機(jī)械手物料分揀課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言……………………………………………………………………2</p><p>　　課題內(nèi)容簡(jiǎn)介…………………………………………………………3</p><p>　　實(shí)訓(xùn)器材………………………………………………………………3</p><p>　　整機(jī)工作原理………

2、…………………………………………………4</p><p>　　整機(jī)工作流程…………………………………………………………5</p><p>　　課題要求………………………………………………………………5</p><p>　　4.1、初始狀態(tài)………………………………………………………..6</p><p>　　4.2、啟動(dòng)………………………………

3、……………………………..6</p><p>　　4.3、送料……………………………………………………………..6</p><p>　　4.4、機(jī)械手搬送工件………………………………………………..6.</p><p>　　4.5、工件分揀………………………………………………………..6</p><p>　　4.6、設(shè)備停止………………………

4、………………………………..6..</p><p>　　5、工件分揀的意外情況處理……………………………………………7.</p><p>　　6、進(jìn)行工件傳送分揀的皮帶輸送機(jī)............................7</p><p>　　6.1、物料分揀傳送帶.....................................7</p&g

5、t;<p>　　6.2、機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)……………………………………………….8</p><p>　　6.3、變頻器參數(shù)…………………………………………………….9</p><p>　　7、三菱變頻器參數(shù)設(shè)置方法……………………………………………10</p><p>　　8、I/O分配表……………………………………………………………11.</p&g

6、t;<p>　　9、I/O分配圖……………………………………………………………12</p><p>　　10、端子接線圖…………………………………………………………..13</p><p>　　11、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖…………………………………………………………..14</p><p>　　12、梯形圖…………………………………………………………………15&l

7、t;/p><p>　　13、結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………22</p><p>　　14、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………..23</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　作為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，PLC是我們最基礎(chǔ)的專(zhuān)業(yè)課。眾所周知，PLC自從問(wèn)世以來(lái)就在自

8、動(dòng)控制各個(gè)行業(yè)發(fā)揮著難以取代的核心控制作用。PLC運(yùn)行可靠，適用于各種惡劣的工業(yè)環(huán)境，PLC和工控機(jī)（IPC）相比，其運(yùn)行可靠、可擴(kuò)展性好、便于電氣連接、控制更專(zhuān)業(yè)，但是工控機(jī)良好的人機(jī)界面，方便高級(jí)語(yǔ)言都是PLC所不能比擬的?！　〗M態(tài)軟件在很多場(chǎng)合應(yīng)用于控制，可整個(gè)控制的中心往往還是PLC，組態(tài)軟件（上位機(jī)）所起的控制作用很小。人機(jī)界面一般用于簡(jiǎn)單的動(dòng)作控制，工藝參數(shù)的編制，配方的設(shè)定等等，雖然在概念上屬于控制范疇，但它并未真正起到

9、核心控制作用，因?yàn)檎嬲L(zhǎng)期的自動(dòng)運(yùn)行控制是由PLC完成。我們不經(jīng)常使用工控機(jī)作為核心控制部分的原因有兩點(diǎn)：第一，工控機(jī)不適于在很惡略的環(huán)境下運(yùn)行；第二，工控機(jī)經(jīng)常采用的Windows系統(tǒng)并不能夠讓人放心，其長(zhǎng)期運(yùn)行效果并不好?！　”M管PLC、IPC在自動(dòng)化控制中扮演不同角色，在許多運(yùn)行連續(xù)時(shí)間較短，環(huán)境相對(duì)比較好的地方，人們還是希望使用IPC進(jìn)行核心控制。使用IPC進(jìn)行核心控制有很多種實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)然其中最為簡(jiǎn)單的辦法就是使用組態(tài)軟件。

10、在工廠和企業(yè)里面PLC一直是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)</p><p>　　本次實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目-亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)主要包含了機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中所涉及的諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、氣動(dòng)、觸摸屏控制、可編程控制器、傳感器，變頻調(diào)速等多項(xiàng)技術(shù)，為我們提供了一個(gè)典型的綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)境，使學(xué)生對(duì)過(guò)去學(xué)過(guò)的諸多單科的專(zhuān)業(yè)和基礎(chǔ)知識(shí)，在這里能得到全面的認(rèn)識(shí)與鞏固、綜合的訓(xùn)練和實(shí)際運(yùn)用。亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置既包含了機(jī)

11、電一體化專(zhuān)業(yè)所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本的機(jī)電技能要求，也體現(xiàn)了當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。同時(shí)為我們提供了一個(gè)典型的、可進(jìn)行綜合訓(xùn)練的工程環(huán)境，為我們構(gòu)建了一個(gè)可充分發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的實(shí)踐平臺(tái)如圖1-1三菱PLC主機(jī)、變頻器：</p><p>　　圖1-1三菱PLC主機(jī)、變頻器</p><p><b>　　二、實(shí)訓(xùn)器材</b></p>&l

12、t;p>　　實(shí)訓(xùn)控制臺(tái)一臺(tái)（電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊、警示燈）</p><p><b>　　電工常用工具一套</b></p><p><b>　　計(jì)算機(jī)一臺(tái)</b></p><p><b>　　連接導(dǎo)線若干</b></p><p>　　機(jī)械手模擬顯示模塊

13、一塊</p><p>　　傳送帶和物料槽、變頻器、電機(jī)</p><p>　　電源模塊：三相電源總開(kāi)關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）、熔斷器。單相電源插座用于模塊電源連接和給外部設(shè)備提供電源，模塊之間電源連接采用安全導(dǎo)線方式連接。</p><p>　　按鈕模塊：提供了多種不同功能的按鈕和指示燈（DC24V），急停按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)</p><p>　　關(guān)、蜂鳴

14、器。所有接口采用安全插連接。內(nèi)置開(kāi)關(guān)電源（24V/6A一組，12V/2A一組，）為外部設(shè)備工作提供電源。</p><p>　　PLC模塊：采用三菱FX2N-48MR 繼電器輸出，所有接口采用安全插連接。</p><p>　　變頻器模塊：三菱E540-0.75KW 控制傳送帶電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所有接口采用安全插連接。</p><p>　　警示燈：共有綠色和紅色兩種顏色。引出線

15、五根，其中并在一起的兩根粗線是電源線（紅線接“+24” ，黑紅雙色線接“GND” ），其余三根是信號(hào)控制線（棕色線為控制信號(hào)公共端，如果將控制信號(hào)線中的紅色線和棕色線接通，則紅燈閃爍，將控制信號(hào)線中的綠色線和棕色線接通，則綠燈閃爍）。</p><p><b>　　三、整機(jī)工作原理</b></p><p>　　在觸摸屏上按啟動(dòng)按扭后，裝置進(jìn)行復(fù)位過(guò)程，當(dāng)裝置復(fù)位到位后，

16、由PLC啟動(dòng)送料電機(jī)驅(qū)動(dòng)放料盤(pán)旋轉(zhuǎn)，物料由送料盤(pán)滑到物料檢測(cè)位置，物料檢測(cè)光電傳感器檢測(cè)；如果送料電機(jī)運(yùn)行若干秒鐘后，物料檢測(cè)光電傳感器仍未檢測(cè)到物料，則說(shuō)明送料機(jī)構(gòu)已經(jīng)無(wú)物料或故障，這時(shí)要停機(jī)并報(bào)警；當(dāng)物料檢測(cè)光電傳感器檢測(cè)到有物料，將給PLC發(fā)出信號(hào),由PLC驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂縮回，手臂向右旋轉(zhuǎn)到右限位，手臂伸出，手爪下降，將物料放到傳送帶上，落料口的物料檢測(cè)傳感器檢測(cè)到物料后啟動(dòng)傳送帶輸送物料，同時(shí)機(jī)械手

17、按原來(lái)位置返回，進(jìn)行下一個(gè)流程；傳感器則根據(jù)物料的材料特性、顏色等特性進(jìn)行辨別，分別由PLC控制相應(yīng)電磁閥使氣缸動(dòng)作，對(duì)物料進(jìn)行分揀。</p><p><b>　　四、整機(jī)工作流程</b></p><p><b>　　課題要求</b></p><p>　　工件分揀設(shè)備能自動(dòng)完成金屬工件、黑色塑料工件與白色塑料工件的傳送、分

18、揀與包裝任務(wù)。</p><p><b>　　1. 初始狀態(tài)</b></p><p>　　通電后，紅色警示燈閃亮，提示工件分揀設(shè)備送電。此時(shí)，設(shè)備的相關(guān)部件應(yīng)為初始狀態(tài)。相關(guān)部件的初始狀態(tài)為：</p><p>　?、殴┝媳P(pán)的撥桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　⑵機(jī)械手停止在左限止位置，氣爪松開(kāi)，手臂氣缸和懸臂氣缸活塞桿縮回

19、。</p><p>　　⑶傳送帶停止運(yùn)行，分揀氣缸A、B、C的活塞桿全部縮回復(fù)位。</p><p>　?、燃蓖０粹o處于復(fù)位位置（常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)、常閉觸點(diǎn)閉合）。</p><p><b>　　2． 啟動(dòng)</b></p><p>　　在設(shè)備相關(guān)部件為初始狀態(tài)的情況下，才能按下啟動(dòng)按鈕SB5使設(shè)備進(jìn)入運(yùn)行，紅色警示燈滅，綠色警

20、示燈閃亮。</p><p><b>　　3、 送料 </b></p><p>　　按下啟動(dòng)按鈕SB5后，若物料盤(pán)上的出口傳感器檢測(cè)無(wú)物料，則送料電動(dòng)機(jī)開(kāi)啟，驅(qū)動(dòng)物料盤(pán)旋轉(zhuǎn)送料，當(dāng)出料口傳感器檢測(cè)到物料后停止送料；如果送料電動(dòng)機(jī)運(yùn)行20秒后，出料口傳感器仍沒(méi)檢測(cè)到物料，則停止送料，紅色警示燈閃亮，報(bào)警器報(bào)警，直到按下復(fù)位按鈕才停止報(bào)警，并重新開(kāi)始。</p>

21、;<p><b>　　機(jī)械手搬送工件</b></p><p>　　當(dāng)出料口傳感器檢測(cè)到物料且機(jī)械手和各氣缸活塞桿的位置正確時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手開(kāi)始搬物加工。機(jī)械手懸臂伸出——下降——夾緊物料，夾緊1秒后——上升——縮回——右轉(zhuǎn)——伸出——下降——放物，延時(shí)1秒后——上升——縮回——左轉(zhuǎn)至左側(cè)極限位置停止，等待傳送帶上的工件分揀完成后再進(jìn)行下一次搬物。</p>

22、<p><b>　　工件的分揀</b></p><p>　　通過(guò)皮帶輸送機(jī)位置Ⅱ的進(jìn)料口到達(dá)傳送帶上的工件，按下面的方式分揀：</p><p>　　進(jìn)料口放入工件后，傳送帶啟動(dòng)。放入傳送帶上金屬、白色塑料或黑色塑料中每種工件的第一個(gè)，由位置Ⅲ的氣缸A推入出料斜槽D；每種工件第二個(gè)由位置Ⅳ的氣缸B推入出料斜槽E；每種工件第二個(gè)以后的則由位置Ⅴ的氣缸C推入出料斜

23、槽F。每次將工件推入斜槽，氣缸活塞桿縮回后，機(jī)械手再進(jìn)行搬運(yùn)下一個(gè)工件。推料時(shí)，傳送帶要先停止。</p><p>　　當(dāng)出料斜槽D和E中各有1個(gè)金屬、白色塑料和黑色塑料工件時(shí)，設(shè)備停止運(yùn)行，綠色警示燈滅，紅色警示燈閃亮，報(bào)警器報(bào)警2秒，等待下一輪的工作。 </p><p><b>　　6. 設(shè)備的停止</b></p><p>　　需要停止工

24、作，按下停止按鈕SB6。</p><p>　　按下停止按鈕SB6時(shí)，所有正在工作的部件，應(yīng)完成當(dāng)前工件分揀成功后，設(shè)備才能停止運(yùn)行，綠色警示燈滅，紅色警示燈閃亮。再次啟動(dòng)時(shí)，設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　五、工件分揀設(shè)備的意外情況處理</p><p>　　機(jī)械手在夾持工件時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)意外，請(qǐng)對(duì)這種情況作出下述處理與保護(hù)：</p><p>

25、;　　由于位置Ⅰ的機(jī)械手取件平臺(tái)的工件相互擠壓，使機(jī)械手氣爪夾持不到工件就提升。發(fā)生此種情況時(shí)，機(jī)械手應(yīng)立刻回到初始狀態(tài)并停止，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲。</p><p>　　當(dāng)出現(xiàn)這種情況，蜂鳴器發(fā)出鳴叫后，工作人員應(yīng)按下急停按鈕QS使設(shè)備停止運(yùn)行。QS按下后，蜂鳴器停止發(fā)聲。當(dāng)故障排除后，作人員將QS復(fù)位，設(shè)備將在停止時(shí)保持的狀態(tài)上繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　進(jìn)行工件傳送分揀的皮帶輸送

26、機(jī)</p><p>　　6、1在傳送帶支架上的位置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別安裝光電傳感器或接近式開(kāi)關(guān)。在位置Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別安裝工件推送氣缸A、B、C，各氣缸有對(duì)應(yīng)的出料斜槽D、E、F，各氣缸也裝有檢測(cè)活塞桿位置的磁性開(kāi)關(guān)。</p><p>　　1－磁性開(kāi)關(guān)D-C73 2－傳送分揀機(jī)構(gòu) 3－落料口傳感器 4－落料口 5－料槽 </p><p>　　6－電感

27、式傳感器 7－光纖傳感器 8－過(guò)濾調(diào)壓閥 9－節(jié)流閥 </p><p>　　10－三相異步電機(jī) 11－光纖放大器 12－推料氣缸</p><p>　　圖5-1 工件分揀設(shè)備元件、器件名稱(chēng)及位置</p><p>　　落料口傳感器：檢測(cè)是否有物料到傳送帶上，并給PLC一個(gè)輸入信號(hào)。</p><p>　　落料孔

28、：物料落料位置定位。</p><p><b>　　料槽：放置物料。</b></p><p>　　電感式傳感器：檢測(cè)金屬材料，檢測(cè)距離為3~5mm。</p><p>　　光纖傳感器：用于檢測(cè)不同顏色的物料，可通過(guò)調(diào)節(jié)光纖放大器來(lái)區(qū)分不同顏色的靈敏度。</p><p>　　三相異步電機(jī)：驅(qū)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，由變頻器控制。<

29、/p><p>　　推料氣缸：將物料推入料槽，由電控氣閥控制。</p><p>　　6、2機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)</p><p>　　1－旋轉(zhuǎn)氣缸 2－非標(biāo)螺絲 3－氣動(dòng)手爪 4－手爪磁性開(kāi)關(guān)Y59BLS 5－提升氣缸 </p><p>　　6－磁性開(kāi)關(guān)D-C73 7－節(jié)流閥 8－伸縮氣缸 9－磁性開(kāi)關(guān)D-Z73 10－左右限

30、位傳感器 </p><p>　　11－緩沖閥 12－安裝支架</p><p>　　整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。</p><p>　　手爪提升氣缸：提升氣缸采用雙向電控氣閥控制。</p><p>　　磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測(cè)。檢測(cè)氣缸伸出和縮回是否到位，為此在前點(diǎn)和后點(diǎn)上各一

31、個(gè)，當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后將給PLC發(fā)出一個(gè)信號(hào)；（在應(yīng)用過(guò)程中棕色接PLC主機(jī)輸入端，藍(lán)色接輸入的公共端）</p><p>　　手爪: 抓取和松開(kāi)物料由雙電控氣閥控制，手爪夾緊磁性傳感器有信號(hào)輸出，指示燈亮，在控制過(guò)程中不允許兩個(gè)線圈同時(shí)得電。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)氣缸：機(jī)械手臂的正反轉(zhuǎn)，由雙電控氣閥控制。</p><p>　　接近傳感器：機(jī)械手臂正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)到

32、位后，接近傳感器信號(hào)輸出。（在應(yīng)用過(guò)程中 棕色線接直流24V電源“+”、藍(lán)色線接直流24V電源“-”、黑色線接PLC主機(jī)的輸入端）</p><p>　　伸縮氣缸：機(jī)械手臂伸出、縮回，由電控氣閥控制。氣缸上裝有兩個(gè)磁性傳感器，檢測(cè)氣缸伸出或縮回位置。</p><p>　　緩沖器： 旋轉(zhuǎn)氣缸高速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)，起緩沖減速作用</p><p>　　6、3皮帶輸送機(jī)由帶減速箱

33、的三相交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由變頻器控制，運(yùn)行頻率設(shè)定為正轉(zhuǎn)30Hz，反轉(zhuǎn)20Hz,加、減速時(shí)間等于1s。</p><p><b>　　變頻器參數(shù)設(shè)置</b></p><p>　　七、三菱變頻器參數(shù)設(shè)置</p><p><b>　　7、1參數(shù)設(shè)置方法</b></p><p><b>

34、;　　I/O分配表</b></p><p><b>　　九、I/O分配圖</b></p><p><b>　　十、端子接線圖</b></p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　緊張刺激的亞龍YL235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)結(jié)束了，每個(gè)實(shí)訓(xùn)結(jié)束的時(shí)

35、候都會(huì)寫(xiě)這個(gè)，本次也是相同項(xiàng)目的第二個(gè)實(shí)訓(xùn)結(jié)束，心情反而有些沉重起來(lái)，我們知道的太少了，在編程的時(shí)候大多的知識(shí)不能連貫起來(lái)靈活的運(yùn)用，就好像上次的期末上機(jī)考試，在充分的準(zhǔn)備下，老師考了卻是最基本的，可問(wèn)題就出現(xiàn)在這里了，最基本的倒不會(huì)了，在PLC編程中其實(shí)我們學(xué)的最多的是步進(jìn)指令，老師也有意的讓我們?nèi)ナ褂眠@一指令，雖然PLC的指令有很多，在本次實(shí)訓(xùn)中，同學(xué)們用到的也都是步進(jìn)指令，所以這是我們鎖必須學(xué)會(huì)的，門(mén)門(mén)了解不如一門(mén)精通，在實(shí)訓(xùn)中，

36、一直有幾個(gè)問(wèn)題：</p><p>　　步進(jìn)指令中運(yùn)用主控控制怎么才能讓每次啟動(dòng)的時(shí)候能一直循環(huán)下去，在我們這一小組，剛開(kāi)始運(yùn)用的也是主控，但是到后來(lái)發(fā)現(xiàn)每次啟動(dòng)的時(shí)候，都必須手動(dòng)強(qiáng)制使S20得電，這樣顯然是不行的，本人比較喜歡主控，比較方便，不會(huì)像其他必須在每一步前加一個(gè)繼電器。</p><p>　　并行分支合理的運(yùn)用，有使一步一步的進(jìn)行的，比如在分支中S30、S40、S50，有的使先S3

37、0得電，再S40得電,最后S50得電，有的是一起都得電然后最后匯總。</p><p>　　實(shí)訓(xùn)的目的就是要我們把理論學(xué)習(xí)在實(shí)踐中充分的運(yùn)用起來(lái)，在外面走向社會(huì)的時(shí)候，能有一技之長(zhǎng)，我們?cè)趯?shí)訓(xùn)中的確學(xué)到了很多在課堂上不能很好學(xué)會(huì)的知識(shí)，我希望自己在每一次的實(shí)訓(xùn)都能以最好的心態(tài)，最大的興趣，和最好的發(fā)揮去做好它！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&

38、gt;<p>　　亞龍YL-235A光電型實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)</p><p><b>　　PLC實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　PLC項(xiàng)目教程</b></p><p><b>　　網(wǎng)上資料</b></p><p><b>　　工廠電氣化控制 &l