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自動化生產(chǎn)線裝配下料站設(shè)計
1前言
我校自主研發(fā)的自動化生產(chǎn)線是一套基于PLC控制的教學(xué)系統(tǒng),也是一套模塊化的生產(chǎn)實訓(xùn)系統(tǒng)。它集電氣控制、PLC應(yīng)用、傳感器、氣動等多種技術(shù)于一體, 由自動上料、傳輸檢測、真空分揀、顏色分揀、位置調(diào)整、配件供給和裝配下料等七個工作站組成。裝配下料站的功能是對部件進行壓裝并完成自動下料動作。
2系統(tǒng)的硬件設(shè)計
2.1動作過程
裝配下料單元主體由氣動機械手、壓裝氣缸和下料氣缸組成。主要功能是控制氣爪,把經(jīng)傳輸帶傳送過來的由位置調(diào)整和配件供給單元配對成功的工件成功抓取,然后放到壓裝缸下。壓裝缸把配對成功的工件壓緊,然后下料缸將壓裝完畢的工件打到工件盒內(nèi)。
2.2氣動回路設(shè)計
在裝配下料單元中,氣動執(zhí)行機構(gòu)的主體是氣動機械手和兩個直線氣缸。氣動機械手在結(jié)構(gòu)上由1個氣爪、2個直線氣缸和1個擺動氣缸組成。歸位狀態(tài)為:氣爪開,平移缸進,升降缸落,打料缸退。動作順序為:氣爪閉→平移缸退→升降缸升→擺缸1800→壓裝缸壓→壓裝缸退→平移缸退→打料缸打→打料缸退一擺缸 00→升降缸落→平移缸進→氣爪開。工作原理如圖1所示。
圖1中氣動機械手可實現(xiàn)手臂平移、升降、擺轉(zhuǎn)、抓取和松放動作。由安裝每個氣缸上的磁性接近開關(guān)來檢測直線氣缸的兩個極限工作位置。4個二位五通的帶手控開關(guān)的雙電控電磁閥集中安裝在匯流板上,分別控制機械手的手臂進行平移、升降、擺動、氣爪的夾緊和松開動作。匯流板中兩個排氣口末端均連接了消聲器。
2.3 PLC控制
在裝配下料單元中,檢測各氣缸工作位置的磁性開關(guān)、檢測配對后的裝配件位置的電感式接近開關(guān),加上保證生產(chǎn)線連續(xù)動作的各種標(biāo)志輸入和兩個控制按鈕后在內(nèi),PLC共需15個輸入端子接收外界信號。電磁閥控制的輸出動作,加上故障信號和標(biāo)志信號共需15個輸出端子。選用S7-226主單元。其I/O接線原理如圖2所示。本單元在自動模式須與其它單元聯(lián)機才能完成動作,手動模式無需聯(lián)機。
3系統(tǒng)的軟件設(shè)計
PLC梯形圖程序的設(shè)計方法有經(jīng)驗法和順序控制法兩種。根據(jù)裝配下料站氣動機械手的動作過程,采用順序控制法編寫的自動運行程序如圖3所示。
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