MPS自动生产线简介

1、MPS自动生产线简介练习（实训）申报名称工业临盆线组建与调试2013年9月3日至2013年11月4日共10周院系 机电工程系班 级机电-体化（1）班姓 名系主任陶亦亦教研室主任陆春元指导教师金芬目次第1章主动临盆线简介31. 1懂得主动临盆线及其应用31. 2本主动临盆线的介绍4第2章FESTO中文版液压与气动教授教化软件的介绍与应用 72 .1 FESTO中文版液压与气动教授教化软件的介绍72. 2纯气动根本回路图72. 3双气缸步进控制电、气动回路8第3章 搬运站装配电、气动控制体系设计113. 1搬运站装配的构成与控制113. 2搬运站装配的气动回路设计133. 3搬运站装配电气控制体系

2、的设计14第4章 搬运站装配电、气控制体系的实际回路安装与调试184. 1机械手气动回路的组建184.2PLC输入输出的查找 194. 3调试过程20小结23附_24第一章主动临盆线简介1. 1懂得主动临盆线及其应用1.1.1主动临盆线的懂得主动化临盆线是在流水线和主动化专机的功能基本上逐渐成长形成的主动 工作的机电一体化的装配体系。经由过程主动化输送及其他帮助装配，按照特定 的临盆流程，将各类主动化专机连接一体，并经111过程气动、电机、液压、传感 器和电气控制体系是各部分的动作接洽起来，使全部体系按照规定的法度榜样主 动的工作，持续、稳定的临盆出相符技巧请求的特定产品。主动临盆线具有很多的

3、长处，其采取主动线进行临盆的产品应有足够大年夜的 产量；产品设计和工艺应先辈、稳定、靠得住，并在较长时光内保持根本不变。 在大年夜批、大年夜量临盆中釆取主动线能进步劳动临盆率，稳定和进步产品德 量，改良劳动前提，缩减临盆占地面积，下出世产成本，缩短临盆周期，包管临 盆均衡性，有明显的经济效益。主动临盆线在无人干涉的情况下按规定的法度榜样或指令主动进行操作或控 制的过程，其目标是“稳，准，快”。主动化技巧广泛用于工业、农业、军事、 科学研究、交通运输、贸易、医疗、办事和家庭等方面。采取主动临盆线不仅可 以把人从沉重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作情况中解放出来, 并且能扩大人的器官功

4、能，极大年夜地进步劳动临盆率，增能人类熟悉世界和改 革世界的才能。1.1.2主动临盆线的应用主动临盆线的应用广泛，可以应用到很多处所，机械制造业中有锻造、锻造、 冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等，也有包含不合性质的工序，如毛 坯制造、加丄、装配、考验和包装等的综合主动线。切削加工主动线在机械制造业中成长最快、应用最广。重要有：用于加工箱 体、壳体、朵类等零件的组合机床主动线；用于加工轴类、盘环类等零件的，由 通用、专门化或专用自念头床构成的主动线；扭转体加工主动线：用于加工工序 简单小型零件的转子主动线等。1. 先肯定节拍时光：不论何种成品，皆在其必须完成的正好时光内制造。2. 单位流

5、程：只针对一项产品，进行单位配件的搬运、装配、加工及素材 的领取。3. 先导器：制造以LI视即能懂得节拍时光的装配。4. U字型临盆线：将设备依工程次序逆时针分列，并由一人负责出口及进 口。5. AB控制：只有当后工程无产品，而前工程有产品的情况，才进行工程。6. 暗记：传达临盆线流程中产品异状的装配。7. 后工程领取：临盆线的产品要因应后工程的需求。从图上更直不雅更清楚的看出主动临盆线的成长偏向和应用范畴如图1-1增大多用性增大灵活性提高生产率所示:数控车床工业机器人电子计算机图1-1主动临盆线成长及应用图1.2 MPS主动临盆线的介绍这套主动临盆线是山姑苏华丽公司制造的一套实验设备，总共供

6、给六站，分 别是上料检测站，搬运站，加工站，安装站，分类站，安装搬运站。上料检测站 将大年夜匸件按次序排好后晋升送出，送出后有联机通信给下一站发出工件到位 旌旗灯号。搬运站接收到旌旗灯号后将大年夜工件从上料检测站搬至加工站，同 时发出工件到位旌旗灯号。接收旌旗灯号后，加工站将大年夜工件加工后送出工 位。安装搬运站将大年夜工件搬至安装工位放下后，安装站再将对应的小工件装 入大年夜工件中。而后，安装搬运站再将安装好的工件送分类站，分类站再将工 件送入响应的料仓。以上完成一次轮回。物传播递图如图1-2所示。加工站七安装站亡nV .養択搬运站=n分类站七图1-2物传播递图主动化临盆教授教化体系是为进步

7、学生着手才能和实践技能而设计、临盆的 一套实用性实验设备。该装配由六套各自自力而乂慎密相连的工作站构成。什物 图如图1-3所示。图1-3六站什物拼合图该体系囊括了电机驱动、气动、PLC （可编程控制器）、传感器等多种技巧。各站有着不合的匸作它们分别是，上料检测站的工作是将工件依次送到检测 工位并检测工件色彩，搬运站的工作则是将工件从上站搬至下一站，加工站的工 作是用反转展转工作台将工件在四个工位间转换并且打孔，安装站的工作是选摘 要安装工件的料仓，并将11件从料仓中推出安装到位，安装搬运站的工作是将上 站工件拿起放入安装工位装好后将工件送往下一站，分类站的工作就是将工件分 类，分类后并把工件推

8、到库房内。各站还设有控制面板，可经由过程控制面板来控制PLC的控制法度榜样使各 站按请求进行工作，一个控制面板上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停 开关。各开关的控制功能定义为：绿色按钮是开端按钮，负责某站的开端。黃色按钮是 负责复位的按钮第三个按钮是特别按钮，第四个是两位的旋钮，用来手动和主动 模式的扭转切换，第五个也是个两位旋钮负责单站和联机切换，第六个按钮时红 色的，负责停止，第七个绿色按钮是上电按钮，最后一个是急停按钮。其什物图 如图1-4所示。图1-4控制面板什物图第2章FESTO中文版液压与气动教授教化软件的介绍与应用2.1FESTO中文版液压与气动教授教化软件的介绍FESTO

9、中文版教授教化软件含液压与气动两种软件，其用法类似。该软件的 重要特点就是其可与CAD功能和仿真功能慎密接洽在一路。可以不经由过程实验 而直接验证本身设计的回路的精确性，可节俭大年夜量的时光，避免了不须要的 麻烦。FluidSIM软件相符DIN电气一气动回路图绘制标准，且可对基于元件物理 模型的回路图进行实际仿真，如许就使回路图绘制和响应气动体系仿本相一 致。FluidSIM软件的另一个特点就是其体系进修概念：FluidSIM软件可用来 自学、教授教化和多媒体教授教化气动技巧常识。气动元件可以经山过程文本解 释、图形以及介绍其工作道理的动画来描述：各类演习和教授教化影片讲解了重 要回路和蔼动元

10、件的应用办法。在FluidSIM软件中，元件库中的每个元件都 对应一个物理模型，基于这些模型，FluidSIM软件起首创建全部体系模型，然 后在仿真时代对其进行处理。2.2纯气动根本回路图图21回路图气动回路如图2-1所示工作道理：当驱动左边按钮阀感化时，双感化气缸活塞杆伸出。双感化气缸 活塞杆一向处于伸出状况，直至驱动左边按钮阀动作，气缸活塞杆才回缩至初始 地位。按钮阀1S1动作，在双气控二位五通阀的控制口 14上有气旌旗灯号，使 双气控二位五通阀换向气缸活塞伸出。当按钮阀1S2动作时，双气控二位五通阀 1V3换向，气缸活塞回缩。应用FESTO中文版液压与气动教授教化软件进行仿真, 成果精确

11、。2.3双气缸步进控制电、气动回路2. 3. 1双气缸步进控制气动回路图与电气道理图双气缸步进控制气动回路图如图2-2所示。电气控制道理图如图2-3所示。图2-3双气缸步进控制电气道理图2. 3. 2双气缸步进控制工作道理及电磁铁动作次序表工作道理：按下启动按钮SB, K1线圈得电并实现自锁，电磁线圈1Y1得电, 两位五通电磁换向阀1V2的左位通，气体流入1A1气缸左腔推动活塞向右活动； 当活动到2S1地位时，K2线圈得电并自锁，电磁线圈2Y1得电，两位五通电磁 换向阀2V2的左位通，气体流入2A1气缸左腔推动活塞向右活动；当活动到1S2 地位时，K3线圈得电并自锁，电磁线圈1Y2得电，两位五

12、通电磁换向阀1V2的 右位通，气体流入1A1气缸右腔推动活塞向左活动；当活动到2S2地位时，K4 线圈得电并自锁，电磁线圈2Y2得电，两位五通电磁换向阀2V2的右位通，气体 流入2A1气缸右腔推动活塞向左活动。电磁铁动作次序如表2-1所示。表2-1电控次序真值表1Y11Y22Y12Y22S22S11S31S21A1缸伸岀+2A1缸伸岀1+1A1缸缩回+2A1缸缩回1应用FESTO中文版液压与气动教授教化软件进行仿真，其仿真图如图2-4所示。KIK2*C 对 加匕图2-4仿真图第3章搬运站装配电、气动控制体系设计3. 1 搬运站装配的构成与控制3.1.1搬运站的介绍搬运站是MPS主动临盆线的第二

13、站，其重要工作就是将工件从上一站搬运到 下一站的，实现工件的传递。图3-1搬运站示意图3.1. 2搬运站的构成搬运站主如果由机械手、气压体系、控制面板、起落汽缸，伸缩汽缸，伺服 电机，工作台I/O接口板各电磁阀及传感器构成。搬运站示意图如图3-1所示, 个中伺服电机是用于将工件送往下一站，机械手有夹紧缸，横臂缸，起落缸构成, 横臂缸起落缸都有磁感应开关检测是否到位。在伺服电机下面也有一个检测其复 位的电感开关。是以，搬运站机械手程度扭转选择用伺服电机实现，伺服电机III PLC的Y0 触点实现脉冲发送用Y7控制其转向。山PLC控制伺服电机驱动器，驱动器驱动 伺服电机。伺服电机外形图及驱动器图如

14、图3-2所示。图3-2伺服电机外形图及驱动器图关于传感器的选择，气缸上用磁感式传感器，检测电机初始位的用电感传感 器。3. 1.3搬运站的控制请求搬运站的请求是在体系上电后复位，复位完毕，开端灯闪，按开端按钮程度 汽缸伸出至前极限，到位后，垂直汽缸降低至下极限，到位后，气爪抓工件，一 段时光后，垂直汽缸上升，到位后，程度汽缸缩回至后极限位，迁移转变至设定 地位后，程度汽缸伸出至前极限，垂直汽缸降低至下极限，到位后，气爪松开工 件一段时光后，垂直汽缸上升，到位后程度汽缸缩回至后极限，机械手回初始地 位，在进行下个轮回。以此来去轮回，实现完全的操作请求。3.2搬运站的气动回路设计3. 2.1气动元

15、件选型和感化1双感化气缸：在紧缩空气感化下，双感化气缸活塞杆既可以伸出，也可 以回缩。经山过程缓冲调节装配，可以调节其终端缓冲。气缸活塞上永远磁环可 用于驱动行程开关动作。2. 气源：气源可以供给气动体系所需的紧缩空气，个中减压阀用于调节工作 压力。3. 二位五通换向阀：受电控或手动控制，可实现换向。4. 可调单向搏节阀:可调单向搏节阀由单向阀和可调搏节阀构成，单向阀在 一个偏向上可以阻拦紧缩空气流动，此时，紧缩空气经可调搏节阀流出，调节螺 钉可以调节搏节面积。5. 二联件：二联件由过滤器和减压阀构成。搬运站气动回路图采取两个双电控两位五通电磁阀（夹紧缸、横臂缸），一 个单电控两位无通电磁阀（

16、起落缸），控制请求是可调速的，为知足控制请求， 采取溢流阀控制其气缸伸出速度。3. 2. 2电磁铁动作次序表及工作道理表3-1电磁铁动作次序表1Y11Y22Y12Y23Y1横臂缸+横臂缸-+夹紧缸加紧+夹紧缸松开+起落缸加紧+工作道理：1Y1得电，横臂缸伸出。1Y2得电，横臂缸缩回。2Y1得电，起落缸伸出。2Y2得电，起落缸缩回。3Y1得电，夹紧缸加紧，掉电夹紧缸张开， 夹紧缸是单电控电磁阀。气动元件选型及动作次序完成后根据请求画出气动道理图如图3-3所示。横甘缸SQ1(1B1) SO20B2)夹紧缸升降缸SG3(3B1) SQ382) at=YVK1Y1) (Zn3 YV2(1Y2)处 il

17、l/kYVX2Y1) 71 .5厶冃 YV4(2Y2)V oW5(3Y1)11图3-3搬运站气动回路图3.3搬运站电气控制体系的设计3.3.1 PLC控制I/O分派及端口图根据控制请求知，该装配连接到PLC的输入旌旗灯号有横臂缸和起落缸的 行程限位开关1B1、1B2、2B1、2B2,他们用的是磁感应传感器。检测电机初始 地位用电感传感器。还有控制面板上对应的输入。输出旌旗灯号有横臂缸的伸出 与缩回1Y1、1Y2,夹紧缸的加紧与张开2Y1、2Y2,起落缸的降低3Y1,及电 机脉冲输出端及扭转偏向剖断。根据搬运站输入输出，PLC选用FX2N_48MR 主单位，共24个点输入和24个点继电器输出，P

18、LC的I/O旌旗灯号分派如表 3-2所示，PLC的端口图如图3-4所示。表3-2 PLC控制I/O分派表PLC控制I/O分派表输入感化输出感化X0横臂缸伸出到位1B2Y0伺服电机脉冲输出端XI横臂缸缩回到位1B1Y1横臂缸缩回1Y2X3起落缸下极限位2B2Y2横臂缸伸出1Y1X4起落缸上极限位2B1Y3夹紧缸松开2Y2X5参考点位Y4夹紧缸加紧2Y1X10开端Y5起落缸降低3Y1XII复位Y7电机转向控制端X12特别X13手/自X14单/联X15停止X16上电图 3-4 PLC I/O 端口图3. 3. 2梯形图搬运单位运行的重要过程是搬运控制，根据控制请求绘制其控制流程图，如图3-5所示。上

19、気诫釧诵XllW1叙蛉秫爛+ WQ0 M2轴工 14水平軌 供出船xo 应梆虾衿 十 TSWX3 M5m -J-輛關TO MG|升帥秫上升 土 MA M71牌府盹EM3一一牺貝粉1M8呃繃传雜朋T1柜馳XOFol升PHr林陪恥X3 删轴朋T7 齐!种上升 上湖&X4 誹紆耿回 網貝您XI目牆位魁肝T图3-5搬运站法度榜样流程图根据流程图以及控制请求，编写PLC梯形图，推敲到要联机操作，在编写梯 形图时参加了联机语句，和主站通信，接收主站工件到位旌旗灯号的语句M1000 以及工件被取走传给主机的旌旗灯号M1064o综合以上，梯形图见附一。第4章搬运站电、气控制体系的实际回路安装与调试4.1搬运站

20、气动回路的组建与手动调试如图是4-1、4-2是气动回路什物图，气动回路图的组建与调试步调如下：（1）接通气源前，先用手轻轻拉拔各快速接头处的气管，确认各管路中不 存在气管未插好的情况。同时，将调节各履行元件速度的搏节阀开度调到最小， 避免气源接通后，各履行元件忽然动作产生较大年夜冲击，导致设备或人员伤害 变乱产生。（2）打开气泵，接通气源，将气源处理装配的压力调节手柄向上提起，顺 时针或逆时针慢慢迁移转变压力调节手柄，不雅察压力表，待压力表气压指在 0. oMpa阁下时，压下压力调节手柄锁紧。切忌过度的迁移转变压力调节手柄， 以防其破坏和压力忽然升高。（3）检查气动回路的气密性，不雅察气路中是

21、否存在漏气，如有出现漏气 的情况，根据响声断定找出漏气的地位及原因。若是气管破损或气动元件破坏导 致漏气的，改换气管或气动元件；若是没有插好气管导致漏气，从新插好气管即 可。遵守气动安然操作规范情况下，打开气源后，手动强迫驱动电磁阀，即依次 按下各换向阀的手动按钮，确认各气缸动作是否相符请求，若不相符，作响应的 调剂。气动回路什物图如图4-1、4-2所示。图4-1气动回路什物图图4-2气动回路图4.2 PLC输入输出的查找在输入的查找时，按下控制横臂缸的手动换向阀，让气缸完全伸出，看 PLC触点那个变ON,变0的就是横臂缸对应的PLC输入触点。其余同理，依次 进行查找。在输岀的查找时，先借助控

22、制面板上的开关进行帮助查找。编写帮助查找法度榜样写入到PLC。看其动作与那个输出点相对应，并记录。按下X011, 001有输出，横臂缸缩回，Y001对应的动作就是横臂缸缩回。其余同理，依次进行查找。帮助查找法度榜样如图4-3所示。S010:X011:X012X013；X014X015IIif000Y00110Or005(TOOT14EHD图4-3输出查找帮助法度榜样图4.3调试过程4. 3. 1法度榜样下载检查各硬件，并检查通信线的连接情况，经山过程GX软件测试通信线是否连接精确，如图4-4所示。图4-4检测通信图检测通信口连接优胜后，点击在线后选择PLC写入，将法度榜样写入到PLC中。4.

23、3. 2 485联机通信方法介绍FX2M-485BD图4-5 N:N网连接示意图4. 3. 3联机调试法度榜样精确写入PLC,检查485联机是否正常。然后让PLC处于RUN状况, 按下上电按钮，复位，复位后开端，主站推出工件，传送带动，然后工件被拦截,检测色彩，蓝色，蜂鸣器响，3秒后，工件放行，达到待搬运工位（传送信息给 从1站），从1站机械手抓取工件，放到指定地位后（传送信息给主站）,主站 推岀工件，轮回。联机调试完毕，动作流畅精确。联机法度榜样中通信语句如图4-6所示，个中K1是为了解释搬运站是从一站。I KS03BHOV KID8176MI图4-6联机通信语句主站工件输送到位后主站将经山

24、过程联机通信将旌旗灯号传递给本站，提示 本站机械手去抓取丄件，联机法度榜样中丄件到位旌旗灯号用M1000代替，法度 榜样如图4-7所示。M2X012M1000图4-7主站传递工件到位旌旗灯号法度榜样图本站将工件抓取走并且手臂收回时，本站也将给主站持续输送工件的旌旗灯 号，联机法度榜样顶用M1064代替，其法度榜样如图4-8所示。W7臂收回图4-8手臂收回从一站传递给主站旌旗灯号法度榜样图4. 3. 4碰着的问题与解决办法在实训过程中碰到很多的问题，开端在法度榜样调试的时刻就出现了理论常 识控制不牢不好的情况，初次编写出来的法度榜样缺点很多，用移位指令出现了 双输出，还出现了状况纸谬应动作，最后在老是的斧正教导下，结合本身课下在 网上查找指令及对移位指令和步进指令比较进修最后改正了指令缺点和状况纽: 谬应动作的问题。在调试中还发明本站无法精确回到初始地位，后发明是因为电 机下铁芯松动导致，紧固铁芯，从新调试问题解决。在