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自動化生產線裝配下料站設計
1前言
我校自主研發的自動化生產線是一套基于PLC控制的教學系統,也是一套模塊化的生產實訓系統。它集電氣控制、PLC應用、傳感器、氣動等多種技術于一體, 由自動上料、傳輸檢測、真空分揀、顏色分揀、位置調整、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系統的硬件設計
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,把經傳輸帶傳送過來的由位置調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。
2.2氣動回路設計
在裝配下料單元中,氣動執行機構的主體是氣動機械手和兩個直線氣缸。氣動機械手在結構上由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手臂平移、升降、擺轉、抓取和松放動作。由安裝每個氣缸上的磁性接近開關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、檢測配對后的裝配件位置的電感式接近開關,加上保證生產線連續動作的各種標志輸入和兩個控制按鈕后在內,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機才能完成動作,手動模式無需聯機。
3系統的軟件設計
PLC梯形圖程序的設計方法有經驗法和順序控制法兩種。根據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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