畢業設計——柔性生產加工系統(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 升降缸磁電開關 升降缸 夾爪氣缸 調理組合 電磁閥 I/O接口板 電纜 C1 控制面板（按鈕） 圖 32 輸送 單元的結構組成 圖 33 實驗桌面元件 18 （ 1）輸送機構 輸送機構 如圖 34 所示。 輸送機構 用于 取 放 機構 夾取 被 揀 工件，并把工件移到 分揀 機構 的入料口 進行 分揀工作 。它主要由 無桿氣缸、無桿缸的固定機架、 線性導軌及滑塊、磁感應接近開關組成。 圖 34 輸送機構 輸送機構 的工作原理： 輸送機構 在系統正常工作后的初始狀態為無桿氣缸處于左端， 以便 取 放 機構升降氣缸氣爪 能勝利夾取供料站的物料； 當 供料站 把物料推 到料臺上， PLC 控制程序驅動 取 放 機構升降氣缸氣爪 將工件 夾緊 并上升 → 由 輸送機構 將工件 輸送 到分揀站入料口。 輸送機構 無桿氣缸的左右運動 到位的位置是通過調整伸縮氣缸上兩個磁性開關位置來定位的。要求向左運動位置位于供料站物料臺正上方；向右位置應與分揀單元的入料口裝置配合，確保輸送單元的“ 取 放 機構 ” 抓取機械手能順利地夾取工件并放到料臺上。 （ 2） 取 放 機構 取 放 機構 如圖 35 所示。 取 放 機構 用于工件的夾取與松放，最終實現工件到達分揀站。主要由雙桿氣缸、氣動夾爪缸、氣動手指、磁感應接近開關、連接塊等組成。 19 圖 35 取放機構 取 放 機構 的工作原理：供料站把工件推到物料臺上，雙桿氣缸 向下伸出 → 氣動夾爪缸夾緊工件 → 雙桿氣缸向上縮回 → 由 輸送機構 將 取 放 機構 移到分揀站入料口上方 → 雙桿氣缸向下伸出 → 氣動夾爪缸松開工件（工件被放入分揀站入口）→ 雙桿氣缸向上縮回 → 輸送機構 將 取 放 機構 移到供料站物料臺口上方 ，為下一次工件到來加工做準備。 （ 3） 電磁閥組 圖 36 輸送單元的電磁閥組 20 輸送單元 的 無桿氣缸采用 一個 三位五通的帶手控開關的單電控電磁閥控制，其三位五通的作用為給設備通氣時，電磁閥處于中位狀態，出氣口 A或 B都沒有氣 出來。 氣爪 采用一個二位五通的帶手控開關的單電控電磁閥控制， 雙桿氣缸采用 一個 二位五通的帶手控開關的單電控電磁閥控制，三個控制閥集中安裝在帶有消聲器的匯流板組成，如圖 36所示。 三個 控制 閥分別對 無桿氣缸 、 氣動夾爪 氣缸和 雙桿氣缸 的氣路進行控制，以改變各自的動作狀態。 電磁閥所帶手控開關有鎖定（ LOCK）和開啟（ PUSH） 2種位置。在進行設備調試時 ，使手控開關處于開啟位置，可以使用手控開關對閥進行控制，從而實現對相應氣路的控制，從而實現對相應氣路的控制，以改變 夾爪 缸等執行機構的控制，達到調試的目的。 （ 4）安裝注意事項 A、 輸送 單元各工作氣缸與連接塊 連接要求緊密，不可有松動現象。 B、 輸送 單元與供料單元的連接應處于（在無桿氣缸至最左端、 雙桿氣缸向下伸出、氣動夾爪缸送開的前提下，氣動夾爪缸能勝利夾取供料站物料臺上的工件，并沒有任何的機械的碰撞 ）狀態 ，以便夾取供料站工件，實現站與站之間的連接。 C、 輸送 單元與分揀單元的連接應處于（在無桿氣缸至最右端、 雙桿氣缸向下伸出、氣動夾爪缸送開的前提下，氣動夾爪缸能勝利將工件松放到分揀站的入料口處，并沒有任何的機械的碰撞 ）狀態，以便把工件 輸送 至分揀站，實現站與站之間的連接通暢。 21 3 氣動控制回路 氣動控制回路 是本工作單元的執行機構，該執行機構的控制邏輯控制功能是由 PLC 實現的。氣動控制回路的工作原理如圖 37所示。圖中分別 標有無桿 氣缸 、氣動夾爪 和 升降 氣缸。 1B1 和 1B2 為安裝在 無桿氣缸 的兩個極限工作位置的磁感應接近開關 ； 2B1 為安裝在氣動夾爪的松開工作位置的磁感應接近開關； 3B1 和3B2 為安裝 在 升降氣缸 的兩個極限工作位置的磁感應接近開關。 1Y1 與 1Y 2Y1與 2Y 3Y1 分別為控制 無桿氣缸、氣動夾爪和升降氣缸 的電磁閥的電磁控制端。 升降缸無桿缸 夾爪缸 輸送站 氣 動原理圖 圖 37 輸送 單元氣動控制回路工作原理圖 22 第四章 分揀單元的結構與控制 1 分揀單元 的功能 連接于輸送單元和搬運單元之間。 由輸送單元送來要分揀的產品， 入口 傳感器檢測到有工件時，啟動直流電機， 通過成品分揀裝置，將不合格產品分揀出軌道；合格產品順利通過分揀裝置到達分揀機構 的末端，進入產品的 搬運 階段。 分揀 單元總裝實物圖如 41所示。 圖 41 分揀單元總裝實物 2 分揀 單元的結構組成 主要由 皮帶 傳送 機構（ 直流減速電機 ： DC24V） 、 工件顏色讀取機構 、 產品分揀機構、 氣動系統及其閥組，信號采集及其自動控制系統，以及用于電器連接的端子排組件，用于其他機構安裝的鋁型材支架及底板，傳感器安裝支架等其它附件 。 主要完成將合格產品傳送至下一站。 23 圖 42 分揀 單元的結構組成 圖 43 實驗桌面元件 （ 1） 皮帶 傳送機構 皮帶 傳送機構 如圖 44所示。 皮帶 傳送機構 用于 傳送 工件至分揀機構（ 不合格產品）與末端檔塊（合格產品），最終實現工件 的分揀與到達搬運口 。主要由直流減速電機 、 皮帶、電機連軸器、支撐鋁型材、 傳感器 、 連接塊等組成。 24 圖 44 皮帶傳送機構 皮帶 傳送機構 的工作原理： 輸送 單元送來未知的產品，由 皮帶 傳送機構 將產品 傳送 至分揀機構、工件顏色讀取機構、 末端檔塊，完成產品的一線運 輸 任務。 （ 2） 工件顏色讀取機構 工件顏色讀取機構 如圖 45所示。 工件顏色讀取機構 用于 讀取的顏色，決定產品的入庫的艙位。 主要由檔缸、檔件、 光電傳感器 、 傳感器 固定機架等。 圖 45 工件顏色讀取機構 工件顏色讀取機構 的工作原理： 能通過 分揀機構的合格未知產品，擋缸伸出，由光電傳感器檢測出產品的顏色；檢測到產品的信號，暫存 于 PLC 里；以決定產品的存儲的位置。 25 （ 3） 產品分揀機構 產品分揀機構 如圖 46 所示。 產品分揀機構 用于分揀原料中不合格的產品，最終，入庫的為合格產品。主要由 分揀擋塊、廢料槽、 電 感 傳感器、傳感器固定機架等。 圖 46 產品分揀機構 產品分揀機構的工作原理：由于不合格品是未經過加工的工件，所以不合格品與合格品之間存在 差別（高度），產品經過 分揀擋塊時： A、 不合格品被 擋住，并不斷的滑入廢料槽中，實現產品的分揀功 能。 B、 合格品能順利的通過 分揀擋塊，并最終到達 皮帶 傳送機 的 末端檔塊位置，實現產品的一條線連接。 （ 4） 電磁閥組 圖 47 分揀 單元的電磁閥組 26 分揀 單元 的擋缸采用一個二位五通的帶手控開關的單電控電磁閥控制，控制閥與氣源調理組件連接，如圖 47所示。 控制閥對擋缸的氣路進行控制，以改變氣缸的動作狀態。 電磁閥所帶手控開關有鎖定（ LOCK）和開啟（ PUSH） 2種位置。在進行設備調試時，使手控開關處于開啟位置，可以使用手控開關對閥進行控制，從而實現對相應氣路的控制，從而實現對相應氣路的控制，以改變擋缸等執行機構的控制，達到調試的目的。 （ 5） 安裝注意事項 A、 分揀 單元各工作氣缸與連接塊 連接要求緊密，不可有松動現象 。 B、 皮帶 傳送機構 （ 直流減速電機 、皮帶、電機連軸器、支撐鋁型材 ） 之間的連接；電機及 連軸器與皮帶的連接不能太緊 — 加大負載，電機因負載過大而燒毀； 電機及 連軸器與皮帶的連接不能太松 — 電機運行時，皮帶出現打滑現象，因而無法帶動產品，影響 柔性生產加工系統 的正常運行。 C、 工件顏色讀取機構（ 檔缸、檔件、 光電傳感器 、 傳感器 固定機架）之間的 連接，檔缸及檔件與 光電傳感器 應保持在一個工件大小的距離，當檔缸及檔件檔住工件時， 光電傳感器 能 檢測出工件的顏色。 D、 產品分揀機構（ 分揀擋塊、廢料槽、 光電傳感器、傳感器固定機架）之間的連接， 分揀擋塊與廢料槽應保持在同一水平面上，與 未知的產品（不合格產品被擋住并 傳送到 廢料槽中；合格產品能順利通過分揀擋塊，最終到達末端擋塊）保持一定的高度。 E、 分揀 單元與 輸送 單元的連接應處于（在無桿氣缸至最左端、 雙桿氣缸向下伸出、氣動夾爪缸送開的前提下， 動夾爪缸能勝利將工件松放到分揀站的入料口處，并沒有任何的機械的碰撞 ）狀態， 以便把工件 輸送 至分揀站，實現站與站之間的連接通暢。 F、 分揀 單元與 搬運 單元的連接應處于（合格產 品被 傳送到 末端擋塊位置，產品能順利被 搬運單元的氣動機械手爪取， 并沒有任何的機械的碰撞 ）狀態，以便把工件 輸送 至 搬運 站，實現站與站之間的連接通暢。 27 3 直流 電機控制回路 電機回路 為本工作單元的主要執行機構，該執行機構的控制邏輯控制功能是由 PLC 實現的。實現產品的分揀、顏色讀取、到達 末端擋塊與下站連接等 傳送任務 。 控制回路如圖 48 所示。 各引腳說明： 線圈觸點 13（ ） 、 14（ +） NO 觸點 5 與 9 、 8 與 12 NC 觸點 1 與 9 、 4 與 12 + MPLC控制點24V0V0V 圖 48 電機控制回路 28 4 氣動控制回路 氣動控制回路 為 本工作單元的 輔助 執行機構，該執行機構的控制邏輯控制功能是由 PLC 實現的。氣動控制回路的工作原理如圖 49所示 ， 圖中標有 擋 缸 的 氣動 回路 ； 1B1和 1B2 為安裝在 擋缸的兩個極限工作位置的磁感應接近開關； 1Y1為控制 擋 缸的電磁閥的電磁控制端。 擋缸 分揀站 氣 動原理圖 圖 49 分揀 單元氣動控制回路工作原理圖 29 第五章 搬運單元的結構與控制 1 搬運單元的功能 連接于 分揀 單元和 存儲 單