機械手物料分揀課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言……………………………………………………………………2</p><p>　　課題內容簡介…………………………………………………………3</p><p>　　實訓器材………………………………………………………………3</p><p>　　整機工作原理………

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

3、……………………………..6</p><p>　　4.3、送料……………………………………………………………..6</p><p>　　4.4、機械手搬送工件………………………………………………..6.</p><p>　　4.5、工件分揀………………………………………………………..6</p><p>　　4.6、設備停止………………………

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

5、t;<p>　　6.2、機械手搬運機構……………………………………………….8</p><p>　　6.3、變頻器參數(shù)…………………………………………………….9</p><p>　　7、三菱變頻器參數(shù)設置方法……………………………………………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)轉移圖…………………………………………………………..14</p><p>　　12、梯形圖…………………………………………………………………15&l

7、t;/p><p>　　13、結束語…………………………………………………………………22</p><p>　　14、參考文獻……………………………………………………………..23</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　作為自動化專業(yè)的學生，PLC是我們最基礎的專業(yè)課。眾所周知，PLC自從問世以來就在自

8、動控制各個行業(yè)發(fā)揮著難以取代的核心控制作用。PLC運行可靠，適用于各種惡劣的工業(yè)環(huán)境，PLC和工控機（IPC）相比，其運行可靠、可擴展性好、便于電氣連接、控制更專業(yè)，但是工控機良好的人機界面，方便高級語言都是PLC所不能比擬的?！　〗M態(tài)軟件在很多場合應用于控制，可整個控制的中心往往還是PLC，組態(tài)軟件（上位機）所起的控制作用很小。人機界面一般用于簡單的動作控制，工藝參數(shù)的編制，配方的設定等等，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，因為真正長期的自動運行控制是由PLC完成。我們不經常使用工控機作為核心控制部分的原因有兩點：第一，工控機不適于在很惡略的環(huán)境下運行；第二，工控機經常采用的Windows系統(tǒng)并不能夠讓人放心，其長期運行效果并不好。　　盡管PLC、IPC在自動化控制中扮演不同角色，在許多運行連續(xù)時間較短，環(huán)境相對比較好的地方，人們還是希望使用IPC進行核心控制。使用IPC進行核心控制有很多種實現(xiàn)方式，當然其中最為簡單的辦法就是使用組態(tài)軟件。

10、在工廠和企業(yè)里面PLC一直是實現(xiàn)自動</p><p>　　本次實訓項目-亞龍YL-235A型光機電一體化實訓主要包含了機電一體化專業(yè)學習中所涉及的諸如電機驅動、機械傳動、氣動、觸摸屏控制、可編程控制器、傳感器，變頻調速等多項技術，為我們提供了一個典型的綜合實訓環(huán)境，使學生對過去學過的諸多單科的專業(yè)和基礎知識，在這里能得到全面的認識與鞏固、綜合的訓練和實際運用。亞龍YL-235A型光機電一體化實訓考核裝置既包含了機

11、電一體化專業(yè)所涉及的基礎知識、專業(yè)知識和基本的機電技能要求，也體現(xiàn)了當前先進技術在生產實際中的應用。同時為我們提供了一個典型的、可進行綜合訓練的工程環(huán)境，為我們構建了一個可充分發(fā)揮學生潛能和創(chuàng)造力的實踐平臺如圖1-1三菱PLC主機、變頻器：</p><p>　　圖1-1三菱PLC主機、變頻器</p><p><b>　　二、實訓器材</b></p>&l

12、t;p>　　實訓控制臺一臺（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>　　計算機一臺</b></p><p><b>　　連接導線若干</b></p><p>　　機械手模擬顯示模塊

13、一塊</p><p>　　傳送帶和物料槽、變頻器、電機</p><p>　　電源模塊：三相電源總開關（帶漏電和短路保護）、熔斷器。單相電源插座用于模塊電源連接和給外部設備提供電源，模塊之間電源連接采用安全導線方式連接。</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、轉換開</p><p>　　關、蜂鳴

14、器。所有接口采用安全插連接。內置開關電源（24V/6A一組，12V/2A一組，）為外部設備工作提供電源。</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 控制傳送帶電機轉動，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” ），其余三根是信號控制線（棕色線為控制信號公共端，如果將控制信號線中的紅色線和棕色線接通，則紅燈閃爍，將控制信號線中的綠色線和棕色線接通，則綠燈閃爍）。</p><p><b>　　三、整機工作原理</b></p><p>　　在觸摸屏上按啟動按扭后，裝置進行復位過程，當裝置復位到位后，

16、由PLC啟動送料電機驅動放料盤旋轉，物料由送料盤滑到物料檢測位置，物料檢測光電傳感器檢測；如果送料電機運行若干秒鐘后，物料檢測光電傳感器仍未檢測到物料，則說明送料機構已經無物料或故障，這時要停機并報警；當物料檢測光電傳感器檢測到有物料，將給PLC發(fā)出信號,由PLC驅動機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，落料口的物料檢測傳感器檢測到物料后啟動傳送帶輸送物料，同時機械手

17、按原來位置返回，進行下一個流程；傳感器則根據物料的材料特性、顏色等特性進行辨別，分別由PLC控制相應電磁閥使氣缸動作，對物料進行分揀。</p><p><b>　　四、整機工作流程</b></p><p><b>　　課題要求</b></p><p>　　工件分揀設備能自動完成金屬工件、黑色塑料工件與白色塑料工件的傳送、分

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

19、。</p><p>　　⑶傳送帶停止運行，分揀氣缸A、B、C的活塞桿全部縮回復位。</p><p>　　⑷急停按鈕處于復位位置（常開觸點斷開、常閉觸點閉合）。</p><p><b>　　2． 啟動</b></p><p>　　在設備相關部件為初始狀態(tài)的情況下，才能按下啟動按鈕SB5使設備進入運行，紅色警示燈滅，綠色警

20、示燈閃亮。</p><p><b>　　3、 送料 </b></p><p>　　按下啟動按鈕SB5后，若物料盤上的出口傳感器檢測無物料，則送料電動機開啟，驅動物料盤旋轉送料，當出料口傳感器檢測到物料后停止送料；如果送料電動機運行20秒后，出料口傳感器仍沒檢測到物料，則停止送料，紅色警示燈閃亮，報警器報警，直到按下復位按鈕才停止報警，并重新開始。</p>

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

22、<p><b>　　工件的分揀</b></p><p>　　通過皮帶輸送機位置Ⅱ的進料口到達傳送帶上的工件，按下面的方式分揀：</p><p>　　進料口放入工件后，傳送帶啟動。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，由位置Ⅲ的氣缸A推入出料斜槽D；每種工件第二個由位置Ⅳ的氣缸B推入出料斜槽E；每種工件第二個以后的則由位置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，機械手再進行搬運下一個工件。推料時，傳送帶要先停止。</p><p>　　當出料斜槽D和E中各有1個金屬、白色塑料和黑色塑料工件時，設備停止運行，綠色警示燈滅，紅色警示燈閃亮，報警器報警2秒，等待下一輪的工作。 </p><p><b>　　6. 設備的停止</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，所有正在工作的部件，應完成當前工件分揀成功后，設備才能停止運行，綠色警示燈滅，紅色警示燈閃亮。再次啟動時，設備繼續(xù)運行。</p><p>　　五、工件分揀設備的意外情況處理</p><p>　　機械手在夾持工件時可能會出現(xiàn)意外，請對這種情況作出下述處理與保護：</p><p>

25、;　　由于位置Ⅰ的機械手取件平臺的工件相互擠壓，使機械手氣爪夾持不到工件就提升。發(fā)生此種情況時，機械手應立刻回到初始狀態(tài)并停止，同時蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲。</p><p>　　當出現(xiàn)這種情況，蜂鳴器發(fā)出鳴叫后，工作人員應按下急停按鈕QS使設備停止運行。QS按下后，蜂鳴器停止發(fā)聲。當故障排除后，作人員將QS復位，設備將在停止時保持的狀態(tài)上繼續(xù)運行。</p><p>　　進行工件傳送分揀的皮帶輸送

26、機</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關。在位置Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別安裝工件推送氣缸A、B、C，各氣缸有對應的出料斜槽D、E、F，各氣缸也裝有檢測活塞桿位置的磁性開關。</p><p>　　1－磁性開關D-C73 2－傳送分揀機構 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－過濾調壓閥 9－節(jié)流閥 </p><p>　　10－三相異步電機 11－光纖放大器 12－推料氣缸</p><p>　　圖5-1 工件分揀設備元件、器件名稱及位置</p><p>　　落料口傳感器：檢測是否有物料到傳送帶上，并給PLC一個輸入信號。</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：檢測金屬材料，檢測距離為3~5mm。</p><p>　　光纖傳感器：用于檢測不同顏色的物料，可通過調節(jié)光纖放大器來區(qū)分不同顏色的靈敏度。</p><p>　　三相異步電機：驅動傳送帶轉動，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機械手搬運機構</p><p>　　1－旋轉氣缸 2－非標螺絲 3－氣動手爪 4－手爪磁性開關Y59BLS 5－提升氣缸 </p><p>　　6－磁性開關D-C73 7－節(jié)流閥 8－伸縮氣缸 9－磁性開關D-Z73 10－左右限

30、位傳感器 </p><p>　　11－緩沖閥 12－安裝支架</p><p>　　整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、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。檢測氣缸伸出和縮回是否到位，為此在前點和后點上各一

31、個，當檢測到氣缸準確到位后將給PLC發(fā)出一個信號；（在應用過程中棕色接PLC主機輸入端，藍色接輸入的公共端）</p><p>　　手爪: 抓取和松開物料由雙電控氣閥控制，手爪夾緊磁性傳感器有信號輸出，指示燈亮，在控制過程中不允許兩個線圈同時得電。</p><p>　　旋轉氣缸：機械手臂的正反轉，由雙電控氣閥控制。</p><p>　　接近傳感器：機械手臂正轉和反轉到

32、位后，接近傳感器信號輸出。（在應用過程中 棕色線接直流24V電源“+”、藍色線接直流24V電源“-”、黑色線接PLC主機的輸入端）</p><p>　　伸縮氣缸：機械手臂伸出、縮回，由電控氣閥控制。氣缸上裝有兩個磁性傳感器，檢測氣缸伸出或縮回位置。</p><p>　　緩沖器： 旋轉氣缸高速正轉和反轉時，起緩沖減速作用</p><p>　　6、3皮帶輸送機由帶減速箱

33、的三相交流電動機拖動，交流電動機轉速由變頻器控制，運行頻率設定為正轉30Hz，反轉20Hz,加、減速時間等于1s。</p><p><b>　　變頻器參數(shù)設置</b></p><p>　　七、三菱變頻器參數(shù)設置</p><p><b>　　7、1參數(shù)設置方法</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>　　結束語</b></p><p>　　緊張刺激的亞龍YL235A型光機電一體化實訓結束了，每個實訓結束的時

35、候都會寫這個，本次也是相同項目的第二個實訓結束，心情反而有些沉重起來，我們知道的太少了，在編程的時候大多的知識不能連貫起來靈活的運用，就好像上次的期末上機考試，在充分的準備下，老師考了卻是最基本的，可問題就出現(xiàn)在這里了，最基本的倒不會了，在PLC編程中其實我們學的最多的是步進指令，老師也有意的讓我們去使用這一指令，雖然PLC的指令有很多，在本次實訓中，同學們用到的也都是步進指令，所以這是我們鎖必須學會的，門門了解不如一門精通，在實訓中，

36、一直有幾個問題：</p><p>　　步進指令中運用主控控制怎么才能讓每次啟動的時候能一直循環(huán)下去，在我們這一小組，剛開始運用的也是主控，但是到后來發(fā)現(xiàn)每次啟動的時候，都必須手動強制使S20得電，這樣顯然是不行的，本人比較喜歡主控，比較方便，不會像其他必須在每一步前加一個繼電器。</p><p>　　并行分支合理的運用，有使一步一步的進行的，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>　　實訓的目的就是要我們把理論學習在實踐中充分的運用起來，在外面走向社會的時候，能有一技之長，我們在實訓中的確學到了很多在課堂上不能很好學會的知識，我希望自己在每一次的實訓都能以最好的心態(tài)，最大的興趣，和最好的發(fā)揮去做好它！</p><p><b>　　參考文獻</b></p&

38、gt;<p>　　亞龍YL-235A光電型實訓指導書</p><p><b>　　PLC實訓任務書</b></p><p><b>　　PLC項目教程</b></p><p><b>　　網上資料</b></p><p><b>　　工廠電氣化控制 &l