柔性制造系统加工单元

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1、PLC可编程控制器课程设计------柔性制造系统-加工单元设计方案机械工程系机电一体化专业一、设计目的1、控制要求（包括必要的时序）加工单元的主要作用是将检测合格的工件在平台平行地完成钻孔及检测的加工。加工单元具有一个由电动机带动旋转的放置工件托盘，它能完成360•••旋转。而且上面有均匀分布的4个工位。接收毛坯位。加工工位。检测工位。待取工位，加工单元的初始状态为：钻孔缸在最上方，钻孔装置上端传感器ON，夹紧缸处于非夹紧状态，固件气缸传感器3B5状态为ON；检测缸处于最上方，孔深检测气缸上端传感器3B3为ON状态。其动作过程为：•••••当检测单元的工件到达接受毛

2、坯位时，电动机收到信号带动托盘旋转90度，把工件送到加工工位。当毛坯到达加工位，夹紧缸动作，3B5为OFF，夹紧毛坯，启动钻孔电机，同时钻孔缸向下动作，3B1为OFF，直到钻孔缸到达最低位置，3B2为ON，钻孔缸不再下降，钻孔电机继续运行2秒钟，以保证钻孔质量；气爪抓紧，4S1为OFF；钻孔结束后，钻孔缸开始上升，3B2为OFF，同时钻孔电机停止工作，直到钻孔缸上升到初始位置，3B1为ON，夹紧缸释放，直到3B5为OFF。工件加工完成后，电动机收到信号带动托盘旋转90度，把工件送到检测工位。当毛坯到达检测工位后，检测缸下降，3B3为OFF，检测动作保持2秒钟，在两秒钟

3、内，检测缸下降至最低位，3B4为ON，并且3B4的ON状态可保持1秒，则认为钻孔的深度是合格的，如果在两秒钟内，检测缸仍未降到最低位，即3B4一直处于OFF状态，则认为钻孔的深度不合格；检测完成后，检测缸上升，3B4为OFF，直到检测缸上升到初始位置，3B3为ON，检测结束。工件检测完后，深度合格的工件送到待取工位，等待机械手拿走;不合格的工件会送到废品处等待处理。当工件被取走，旋转平台再次旋转90°，重新接收下一个毛坯的到来。2、课题要求1、掌握加工单元控制程序的设计方法。2、进一步熟悉电气驱动器在工业中的应用。3、进一步掌握顺序编程指令。4、掌握电容传感器，电容传

4、感器和启动装置的应用。二、硬件选型电容传感器，直流电动机，电磁传感器三、设计步骤1、设计思路（可包括实物图）（1）实物图（2）工作流程图2、I/O分配表输入功能说明输出功能说明I00081StartQ00001StartI00082StopQ00002StopI00083ResetQ00003ResetI00084紧急停止Q00004Alarm、I00085确认90度Q00005钻孔装置下降I00086确认工件Q00006钻孔装置上升I00087钻孔装置上端传感器Q00007孔深检测气缸动作I00088钻孔装置下端传感器Q00008固件气缸动作I00089孔检上端传感

5、器Q00009钻孔电动动作I00090孔检下端传感器Q00010旋转平台电机动作I00091固件气缸传感器3、各中间继电器M1`---M12M301---M311M1OOM101四、实验步骤1、整体构思、查阅资料、了解电容传感器和电气驱动器的用法；2、列写I/O分配表、编写程序；3、画QuickPanel图调试；4、将调试好的程序下载到实物装置中调试；五、设计程序1、梯形图（包括必要的说明）2、Panel界面设计六、实验总结1.课题设计的整体分析根据加工单元的流程图设计，了解动作与传感器，动作与直流电动机，动作和气缸工作的关系。2.实验中遇到的问题及解决办法1实验中遇

6、到的问题：（1）解决计数不能清零一个周期结束后（即将物件送出下一单元）对其清零；（2）次品信号与正品信号互锁，防止同时输出，造成流程错误。（3）本次实验由于操作不熟练，导致好几次都连接不上设备，不能够下载程序，最后通过重新设置IP地址，解决此问题。（4）程序和触摸屏上面的连接不配，通过修改程序最后获得解决。2.回答问题机械自由度——完全确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标的数目，叫做这个物体的自由度。电磁传感器——为了便于信号处理，需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。光电传感器——光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的

7、变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。七、收获心得在这一次课程设计，从课题的建立到初期的设计，从中后期调试到完成，完整地参与了整个项目的流程。这是我们第一次参与这样的课程设计，这不但使我详细地了解到一个实验项目开发的来龙去脉，更让我的知识从纸上谈兵的程度进步到可以用于实践，既培养了兴趣，同时也感到学有所用的骄傲感。我们所选的项目是机械手设计通过这次对柔性制造系统-加工单元PLC控制，让我们对plc的梯形图、外部接线图有了更好的了解，也让我们更加了解PLC设计过程。有很多设计理念来源于实际