設(shè)計(jì)方案說明書鏡片磨邊掃描系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案陳裕杰

個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用引言如今，視力障礙患者越來越多，為了矯正視力，恢復(fù)明亮，諸多人們的選擇是佩戴眼鏡。龐大的市場需求刺激眼鏡行業(yè)的急劇擴(kuò)張。早期，鏡片的磨邊是用手工的砂輪磨制，選用此種加工方法對眼鏡從業(yè)人員的工作量與疲勞強(qiáng)度有很大的沖擊，而且純手工磨制的鏡片不僅外形輪廓粗糙，而且根本無法保證瞳距、瞳高等必要的醫(yī)學(xué)參數(shù)。因此，新的工藝，新的技術(shù)被引入其中，即自動(dòng)磨邊機(jī)。但是所謂的自動(dòng)磨邊機(jī)并不能真正實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)磨邊，在鏡片磨邊之前需要根據(jù)鏡架的形狀來定制相應(yīng)的模板，然后在磨邊機(jī)上通過靠模的方式實(shí)現(xiàn)鏡片毛坯加工成形。這就導(dǎo)致每一種鏡框都事先準(zhǔn)備好模板，然后根據(jù)用戶的選擇使用相應(yīng)的模板來磨鏡片。但是通過選擇模板去磨鏡片，是用戶對于鏡架的選擇少了許多而且磨邊效率和精度難以得到保證，因此需要開發(fā)數(shù)字控制磨邊系統(tǒng)來代替現(xiàn)有的自動(dòng)磨邊機(jī)，真正實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)鏡片磨邊。其中，鏡架的掃描是最為重要的，對于鏡架的內(nèi)槽的掃描，從而獲取輪廓參數(shù)并傳遞給數(shù)控磨邊機(jī)從而實(shí)現(xiàn)加工的全自動(dòng)，這樣就可以缺省掉了模板的定做。所以我們需要做的是掃描器的設(shè)計(jì)，得到一個(gè)機(jī)構(gòu)小巧，測量精度高，控制簡便的鏡架掃描儀。本課題是設(shè)計(jì)鏡框數(shù)據(jù)測量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，掃描儀的結(jié)構(gòu)中包含鏡架的加緊機(jī)構(gòu)，動(dòng)作則是加緊與松開；升降機(jī)構(gòu)的上升與下降；由于鏡架是對稱的，因此還需要一個(gè)能夠橫向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行另一邊的鏡架的檢測與復(fù)位；另外，需要一個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鏡框的掃描以及掃描儀的探頭的前進(jìn)和后退的控制。眾所周知，鏡架的材料一般式采用塑料、板材、或者較為柔軟的金屬，所以，對于加緊的機(jī)構(gòu)的控制對夾緊力的設(shè)置需要恰當(dāng)，另外，升降臺的上升高度需要十分精確，以致每次測量都處于鏡框內(nèi)槽的正中心。還有，盡量減少控制按鈕，在保重動(dòng)作精確的前提下使操作者更加方便操作，減少操作者的工作量并且提高整個(gè)配鏡的效率。鏡片磨邊數(shù)控系統(tǒng)是光機(jī)電一體化的產(chǎn)物，它涉及了機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)，嵌入式微控制器技術(shù)，光電檢測技術(shù)，驅(qū)動(dòng)與執(zhí)行技術(shù)，信息技術(shù)等多方面的知識。光機(jī)電一體化的產(chǎn)品與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品相比具備了許多優(yōu)點(diǎn)，在功能和性能上都有相當(dāng)大的超越，因而目前應(yīng)用相當(dāng)廣泛。光機(jī)電一體化的應(yīng)用研究與發(fā)展受到越來越多人的關(guān)注，是當(dāng)今科技發(fā)展得熱門之一?，F(xiàn)在，自動(dòng)化是一種發(fā)展趨勢，是一個(gè)注重效率與利益的社會。將自動(dòng)磨邊機(jī)加以趕緊，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化加工。本課題的大致設(shè)計(jì)是這樣：個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用了解掃描機(jī)的原理，清楚掃描機(jī)的所有機(jī)構(gòu)，選擇適合的可編程控制器；選擇適合的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與繼電器；制定出掃描儀的功能流程圖，同時(shí)繪制其的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖<SFC圖）與控制狀態(tài)梯形圖<STL圖）、指令表；畫出鏡片磨邊掃描儀的控制電路圖個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用鏡片磨邊掃描系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1.1 控制方案下圖 1-1為鏡片磨邊掃描系統(tǒng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)圖，包含四個(gè)機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)、測量機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、橫向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中標(biāo)注的 7個(gè)位置為放置限位開關(guān)的地方。SQ7SQ1SQ5SQ2掃描頭SQ3SQ6SQ4圖1-1鏡片磨邊掃描系統(tǒng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)圖圖1-1為鏡片磨邊掃描機(jī)構(gòu)的二維圖，所設(shè)計(jì)的方案為，按下夾緊按鈕 SB2，夾緊機(jī)構(gòu)電機(jī)帶動(dòng)滑臺前進(jìn)，同時(shí)時(shí)間繼電器 T0開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)一段時(shí)間后對眼鏡鏡架的實(shí)現(xiàn)夾緊，整個(gè)工作臺上行，上限位開關(guān) 1變?yōu)镺N，掃描頭向左邊鏡框內(nèi)槽靠近，同時(shí)時(shí)間繼電器 1開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)一段時(shí)間后探針接觸鏡框內(nèi)槽并且有一定壓縮量，齒輪1帶動(dòng)齒輪2旋轉(zhuǎn)，即回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，同時(shí)時(shí)間繼電器 T2開始計(jì)時(shí)，探針沿著鏡圈內(nèi)槽進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的采樣 ,計(jì)時(shí)一段時(shí)間即實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一圈之后停止旋轉(zhuǎn)，掃描頭后退，限位開關(guān) 2變?yōu)镺N，工作臺下降，下限位開關(guān) 3變?yōu)镺N，整個(gè)工作臺往右運(yùn)動(dòng)，個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用右限位開關(guān)4變?yōu)镺N，工作臺上升，右上限位開關(guān) 5變?yōu)镺N，掃描頭向右邊鏡框內(nèi)槽靠近，同時(shí)時(shí)間繼電器1開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)一段時(shí)間后探針接觸鏡框內(nèi)槽并且有一定壓縮量，齒輪1帶動(dòng)齒輪2旋轉(zhuǎn)，同時(shí)時(shí)間繼電器T2開始計(jì)時(shí)，探針沿著鏡圈內(nèi)槽進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的采樣,旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一圈之后停止旋轉(zhuǎn)，掃描頭后退，限位開關(guān)2變?yōu)镺N，工作臺下降，右下限位開關(guān)3變?yōu)镺N，整個(gè)工作臺復(fù)位，限位開關(guān)6變?yōu)镺N，工作臺停止運(yùn)動(dòng)。按下松開按鈕SB3，夾緊機(jī)構(gòu)松開眼鏡鏡架,滑臺后退，限位開關(guān)7變?yōu)镺N，夾緊機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作。1.2鏡片磨邊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)計(jì)思路分析選用三菱FX2N系列可編程控制器進(jìn)行鏡片磨邊掃描系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的順序動(dòng)作控制，通過分析可采用步進(jìn)指令對上述鏡片磨邊掃描儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制要求進(jìn)行編程，這樣可以有效地自動(dòng)控制過程進(jìn)行順序控制。因?yàn)殓R片磨邊掃描儀主要由夾緊機(jī)構(gòu)和工作臺組成，其中工作臺包括測量機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺。由于眼睛鏡架兩邊是對稱的，所以只需對一邊的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)計(jì)，另一部分是相同的,大致將測量儀的控制分為五部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。(1>夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊和松開：操作人員按下夾緊按鈕SB2夾緊眼鏡鏡框，按下松開按鈕SB3松開對眼鏡鏡框的夾緊；(2>工作臺上行與下行：眼鏡鏡架的夾緊和工作臺的動(dòng)作是前后關(guān)系，所以采用時(shí)間繼電器T0作為動(dòng)作轉(zhuǎn)移條件，夾緊機(jī)構(gòu)電機(jī)帶動(dòng)滑臺前進(jìn)的同時(shí)通過時(shí)間繼電器 T0延遲一段時(shí)間，這段時(shí)間剛好是夾緊機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作到夾緊完畢的時(shí)間，然后工作臺上行；而對于工作臺下行，則是采用限位開關(guān) 2作為動(dòng)作轉(zhuǎn)移條件，當(dāng)掃描頭后退碰到限位開關(guān)2后，工作臺下行；(3>掃描頭的前進(jìn)與復(fù)位：這一部分就是掃描頭靠近與離開眼鏡鏡框的過程，掃描頭的前進(jìn)和回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)是前后動(dòng)作關(guān)系，選用時(shí)間繼電器 T1作為狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，即掃描頭在前進(jìn)的同時(shí)時(shí)間繼電器 T1開始延時(shí)，延時(shí)的時(shí)間正是探針接觸到鏡框內(nèi)槽的時(shí)間，然后回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)；數(shù)據(jù)收集即回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一圈，下一個(gè)動(dòng)作為掃描頭后退，選用時(shí)間繼電器T2從開始旋轉(zhuǎn)的時(shí)候開始延時(shí)，延遲時(shí)間為回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間；(4>數(shù)據(jù)收集：也就是旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)。這個(gè)動(dòng)作是處于掃描頭前進(jìn)與復(fù)位之間的，掃描頭前進(jìn)接觸到鏡框內(nèi)槽并且有一定的壓縮量之后停止，接著就是回轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一圈，正好探針在鏡框內(nèi)槽掃描一圈；鏡框另一邊的的內(nèi)槽也是一樣。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用(5>工作臺的橫向移動(dòng)與復(fù)位：當(dāng)一邊的眼鏡鏡框內(nèi)槽數(shù)據(jù)收集完畢之后，工作臺橫向移動(dòng)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件同樣選用限位開關(guān) 3，即工作臺下行碰到限位開關(guān) 3，工作臺橫移；當(dāng)另一邊的眼鏡鏡框內(nèi)槽的數(shù)據(jù)收集與之前那一邊的一樣，只是工作臺下行之后執(zhí)行的動(dòng)作是工作臺橫向復(fù)位。1.3功能流程圖如圖1-2圖1-2功能流程圖1.4PLC的選型個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用表1-1三菱FX2N系列PLC完整型號功能介紹FX2N-16MR-001主機(jī)，交流電源，8點(diǎn)輸入，8點(diǎn)繼電器輸出FX2N-32MR-001主機(jī)，交流電源，16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出FX2N-48MR-001主機(jī)，交流電源，24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)繼電器輸出FX2N-64MR-001主機(jī)，交流電源，32點(diǎn)輸入，32點(diǎn)繼電器輸出FX2N-80MR-001主機(jī)，交流電源，40點(diǎn)輸入，40點(diǎn)繼電器輸出FX2N-128MR-001主機(jī)，交流電源，64點(diǎn)輸入，64點(diǎn)繼電器輸出FX2N-32MR-D主機(jī)，交流電源，16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出FX2N-32MT-D主機(jī)，交流電源，16點(diǎn)輸入，16點(diǎn)繼電器輸出FX2N-48MR-D主機(jī)，交流電源，24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)繼電器輸出FX2N-48MT-D主機(jī)，交流電源，24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)繼電器輸出FX2N-64MR-D主機(jī)，交流電源，32點(diǎn)輸入，32點(diǎn)繼電器輸出FX2N-64MT-D主機(jī)，交流電源，32點(diǎn)輸入，32點(diǎn)繼電器輸出FX2N-80MR-D主機(jī)，交流電源，40點(diǎn)輸入，40點(diǎn)繼電器輸出根據(jù)圖1-1的掃描儀系統(tǒng)的工作流程圖， PLC控制系統(tǒng)的輸入信號有 9個(gè)，均為開關(guān)量。其中7個(gè)行程開關(guān)，2個(gè)單操作按鈕開關(guān)。PLC控制系統(tǒng)的輸出信號有 11個(gè)，其中用于驅(qū)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM10，2個(gè)用于驅(qū)動(dòng)工作臺升降機(jī)構(gòu)電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器 KM2、KM6，2個(gè)用于驅(qū)動(dòng)掃描機(jī)構(gòu)電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器 KM3、KM5，1個(gè)用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器KM4,2個(gè)用于驅(qū)動(dòng)工作臺橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器 KM7、KM8，1個(gè)用于驅(qū)動(dòng)工作臺橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)停轉(zhuǎn)接觸器 KM9，1個(gè)用于驅(qū)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)電機(jī)停轉(zhuǎn)接觸器 KM11?？刂葡到y(tǒng)選用 FX2N-32-001，I/O點(diǎn)數(shù)各為16點(diǎn)，可以滿足控制要求。且留有一定裕量。1.5I/O 端口分配表將8個(gè)輸入信號、11個(gè)輸出信號按各自各功能類型分好，并與 PLC的I/O點(diǎn)一一對應(yīng)，編排地址。表 1-2是外部I/O信號與PLC的I/O端口分配表。表1-2I/O端口分配表輸入信號 輸出信號個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用名稱功能I/0編號名稱功能I/0編號SB2夾緊X000KM1夾緊機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y001SQ1X001KM2工作臺升降機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y002工作態(tài)左上限位KM3掃描頭電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y003<上行）SQ2X002KM4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y004掃描頭后限位KM5掃描頭電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Y005SQ3工作臺左下限位X003KM6工作臺升降機(jī)構(gòu)店家反轉(zhuǎn)接觸器Y006<下行）SQ4工作臺右限位X004KM7工作臺橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y007SQ5工作臺右上限位X005KM8工作臺橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Y010<上行）SQ6工作臺左限位X006KM9工作臺橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)停轉(zhuǎn)接觸器Y011KM10Y012夾緊機(jī)構(gòu)電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器SB3松開X007KM11夾緊機(jī)構(gòu)電機(jī)停轉(zhuǎn)接觸器Y013SQ7夾緊機(jī)構(gòu)滑臺后限位X0101.6I/O 接線圖PLC的輸入輸出接線方便簡潔，便于控制和維護(hù)?？梢郧逦臐M足系統(tǒng)功能的要求。根據(jù)表1-2，可繪出I/O接線圖如圖1-3所示。圖1-3I/O接線圖1.7狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖<SFC圖）個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用如圖1-4所示圖1-4SFC圖1.8狀態(tài)梯形圖個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用如圖1-5所示個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-5狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖1.9繼電器選型1.9.1 時(shí)間繼電器的選型表1-3JS7與DH系列阻尼式時(shí)間繼電器主要技術(shù)參數(shù)額定型號觸頭觸頭額瞬時(shí)動(dòng)延時(shí)動(dòng)延時(shí)延時(shí)范圍操作質(zhì)量外型及額定定控制作觸頭作觸頭方式/s頻率/kg安裝尺電壓容量數(shù)量數(shù)量/寸/V/V?A常常常常(次/mm開閉開閉/h>JS7-1A38011011通電0.4~600.44JS7-2A3801101111延時(shí)及6000.4687*57*0.4~1800.44107JS7-3A38011011兩種0.46JS7-4A3801101111斷電0.01~99.8000.52DH11S3801101122延時(shí)99sDH14S380110221s~9min99s本設(shè)計(jì)中采用了三個(gè)時(shí)間繼電器，因?yàn)榭刂苹芈返碾妷簽?380V，所以這四種型號的時(shí)間繼電器的觸頭額定電壓都符合，而根據(jù)控制要求，因此需要 1個(gè)延時(shí)動(dòng)作觸頭，并且在控制回路中時(shí)間繼電器不用頻繁使用，額定操作次數(shù)滿足，根據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用求，工作臺需要小巧，并且重量要小，所以盡量選用質(zhì)量小，尺寸小的時(shí)間繼電器。對于T0的選型，夾緊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為 36BF003，步距角為 1.5°，設(shè)定電機(jī)每秒鐘接收300個(gè)脈沖，那轉(zhuǎn)速為每秒300*1.5°=450°，即轉(zhuǎn)速為75r/min，固定夾手與活動(dòng)夾手的距離為64mm，驅(qū)動(dòng)齒輪中心線到活動(dòng)夾手的距離為108mm，一般鏡框內(nèi)槽的橫向尺寸為28mm，所以活動(dòng)夾手需要前進(jìn)144mm，驅(qū)動(dòng)齒輪的分度圓為20mm，因此齒輪需要轉(zhuǎn)7.2圈，5.76s，選用JS7-1A。對于T1的選型，限位塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)為42BYG009，步距角為1.8°，設(shè)定電機(jī)每秒鐘接收20個(gè)脈沖，那轉(zhuǎn)速為每秒20*1.8°=36°，即轉(zhuǎn)速為6r/min，掃描頭的起始位置在鏡框內(nèi)槽的中心，一般鏡框內(nèi)槽長距為55mm，探針尖到探針套筒中心的距離為4.5mm，所以探針要前進(jìn)的距離為23mm，齒輪分度圓直徑為17.5mm，周長為54.95mm，因此，齒輪轉(zhuǎn)了23/54.95圈，用時(shí)4.19s，延時(shí)時(shí)間在0.4~60之間，所以同樣選用JS7-1A；至于T2的選型，回轉(zhuǎn)臺驅(qū)動(dòng)電機(jī)為57BYGH350C，步距角為1.2°，設(shè)定電機(jī)每秒鐘接收50個(gè)脈沖，那轉(zhuǎn)速為每秒50*1.2°=60°，即轉(zhuǎn)速為10r/min，回轉(zhuǎn)臺齒輪的傳動(dòng)比是25/36，所以探針掃描鏡框的轉(zhuǎn)速為10*<25/36）=6.9444r/min，探針掃描鏡框一圈的時(shí)間為8.64s，延時(shí)時(shí)間在0.4~60之間，所以同樣選用 JS7-1A。1.9.2 限位開關(guān)的選型表1-4HL系列行程開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)型號壽命容許操作容許操額定沖擊驅(qū)動(dòng)桿種質(zhì)量<機(jī)械）速度作頻率頻率耐久誤動(dòng)作類HL-50001000萬5mm~0.5120次50/601000m/s2300m/s2滾珠擺桿次以上m/s/minHz以上以上型約HL-50301000萬5mm~0.5120次50/601000m/s2300m/s2可調(diào)式滾130~1次以上m/s/minHz以上以上珠擺桿型90gHL-50501000萬5mm~0.5120次50/601000m/s2300m/s2可調(diào)式擺次以上m/s/minHz以上以上桿型根據(jù)控制要求，采用了8個(gè)行程開關(guān)，用于限制掃描頭與工作臺。一般用于機(jī)臺的行程開關(guān)重量介于7~22kg，用于鏡框掃描機(jī)構(gòu)太重，因此采用小型行程開關(guān)，重量在130~190g之間，上表三種行程開關(guān)區(qū)別在于驅(qū)動(dòng)桿種類不同，滾珠類型的使用與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，機(jī)臺橫移速度低，所以，選用可調(diào)式擺桿型，即選用HL-5050。1.10執(zhí)行動(dòng)作說明個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用(1>當(dāng)按下夾緊按鈕SB2，將眼睛鏡框靠在固定的夾手上，夾緊機(jī)構(gòu)的滑臺帶動(dòng)活動(dòng)夾手前進(jìn)進(jìn)行夾緊，與此同時(shí)時(shí)間繼電器T0開始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間為夾緊機(jī)構(gòu)開始運(yùn)動(dòng)到活動(dòng)夾手夾緊鏡框的時(shí)間，即0.153s，如圖1-6所示。圖1-6夾緊機(jī)構(gòu)夾緊狀態(tài)梯形圖(2>時(shí)間繼電器T0延時(shí)5.76s后，延時(shí)閉合觸頭閉合，工作臺上行，如圖 1-7所示。圖1-7工作臺上行狀態(tài)梯形圖(3>當(dāng)工作臺上行，碰到限位開關(guān)1，執(zhí)行掃描頭前進(jìn)的動(dòng)作，同時(shí)時(shí)間繼電器T1得電開始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間為掃描頭開始動(dòng)作到探針接觸到鏡框內(nèi)槽并且有一定壓縮量，即4.19s,如圖1-8所示。圖1-8掃描頭前進(jìn)狀態(tài)梯形圖(4>時(shí)間繼電器

T1

延時(shí)完畢之后，延時(shí)閉合觸頭閉合，回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)并且時(shí)間繼電器2得電延時(shí)，延時(shí)時(shí)間為回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一圈，即8.64s，如圖1-9所示。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-9回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)狀態(tài)梯形圖(5>時(shí)間繼電器T2延時(shí)8.64s之后，掃描頭后退，如圖 1-10所示。圖1-10掃描頭后退狀態(tài)梯形圖(6>當(dāng)掃描頭后退碰到限位開關(guān) 2，執(zhí)行工作臺下行這個(gè)動(dòng)作，如圖 1-11所示。圖1-11工作臺下行狀態(tài)梯形圖(7>作臺下行碰到限位開關(guān) 3，工作臺橫向移動(dòng)，如圖 1-12所示。圖1-12工作臺橫移狀態(tài)梯形圖(8>工作臺橫移碰到限位開關(guān) 4，工作臺上行，如圖 1-13所示。圖1-13工作臺上行狀態(tài)梯形圖(9>工作臺上行，碰到限位開關(guān)5，掃描頭前進(jìn)，同時(shí)時(shí)間繼電器T1延時(shí)5.76s，如圖1-14所示。圖1-14掃描頭前進(jìn)狀態(tài)梯形圖個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用(10>時(shí)間繼電器 T1延時(shí)5.76s后，回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)時(shí)間繼電器 T2延時(shí)8.64s，如圖1-15所示。圖1-15回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)狀態(tài)梯形圖(11>時(shí)間繼電器T2延時(shí)8.64s后，掃描頭后退，如圖 1-16所示。圖1-16掃描頭后退狀態(tài)梯形圖(12>掃描頭后退，碰到限位開關(guān) 2，工作臺下行，如圖 1-17所示。圖1-17工作臺上行狀態(tài)梯形圖(13>工作臺下行，碰到限位開關(guān) 3，工作臺橫向復(fù)位，如圖 1-18所示。圖1-18工作臺復(fù)位狀態(tài)梯形圖(14>工作臺橫向復(fù)位，碰到限位開關(guān) 7，工作臺橫移機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作，如圖 1-19所示。圖1-19橫移機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)梯形圖個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用(15>當(dāng)兩邊鏡框內(nèi)槽的數(shù)據(jù)收集完畢之后，操作人員按下松開按鈕 SB3，夾緊機(jī)構(gòu)的滑臺帶動(dòng)活動(dòng)夾手后退，并且松開鏡框，如圖 1-20所示。圖1-20夾緊機(jī)構(gòu)松開狀態(tài)梯形圖(16>夾緊機(jī)構(gòu)滑臺后退碰到限位開關(guān) 8，夾緊機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作，如圖 1-21所示。圖1-21夾緊機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)梯形圖控制電路與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線2.1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選型表1-5步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 DM與CTM系列主要技術(shù)參數(shù)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用型號工作電壓輸出電流型號說明適配電機(jī)外型尺寸(DC>(A>(mm>DM320C18-300.2-2.0超小體積，超低成本36，39，86*55*20.5DM422C18-400.2-2.24286*55*20.5超小體積，低速性能42，57優(yōu)異DM432C18-400.3-3.2低速性能優(yōu)異42，57116*69.2*26.42，57，5DM44218-400.3-4.2高中低速性能優(yōu)異116*69.2*26.865DM55618-500.3-5.6高中低速性能優(yōu)異42，57，118*75.5*3486DM85618-800.3-5.6高中低速性能優(yōu)異42，57，18*75.5*3486DM118270-1500.7-8.2高中低速性能優(yōu)異86，110200*145*833DM68318-603.2-8.3高中低速性能優(yōu)異57，86118*75.5*33CTM3H660M20-600.3-6.0高中低速性能優(yōu)異57,85,86118*75.5*34CTM3H860M20-800.3-6.0高中低速性能優(yōu)85,86118*75.5*34夾緊機(jī)構(gòu)采用電機(jī)型號為36BF003，相數(shù)為3，步距角1.5°/3°，電壓27V，電流1.5A，因此選用DM320C；鏡片磨邊掃描機(jī)構(gòu)的升降機(jī)構(gòu)采用的電機(jī)型號是36BF003，相數(shù)為3，步距角1.5°/6°，電壓27V,電流1.5A。根據(jù)上述主要參數(shù)，選用DM320C；工作臺的橫移機(jī)構(gòu)采用36BF002II，相數(shù)3，步距角3°/6°，電壓27V，電流0.6A。根據(jù)上述主要參數(shù)，同樣選用DM320C；驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)的電機(jī)選用57BYGH350C，相數(shù)為3，步距角0.9°/1.80°.36°/0.72°，電壓40V，電流5.8A。根據(jù)上述主要參數(shù)，選用CTM3H660M；控制限位塊的步進(jìn)電機(jī)采用42BYG009，相數(shù)為3，步距角1.8°，電壓22V，電流0.6。根據(jù)上述主要參數(shù)，選用DM320C。2.2驅(qū)動(dòng)器接線圖此鏡片磨邊機(jī)構(gòu)總共采用 5臺三相步進(jìn)電機(jī)，對于驅(qū)動(dòng)器的選型采用 2種驅(qū)動(dòng)器，DM320C和CTM3H660M。2.2.1DM320C驅(qū)動(dòng)器接線圖采用DM320C步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對36BF003、36BF002II、42BYG009這4臺<其中有兩臺36BF003）步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如圖1-22所示。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-22DM320C驅(qū)動(dòng)器接線圖2.2.2CTM3H660M驅(qū)動(dòng)器接線采用CTM3H660M步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對57BYGH350C步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如圖1-4所示。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-23CTM3H660M驅(qū)動(dòng)器接線圖2.3控制電路如圖1-24所示個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用1-24控制電路圖調(diào)試過程及結(jié)果個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用3.1 調(diào)試運(yùn)行(1>調(diào)試采用的儀器和設(shè)備： FX2N-60MR可編程控制器一臺，手持編程器一個(gè)，繼電接觸器面板。(2>調(diào)試要求：將設(shè)計(jì)方案編寫的程序通過電腦或者手持編程器輸入到 FX2N-60MR可編程控制器，并且運(yùn)行，分析運(yùn)行的結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求；對原程序進(jìn)行修改、補(bǔ)充，使程序完全符合控制要求。(3>在調(diào)試過程，積極思考，從不同的角度進(jìn)行課題的方法求解。其中還有用基本指令編程的一組程序。經(jīng)過調(diào)試，在功能方面也能滿足系統(tǒng)工作的需求。其控制梯形圖如圖1-25所示。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-25基本指令的程序梯形圖運(yùn)行后得出的基本指令程序如圖 1-26所示。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-26 基本指令程序3.2工作時(shí)序圖當(dāng)PLC得電后，操作人員將眼鏡鏡框一邊靠在固定的夾手上，按下夾緊按鈕SB2<X000），夾緊機(jī)構(gòu)夾緊<Y001），同時(shí)時(shí)間繼電器T0得電，0.153s后工作臺上行<Y002），限位開關(guān)1<X001）變?yōu)镺N,掃描頭前進(jìn)<Y003），同時(shí)時(shí)間繼電器T1得電，1.67s

后即探針接觸左鏡框內(nèi)槽并有微小壓縮量，回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)

<Y004），同時(shí)時(shí)間繼電器

T2

得電，8.67s

后即探針掃描左鏡框一圈，掃描頭后退

<Y005）直至限位開關(guān)2(X002>變?yōu)镺N,工作臺下行<Y006），限位開關(guān)3(X003>變?yōu)镺N，工作臺橫移<Y007），限位開關(guān)4(X004>變?yōu)镺N,工作臺上行<Y002）,限位開關(guān)5<X005）變?yōu)镺N，掃描頭前進(jìn)<Y003）,同時(shí)時(shí)間繼電器T1得電，1.67s后即探針接觸右鏡框內(nèi)槽并有微小壓縮量，回轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)

<Y004），同時(shí)時(shí)間繼電器

T2

得電，

8.67s

后掃描頭后退<Y005）直至限位開關(guān)

2(X002>變?yōu)?/p>

ON,工作臺下行

<Y006），限位開關(guān)

3<X003）變?yōu)镺N,工作臺橫向復(fù)位<Y010），限位開關(guān) 7<X007）變?yōu)?ON，工作臺停止動(dòng)作<Y011），操作人員按下松開按鈕 SB3(X010>,夾緊機(jī)構(gòu)松開 <Y012），取走眼鏡，限位開關(guān)11<X011）變?yōu)?ON,夾緊機(jī)構(gòu)停止動(dòng)作 <Y013）。由此過程可以得到以下時(shí)序圖如圖 1-所示。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-273.3控制指令表經(jīng)過調(diào)試，程序能實(shí)現(xiàn)正確的運(yùn)動(dòng)過程，因此得到正確的指令程序如圖1-27所示。0 LD M8002個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用1 SET S03 STL S04 LD X0005 SET S206 STL S207 LDI Y002OUTY001OUTT0K58LDT0SETS21STLS21LDIY003OUTY002LDX001SETS22STLS22LDIY004OUTY003OUTT1K42LDT1SETS23STLS23LDIY005OUTY004OUTT2K86LDT2SETS24STLS24LDIY006OUTY005LDX002SETS25STLS25LDIY007LDIY010OUTY006LDX003SETS26STLS26LDIY002OUTY00743LDX004SETS27STLS27LDIY003個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用47OUTY00248LDX00549SETS2850STLS2851LDIY00452OUTY00353OUTT1K4254LDT155SETS2956STLS2957LDIY00558OUTY00459OUTT2K8660LDT261SETS3062STLS3063LDIY00664OUTY00565LDX00266SETS3167STLS3168LDIY00769LDIY01070OUTY00671LDX00372SETS3273STLS3274LDIY01175OUTY01076LDX00677SETS3378STLS3379OUTY01180LDX00781SETS3482STLS3483LDIY01384OUTY01285LDX01086SETS3587STLS3588OUTY01389OUTS0RETEND個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖1-28結(jié)論此設(shè)計(jì)是針對現(xiàn)今鏡片磨邊系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化，省略了模板的定制，主要是使配鏡更快捷，使數(shù)據(jù)收集更精確，從而得到更精確的輪廓。操作簡便，使用方便，即提高了操作人員的效率，也使操作人員避開了之前磨邊機(jī)使用的繁瑣過程。本人完成了鏡片磨邊掃描系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)計(jì)，首先確定了整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方