參量調(diào)節(jié)等的各類氣動元件。氣動控制通?？煞譃?/p>

29、斷續(xù)控制和連續(xù)控制兩類。本套FESTO系統(tǒng)采用的是斷續(xù)控制，在斷續(xù)控制（又稱開關(guān)控制）系統(tǒng)中，通常要進(jìn)行壓力、流量的調(diào)節(jié)和氣體流動方向與通斷的控制，分別要采用壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥以及氣動式邏輯元件等。返回目錄1、壓力控制閥：壓力控制閥是控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力的元件。主要有減壓閥、溢流閥和順序閥。氣動裝置的氣源一般都來自空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)的氣壓通常都高于每站氣動裝置所需要的壓力，其壓力值波動較大，因此需要調(diào)節(jié)壓力的減壓閥將壓縮機(jī)的空氣壓力調(diào)節(jié)到每站氣動裝置實(shí)際所需要的壓力，并保持該壓力值的穩(wěn)定。2、流量控制閥：流量控制閥是控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣流量的元件。控制氣缸活塞的運(yùn)動速度，控

30、制信號延遲時(shí)間的長短等都是經(jīng)常遇到的，這些都是通過流量控制閥來實(shí)現(xiàn)的。3、方向控制閥：方向控制閥是改變和控制氣體流動方向的元件。通過方向控制閥改變氣體流動方向和氣流的通斷，從而使執(zhí)行元件的動作發(fā)生變化。一個(gè)換向閥可以同時(shí)接通和斷開幾個(gè)回路，使其中幾個(gè)回路處于接通狀態(tài)和另幾個(gè)回路處于斷開狀態(tài)，或者幾個(gè)回路同時(shí)被切斷。為了表示這種切換性能，可用換向閥的通口數(shù)來表達(dá)。大致有二通閥、三通閥、四通閥、五通閥。二通閥有兩個(gè)通口，即屬入口（p）和輸出口（a）只能控制氣流的接通和斷開。五通閥有五個(gè)通口，除p、a、b外，還有兩個(gè)排氣口（用o1、o2），這種閥作為控制雙作用氣缸用。位數(shù)：位數(shù)是指換向閥的切換狀態(tài)數(shù)

31、。返回目錄四、氣動傳感元件傳感元件和轉(zhuǎn)換元件是將被控參數(shù)檢測出來并變成氣壓信號的元件（如各種傳感器和行程閥等）以及將氣信號和電、液信號相互轉(zhuǎn)換的元件。五、氣動輔助元件凈化、潤滑、消聲以及用于元件之間的連接等所需要的一些裝置。如過濾器、油物器、排污器、消聲器、轉(zhuǎn)化器及管件等。1、消聲器：氣動系統(tǒng)中壓縮空氣經(jīng)換向閥向氣缸等執(zhí)行元件供氣，工作完成后，又經(jīng)換向閥向大氣排氣。由于閥內(nèi)的氣路復(fù)雜又十分狹窄，壓縮空氣以近聲速的流速從排氣口排出，空氣急劇膨脹和壓力變化產(chǎn)生高頻噪聲，聲音十分刺耳。而且，執(zhí)行元件速度高、流量越大，噪聲也越大。此時(shí)，就需要用消聲器來降低排氣噪聲。消聲器一般采用螺紋連接方式，直接安裝

32、在閥的排氣口上。2、管道與接頭：氣動系統(tǒng)的管道分為硬管和軟管；接頭為快插式接頭，管子插入后自動咬合，而要拔出時(shí)只需通過卡帽將彈性卡環(huán)壓下，既可方便的拔出管子。六 、電動、氣動元件的選型1、閥島：該項(xiàng)技術(shù)是由德國FESTO公司最先發(fā)明并應(yīng)用的。它是把多個(gè)電控?fù)Q向閥采用總線結(jié)構(gòu)集成在一起，縮小了體積、減少了控制線，采用計(jì)算機(jī)控制，使氣動電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝和調(diào)試過程大為簡化。閥島有多種類型,FESTO閥島可分為如下幾種：多功能MIDI/MAXI閥島、Micro/Mini/Midi閥島、ISO閥島、老虎閥島、VDMA閥島、緊湊型閥島等。返回目錄本套系統(tǒng)中使用的閥島屬于緊湊型閥島。緊湊型閥島代號：156

33、001代碼：ADVU-16-P-A緩沖：(P)兩端帶彈性緩沖環(huán)或緩沖板工作模式：雙作用設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：活塞；活塞桿位置檢測：帶接近開關(guān)工作介質(zhì)：干燥壓縮空氣，經(jīng)潤滑或未經(jīng)潤滑環(huán)境溫度 -20 - 80 度氣動連接：M52、單向閥 代號：161779 代碼：HGL-M5功能:先導(dǎo)控制，單向功能工作介質(zhì):干燥、過濾壓縮空氣； 干燥、過濾已潤滑的壓空氣 先導(dǎo)氣口21:M5氣動連接, 氣口 1:M5氣動連接, 氣口 2:M5帶先導(dǎo)的單向閥：只要有先導(dǎo)控制信號施加于單向閥, 壓縮空氣將流入或流出氣缸。當(dāng)先導(dǎo)控制信號消失,單向閥關(guān)閉氣缸排氣, 使氣缸動作停止，該閥可用于驅(qū)動器短時(shí)間的定位或制動返回目錄3、電磁閥

34、代號：161414代碼：CPV10-M1H-5LS-M7驅(qū)動類型：電氣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：活塞滑塊 復(fù)位類型:空氣彈簧先導(dǎo)類型:由先導(dǎo)控制閥功能:5/2;單穩(wěn)態(tài)外形緊湊、功能強(qiáng)大，流量從 400到1600升/分鐘 ，重量輕，安裝空間小，CPV閥島可安裝在氣動驅(qū)動器附近，可確?？s短響應(yīng)時(shí)間，提高效率。 4、單向節(jié)流閥代碼： GRLA-M5-QS-4-LF-C代號： 175047 閥功能： 單向排氣節(jié)流閥 安裝類型: 具有螺紋的 氣動連接：氣口 1: M5 氣動連接：氣口 2: QS-4 調(diào)節(jié)元件：開槽頭螺絲 單向節(jié)流閥用于雙作用氣缸的排氣流量控制。在相反方向單向節(jié)流閥完全打開，壓縮空氣可自由通過。進(jìn)氣流

35、量不受控制而只對排氣流量進(jìn)行控制，可以將活塞保持在空氣緩沖之間 。返回目錄5、無桿氣缸代碼：DGO-12-P-A-B代號：15221緩沖:兩端帶彈性緩沖環(huán)或緩沖板工作模式：雙作用驅(qū)動器原理：力鎖定 (磁性) 位置檢測：帶接近開關(guān)氣動直線驅(qū)動器DGO是無活塞桿的氣缸。它們通過磁偶合方式而非機(jī)械連接方式來傳遞驅(qū)動力，帶非接觸式位置感測，兩端帶可調(diào)式終端位置緩沖。磁性耦合無桿氣缸在活塞上安裝一組高磁性的稀土永久磁環(huán)，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用。由于兩組磁環(huán)極性相反，具有很強(qiáng)的吸力。當(dāng)活塞在兩端輸入氣壓作用下移動時(shí)，則在磁力作用下，帶動缸筒外的磁環(huán)套與負(fù)載一起移動。在氣缸行程兩端設(shè)有

36、空氣緩沖裝置。當(dāng)速度快、負(fù)載大時(shí)，內(nèi)部磁環(huán)易脫落，即負(fù)載大小受速度的影響。且磁性耦合無桿氣缸中間不可能增加支撐點(diǎn)，最大行程受限制。特點(diǎn)：活塞氣室和滑塊為完全密閉結(jié)構(gòu)，是一種完全氣密閉和無泄漏系統(tǒng)，灰塵和污染物無法進(jìn)入。返回目錄6、液壓緩沖器代號:158981代碼:YSR-5-5-C緩沖:硬特性;自調(diào)節(jié)工作模式:單作用;推的動作位置檢測:無最大制動力：2000000N系統(tǒng)中檢測站和提取站中用的是液壓緩沖器，液壓緩沖器通過壓力控制閥將沖擊能量轉(zhuǎn)換成油的流動，從而達(dá)到緩沖目的。內(nèi)置的壓縮彈簧將活塞桿回復(fù)到初始位置。緩沖特性可以通過調(diào)節(jié)環(huán)進(jìn)行修整。 也可在驅(qū)動器動作時(shí)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。液壓緩沖器可作為終點(diǎn)

37、擋塊, 但受到規(guī)定的最大沖擊力的限制。7、微型開關(guān)型號：S-3-E檢測供料站機(jī)械臂左擺和右擺到位以及加工站打孔機(jī)上升到位和下降到位，是一個(gè)電子式限位開關(guān)，用于終端位置感測。當(dāng)機(jī)械臂左右擺到位或者打孔機(jī)上升下降到位時(shí)，擺動驅(qū)動器閉合微型開關(guān)，電信號便傳送給PLC。返回目錄8、葉片式擺動氣缸型號：DSR-16-180-P在定子上有兩條氣路，左路進(jìn)氣，右路排氣。壓縮空氣作用在葉片上帶動轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動， 反之，作順時(shí)針轉(zhuǎn)動。驅(qū)動力通過旋轉(zhuǎn)葉片直接傳送給驅(qū)動軸。擺動角度從0到184無級可調(diào)。可調(diào)式止動系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)葉片分離， 以便于固定限位擋塊吸收沖力。此外，旋轉(zhuǎn)葉片還能通過終點(diǎn)位置彈性墊（由合成材料制成）

38、獲得輔助緩沖。驅(qū)動力直接通過齒輪軸和齒條機(jī)構(gòu)傳輸，無反沖發(fā)生。驅(qū)動器背面還有刻度以方便行程調(diào)節(jié)。特點(diǎn)：可調(diào)式擺動角度擺動角度在擺動范圍內(nèi)任意設(shè)定較高的能量通過液壓緩沖器緩沖 (僅尺寸12到40 mm).支架用于安裝感應(yīng)式傳感器，用于非接觸式終端位置感測返回目錄9、真空吸盤 型號：VAS-8-M5-PUR本設(shè)計(jì)中供料站的真空吸盤是用來吸住工件的。吸盤與氣管相連，當(dāng)需要吸工件時(shí)，氣管通過吸盤吸氣并保持住，直到CPU發(fā)出吹氣命令，氣管通過吸盤吹氣放工件。特點(diǎn)：將表面光滑且平整的工件吸起并保 持住可以使用波紋吸盤，滿足不平、弧 形和傾斜表面的要求硅橡膠耐熱性能優(yōu)良10、真空過濾器型號：VAF-PK-4

39、為防止抽氣過程中進(jìn)入微粒雜質(zhì)而堵塞氣管。必須使用真空過濾器。真空過濾器 VAF用于去除抽氣方向的微粒雜質(zhì)。流動方向可以依據(jù)原始裝置而自由選擇。一經(jīng)使用，原始裝置的流量方向不能改變。 返回目錄11、消聲器 型號：U-M5為降低閥門排氣口的噪音，可以使用消聲器。 消聲器通常用于真空過濾器中。 12、扁平型氣缸說明代碼：DZF-18-80-P-A 代號：164019 超扁平氣缸系列DZF，扁平活塞能有效防止扭轉(zhuǎn)雙作用。對應(yīng)的活塞直徑12 到 63 mm，行程標(biāo)準(zhǔn): 10 到 320mm；活塞直徑10 到25 mm，行程10 到 200 mm； 活塞直徑32 到63 mm ，行程10 到 320 mm

40、 。終點(diǎn)位置有彈性緩沖，非接觸式位置感測，活塞桿帶外螺紋或內(nèi)螺紋可選用接近式傳感器進(jìn)行位置感測：電子式：SM-8 (接觸或非接觸式)氣動式：SMPOS2: 雙端活塞桿 S6: 耐熱密封，溫度可達(dá) 150S20: 雙端中空活塞桿返回目錄13、平行氣爪代碼：HGP-10-A-B 代號：197542 FESTO標(biāo)準(zhǔn)氣爪是用于搬運(yùn)及裝配技術(shù)的系統(tǒng)。特點(diǎn) ：雙作用活塞驅(qū)動夾緊方式：向外夾緊，向內(nèi)夾緊 ，可以以多種方式和其它驅(qū)動器進(jìn)行結(jié)合，采用霍爾傳感器或接近式傳感器進(jìn)行位置感應(yīng) ，采用外部夾頭，易于實(shí)現(xiàn)多樣性 位于中心驅(qū)動軸的同心軸上 平行氣爪 HGP: 尺寸 6 到 35 mm （外形小巧、夾緊力大、

41、夾緊力不變）。注意 FEST 標(biāo)準(zhǔn)氣爪，只能采用排氣節(jié)流 14、L型快插式螺紋接頭153333QSML-M5-4 柱頭螺栓上的密封件類型:密封圈 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu):推/拉原理 工作介質(zhì):過濾壓縮空氣 氣動連接:M5用于4mm 氣管外徑 返回目錄QS快插接頭系列為各種應(yīng)用提供可靠連接。快插式接頭內(nèi)部的不銹鋼片將氣管牢固卡緊，而不損壞其表面。機(jī)械振動和壓力波動被安全地吸收。壓下藍(lán)色釋管圈，即可拔出氣管。FESTO快插式螺紋接頭為鍍鎳黃銅元件，具有良好的耐腐蝕性。15、帶電纜插頭插座158960SIM-M8-4GD-2,5-PU 導(dǎo)線末端 ：經(jīng)過電鍍 電連接 ：直列式插頭插座M8x1 4針 電纜結(jié)構(gòu) ：4

42、x 0,25 mm?/font 電纜長度 ：2,500 m 電纜外套顏色 ：灰色 插座插頭 SEA, SIE和SIM專門用于連接接近式傳感器、感應(yīng)式和光電式傳感器、壓力和真空開關(guān)以及壓力傳感器. 它們有3, 4和5針等派生型，帶M8或M12鎖緊螺母，插頭插座SIE-GD可帶有LED插件，用于指示工作狀態(tài).返回目錄第二章 系統(tǒng)各站工藝介紹通過對本章的學(xué)習(xí)，詳細(xì)了解FESTO培訓(xùn)系統(tǒng)各工作站的工藝，從傳感器、氣動執(zhí)行單元及電動執(zhí)行單元的功能、位置，到它們的各種信號方式，以及控制器S7-300的輸入、輸出點(diǎn)與檢測、控制信號的對應(yīng)關(guān)系多都要準(zhǔn)確掌握，以便為后面的編程做好準(zhǔn)備2-1 供料站（第一站）一、

43、供料站的功能供料站是整個(gè)生產(chǎn)線的起點(diǎn)，供料站的主要功能是為后面各站的加工過程提供工件。供料站里有一個(gè)儲存工件的立式圓柱形倉庫，該倉庫中最多可以儲存八個(gè)工件，而且在倉庫底端有一個(gè)對射式傳感器用來檢測是否有工件，在料倉的下方有一個(gè)雙作用的執(zhí)行程氣缸用來將工件單個(gè)地推出，然后經(jīng)過一個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸來將工件傳遞到下一個(gè)站，完成提供工件的任務(wù)。二、組成模塊及各模塊功能1、供料站的組成本站是第一站，主要由以下幾部分組成：工件倉模塊、檢測模塊、氣動推桿模塊、吸工件模塊、旋轉(zhuǎn)模塊、控制面板、工作平臺、手推車臺（即實(shí)驗(yàn)裝置的安裝臺、下有輪、可以推）、PLC模塊。返回目錄2、各模塊的功能工件倉模塊：用來存放等待加工的工

44、件，它有一個(gè)立式圓柱形桶用來存放工件，最多可以存放八個(gè)待加工的工件。檢測模塊：主要是用對射式傳感器B4檢測工件倉里是否有工件,并且把檢測信號傳送給PLC模塊以及用閥島檢測真空吸盤是否把工件吸住。氣動推桿模塊：它是先用對射式傳感器B4檢測料桶中是否有工件，然后用雙作用氣缸推出待加工的工件，汽缸的推到位和復(fù)位有兩個(gè)舌簧式行程開關(guān)檢測。雙作用氣缸是供料模塊中的執(zhí)行元件,一般由缸筒、前后缸蓋、活塞、活塞桿、密封件、磁環(huán)和緊固件等零件組成。吸工件模塊：采用特殊抓取技術(shù)，真空吸盤，利用轉(zhuǎn)換模塊的真空吸盤吸緊加工工件，應(yīng)用文丘式原理，由CP閥島的真空板產(chǎn)生真空，并由壓力開關(guān)進(jìn)行檢測。壓力開關(guān)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)可調(diào)。旋

45、轉(zhuǎn)模塊：通過旋轉(zhuǎn)氣缸來驅(qū)動機(jī)械臂左擺和右擺，旋轉(zhuǎn)氣缸采用的是專業(yè)技術(shù)中的半旋轉(zhuǎn)執(zhí)行元件，供料工作單元中使用了大量工業(yè)執(zhí)行元件。其中旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)范圍可由90調(diào)整到180，并由微動開關(guān)檢測其終端位置返回目錄三、工序描述：啟動要求：初始位置（工件倉）有工件各個(gè)部件的初始位置：旋轉(zhuǎn)汽缸左擺到位；推工件氣缸復(fù)位；工序：1，檢測料桶是否有工件并且讓機(jī)械臂右擺（防止氣動推桿無法推出工件）；2，如果有工件則推桿推出工件；3，當(dāng)行程開關(guān)檢測到氣動推桿推出到位時(shí)，讓機(jī)械臂左擺；4，微動開關(guān)檢測到機(jī)械臂左擺到位時(shí)，讓真空吸盤吸工件；5，當(dāng)檢測工件被吸住時(shí)，讓機(jī)械臂右擺；6由微動開關(guān)檢測到機(jī)械臂右擺到位時(shí)，讓真空吸

46、盤吹氣釋放工件，任務(wù)完成返回到開始位置。返回目錄2-2 檢測站（第二站）手動生產(chǎn)相比，在自動生產(chǎn)領(lǐng)域檢測是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，在手動生產(chǎn)中，不合格的部件可以被迅速替換，但是在自動生產(chǎn)中，不規(guī)格的部件可以導(dǎo)致生產(chǎn)過程的失靈，或者是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的停止，必須加以足夠重視。一、檢測站的功能確認(rèn)工件的屬性（包括顏色，材料），決定將工件推到廢料槽或者送給下一個(gè)站繼續(xù)工藝流程。該站在接收到第一個(gè)站分發(fā)出的工件后，對接受到的工件進(jìn)行檢測，檢測任務(wù)有兩個(gè)傳感器件完成：一個(gè)是散射光電傳感器，負(fù)責(zé)檢測工件的顏色是紅色還是黑色；另一個(gè)是電容式傳感器負(fù)責(zé)檢測是否有工件；還有一個(gè)帶反射的光點(diǎn)傳感器來監(jiān)視工作區(qū)的工件是否超

47、過了規(guī)定，產(chǎn)生了工件的疊放。根據(jù)不同的工藝使工件分為兩類，一類直接由氣缸從接收位置推出，另一類則有一個(gè)升降模塊提升到一定高度后推出，再由吹氣作用吹到下一個(gè)站，完成檢測任務(wù)。另外有一個(gè)模擬量傳感器模塊測量工件的高度，該模擬量傳感器的輸出可以通過一個(gè)閾值可調(diào)的電壓比較器將模擬值數(shù)字化或者是通過接口模塊將模擬量值直接送到PLC的模擬信號輸入端；一個(gè)線性汽缸（無桿氣缸）提升合適的工件到預(yù)定位置后，再通過一個(gè)上升空氣緩沖滑塊送到下一個(gè)站，其他的工件在底部直接被篩選出去。返回目錄二、檢測站的組成及各模塊的功能1、檢測站的組成本站是第二站，主要有以下幾部分組成：檢測模塊、升降模塊、測量模塊、空氣緩沖滑塊、滑

48、動模塊、工作平臺、控制面板、手推車臺（即實(shí)驗(yàn)裝置的安裝臺、下有輪 、可以推）、PLC板。2、各模塊的功能檢測模塊：工件的材料和顏色的確認(rèn)通過2個(gè)帶有數(shù)字輸出的接近傳感器來執(zhí)行；分別是，一個(gè)電容式接近傳感器，另一個(gè)是漫射式傳感器；電容式接近傳感器檢測工件有無信號，漫射式傳感器檢測到紅色和金屬工件信號；采用一個(gè)邏輯電路可以使兩個(gè)傳感器的組合十分方便地表示出金屬/紅色或黑色的工件。升降模塊（帶有電纜導(dǎo)架）：工件由升降模塊從檢測模塊提升到高度測量模塊處；驅(qū)動器件采用的是不銹鋼升降氣缸和一個(gè)推動氣缸；在工作中一起運(yùn)動的電纜線和壓縮空氣的管道安裝在一個(gè)可以配合運(yùn)動的電纜導(dǎo)架上，使氣缸的上下運(yùn)動可以很隨意，

49、不受電纜和壓縮空氣管道的限制。升降氣缸的上下兩個(gè)終端位置分別采用兩個(gè)磁或感應(yīng)式接近傳感器來指示。返回目錄高度測量模塊：高度測量由一個(gè)檢測工件的模擬傳感器組成，操作原理是基于帶有一個(gè)電壓分配抽頭的線性電位計(jì)，通過滑動變阻器檢測工件高度并且該模塊的另一端還為升降氣缸提供了一個(gè)上位的緩沖器。檢測得到的模擬量值可以通過一個(gè)可調(diào)閾值的比較器數(shù)字化（0/1信號），也可以將模擬量通過接口塊送到PLC的模擬量輸入端子。空氣緩沖滑塊：該模塊用來輸送工件，（如果不與后續(xù)站連接，加上機(jī)械擋板后，該模塊上最多可以放置5個(gè)料）該滑塊可以減小工件和滑面之間的摩擦，并且確保所有的工件在滑面上以同一速度滑行?；媾c水平面所成

50、的角可以無限制地根據(jù)后續(xù)站的要求調(diào)節(jié)，以保證后續(xù)站的接收點(diǎn)安全地接收到工件?；瑝K：滑塊位于升降汽缸的下位，如果工件不符合下一站所需，則通過此滑塊推出，如果在滑塊的末端加機(jī)械擋板，最多4個(gè)工件可以在滑塊上累積，同樣滑塊的傾斜角度可以根據(jù)工藝無限制地調(diào)節(jié)。返回目錄三、工序描述：啟動要求：初始位置有工件；初始位置：升降氣缸在底位；推動氣缸復(fù)位；空氣緩沖滑塊停止；工序：1，確認(rèn)工件的顏色和材料并檢測工件的高度；2，如果工件不是黑色的，并且高度正確，則驅(qū)動升降汽缸上升；3，開啟空氣緩沖滑塊；4，推動汽缸推出料；5，推動汽缸收縮；6，關(guān)閉空氣緩沖滑塊；7，升降汽缸下降；8，各個(gè)部件位置初始化；9，如果檢測

51、工件是黑色的或者高度不正確，升降氣缸下降；10，推動氣缸推出；11，（一定延時(shí)后）推動氣缸收縮；12，各個(gè)元件位置初始化。返回目錄2-3 加工站（第三站）機(jī)械加工是指改變材料的屬性或者是實(shí)體表面的光滑程度，加工是指用多個(gè)部件或材料創(chuàng)造出工件的幾何形體。本站是加工站主要完成對工件的簡單加工和打磨。一、加工站的功能本站是一個(gè)只使用電氣驅(qū)動器的工作單元。檢測站把工件送到旋轉(zhuǎn)指示盤，工件被檢測并且在旋轉(zhuǎn)指示盤上被加工。旋轉(zhuǎn)指示盤由一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動，并且由一個(gè)繼電器電路來定位，帶有檢測旋轉(zhuǎn)指示盤位置的感應(yīng)式傳感器。在旋轉(zhuǎn)指示盤上，兩道并行工序同時(shí)加工工件：檢驗(yàn)和打磨。一個(gè)帶有感應(yīng)式傳感器的螺線管執(zhí)行裝置

52、檢測工件是否被按照正確的位置放入。在打磨的過程中，工件被一個(gè)螺線管執(zhí)行裝置夾緊。加工完畢的工件被一個(gè)電子推動器件傳到下一個(gè)站。返回目錄二、加工站的組成模塊及各模塊的功能1、加工站的組成本站是第三站，主要有以下模塊組成:旋轉(zhuǎn)模塊、檢測模塊、打磨模塊、撥工件模塊、工作平臺、控制面板、手推車臺（即實(shí)驗(yàn)裝置的安裝臺、下有輪、可以推）、PLC板。2各模塊的功能旋轉(zhuǎn)模塊：旋轉(zhuǎn)模塊由一個(gè)直流齒輪馬達(dá)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)指示盤的六個(gè)位置可以通過旋轉(zhuǎn)指示盤的六個(gè)定位螺絲來定義，并且同時(shí)有一個(gè)感應(yīng)式傳感器檢測。旋轉(zhuǎn)指示盤的六個(gè)半圓形放工件位置中間都有一個(gè)圓孔，以便于讓電容接近傳感器進(jìn)行檢測工件有無。檢測模塊：主要是用電容傳

53、感器檢測工件的有無以及用檢測螺線管檢測工件開孔是否向上。銜鐵上端的螺母來驅(qū)動一個(gè)感應(yīng)式接近傳感器。打磨模塊：打磨模塊是用來打磨工件上的孔。一個(gè)電子夾緊器件用來固定工件，打磨機(jī)械的前進(jìn)和復(fù)位動作由一個(gè)帶鋸齒帶驅(qū)動器的線性軸線器件驅(qū)動，一個(gè)電子齒輪馬達(dá)驅(qū)動線性軸線器件，并且一個(gè)繼電器電路用來激勵該馬達(dá)。返回目錄三、工序描述啟動要求：初始位置有工件初始位置：檢測螺線管復(fù)位、打磨機(jī)械在上位、打磨機(jī)械馬達(dá)關(guān)閉、夾緊器件松開、電子擋板未被驅(qū)動。工序：測到初始位置有工件，旋轉(zhuǎn)指示盤旋轉(zhuǎn)60度。螺線管是活塞向下運(yùn)動來檢測工件是否按照開孔向上裝入，如果是則讓旋轉(zhuǎn)指示盤旋轉(zhuǎn)60度。夾緊器件夾緊工件，打磨機(jī)械馬達(dá)啟

54、動，線性軸線驅(qū)動打磨機(jī)械下降。當(dāng)打磨機(jī)械下降到位，通過線性軸線驅(qū)動打磨機(jī)械上升到位。打磨機(jī)械的馬達(dá)關(guān)閉并且夾緊器件關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)指示盤旋轉(zhuǎn)60度。電子擋板傳遞工件到下一站。各個(gè)元件位置初始化。返回目錄2-4 提取站（第四站）一、提取站的功能操作手工作單元配置了柔性2-自由度操作裝置。漫反射式光電傳感器對放置在支架上的工件進(jìn)行檢測。提取裝置上的氣抓手將工件從該位置提起，氣抓手上裝有光電式傳感器用于區(qū)分“黑色”及“非黑色”工件，并將工件根據(jù)檢測結(jié)果放置在不同的滑槽中。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標(biāo)準(zhǔn)，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€(gè)工作單元。二、取站的組成模塊及各模塊的功能1、提取站的組

55、成本站是第四站，是一個(gè)氣動單元，主要有以下幾個(gè)模塊組成：檢測模塊、無桿氣缸模塊、平行氣抓模塊、升降氣缸模塊、緩沖模塊、工作平臺、控制面板、手推車臺（即實(shí)驗(yàn)裝置的安裝臺，下有輪，可以推）、PLC板。返回目錄2、各模塊的功能檢測模塊：主要是檢測支架上有無工件及檢測操作手左移到位和右移到位，升降氣缸上升、下降到位。用漫反射式光電傳感器對放置在支架上的工件進(jìn)行檢測，用舌簧式行程開關(guān)檢測是否到位。扁平氣缸模塊：主要是用來推動平行氣抓下到位去抓緊工件。驅(qū)動器件采用的是一個(gè)推動氣缸；扁平氣缸的上下兩個(gè)終端位置分別采用兩個(gè)舌簧式行程開關(guān)來指示。平行氣抓模塊：采用雙作用活塞驅(qū)動，當(dāng)檢測模塊檢測到支架上有工件時(shí)平行氣抓打開，氣缸驅(qū)動平行氣抓模塊下降，當(dāng)舌簧式行程開關(guān)檢測到下降到位時(shí)平行氣抓復(fù)位夾緊工件。三、工序描述啟動要求：初始位置（支架上）有工件初始位置：操作手左移到位；升降氣缸上升到位；平行氣爪夾緊。工序：1、漫反射式光電傳感器對放置在支