模塊化生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、機(jī)電一體化綜合訓(xùn)練（機(jī)械部分）»實(shí)習(xí)報(bào)告專業(yè)班級(jí)：*姓名：*學(xué)號(hào)：*實(shí)習(xí)小組：第六小組實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師： 郭紅利西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院二零一零年九月模塊化生產(chǎn)線概述2一、實(shí)習(xí)目的與要求31.1實(shí)習(xí)目的31.2實(shí)習(xí)要求31.2.1機(jī)械部分31.2.2氣動(dòng)部分31.2.3傳感器部分31.2.4 PLC 部分31.2.5電氣控制部分3二、實(shí)習(xí)環(huán)境32.1硬件部分32.2軟件部分4三、實(shí)習(xí)內(nèi)容43.1任務(wù)分配43.2分類站的組成及簡(jiǎn)要說(shuō)明 3.2.1工作原理3.2.2控制面板3.3機(jī)械部分53.3.1機(jī)構(gòu)示意圖53.3.2本站零件圖63.3.3本站裝配圖103.4氣動(dòng)部分113.4.

2、1氣動(dòng)原理圖113.4.2氣動(dòng)部分工作原理113.5傳感器部分123.6電氣控制部分123.6.1第六站電氣控制原理圖及 I/O分配123.6.2 分類站程序框圖133.7 PLC部分3.7.1 PLC部分的基本知識(shí)四、實(shí)習(xí)總結(jié)參考文獻(xiàn)附錄模塊化生產(chǎn)線概述模塊化是指把一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)或過(guò)程根據(jù)系統(tǒng)規(guī)則分解為能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)的半 自律性子系統(tǒng)的過(guò)程，或者是按照某種聯(lián)系規(guī)則，將可進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)的子系統(tǒng)統(tǒng) 一起來(lái)構(gòu)成更加復(fù)雜的系統(tǒng)或過(guò)程， 這樣通過(guò)模塊化，一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)就可以分 解為一系列相互獨(dú)立的具有特定功能價(jià)值的模塊， 并且，在遵循統(tǒng)一的界面規(guī)則 的前提下，各模塊進(jìn)行半自律性獨(dú)立動(dòng)作，同類模塊之間可進(jìn)行替

3、代，從而可根 據(jù)需要，組成不同的復(fù)雜系統(tǒng)。模塊化生產(chǎn)是以模塊化技術(shù)為主導(dǎo)， 信息技術(shù)為基礎(chǔ)，成熟的管理方法為手 段，滿足顧客個(gè)性化需要為目標(biāo)，是一種柔性的生產(chǎn)方式。該模擬生產(chǎn)線是由獨(dú)立的六個(gè)工作站相互連接而成。它們分別是上料檢測(cè) 站、搬運(yùn)站、加工檢測(cè)站、安裝站、安裝搬運(yùn)站和分類站。這六個(gè)站連接成生產(chǎn) 線后可完成工件類別的檢測(cè)、加工、搬運(yùn)、安裝和分類。 上料檢測(cè)站上料站由電動(dòng)機(jī)和氣缸驅(qū)動(dòng)工作，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)送料轉(zhuǎn)盤將工件依次 送到檢測(cè)工件位，提升氣缸裝置將工件提升到上料位，紅外傳感器探測(cè) 工件并檢測(cè)工件顏色，向后站發(fā)出信息。 搬運(yùn)站在接收前站信息后，由氣缸組成的機(jī)械手將大工件從上料檢測(cè)站搬 至加工站

4、。 加工站在接收前站信息后，回轉(zhuǎn)臺(tái)將工件在四個(gè)工位間轉(zhuǎn)換，鉆孔單元 打孔，檢測(cè)單兀檢測(cè)被加工的工件正、次品，并產(chǎn)生成品或廢品信息，通知 下站。 安裝站接收前站信息，安裝站用自動(dòng)吸盤和旋轉(zhuǎn)臂將小工件裝入大工件 中。 安裝搬運(yùn)站接收前站信息，根據(jù)正、次品信號(hào)，由機(jī)械手將上站工件抓起放入 安裝工位，待安裝好后，將工件抓起放入分類站載料臺(tái)， 將上站次品工 件抓起放入次品料倉(cāng)。 分類站接受前站信息，由兩部步進(jìn)電機(jī)把合格工件按顏色種類分別推入12個(gè)倉(cāng)位，液晶觸摸屏顯示各倉(cāng)位儲(chǔ)存的工件種類和數(shù)量，顯示分類站控制程序清單。具體工件在生產(chǎn)線上從一站到另一站的物流加工的傳遞過(guò)程：上料檢測(cè)站將大工件按順序排好后提升

5、傳送，搬運(yùn)站將大工件從上料檢測(cè)站 搬至加工站，加工站將大工件加工并檢測(cè)被加工的工件，產(chǎn)生成品或廢品信息， 通知下站，安裝搬運(yùn)站將成品送至安裝工位，安裝站再將小工件裝入大工件中， 最后，由安裝搬運(yùn)站再將安裝好的工件送至分類站， 分類站將工件按類送入相應(yīng) 的料倉(cāng)并統(tǒng)計(jì)工件的數(shù)量和總量，如加工站有廢品產(chǎn)生，則安裝搬運(yùn)站將廢品直 接送入廢品收料站。各工作站工藝流程如下:一、實(shí)習(xí)目的與要求1.1實(shí)習(xí)目的1.11通過(guò)訓(xùn)練，了解模擬生產(chǎn)線的組成，建立生產(chǎn)線的概念。1.12通過(guò)訓(xùn)練,學(xué)會(huì)安排生產(chǎn)訓(xùn)練工作計(jì)劃。1.13 了解生產(chǎn)線的機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理。1.14學(xué)習(xí)氣動(dòng)元件、傳感器的工作原理及其正確接線。1.15

6、熟練掌握三菱PLC編程軟件和觸摸屏組態(tài)軟件。1.16學(xué)習(xí)各站PLC控制系統(tǒng)的編程。1.17熟悉模擬生產(chǎn)線的控制電路原理及接線。1.18學(xué)習(xí)各單元之間的通信方法和系統(tǒng)調(diào)試。1.19增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)精神。1.2實(shí)習(xí)要求1.2.1機(jī)械部分訓(xùn)練任務(wù)及要求1.2.11熟悉各站機(jī)械部分的組成、工作原理。了解所研究系統(tǒng)的工作原理 及其所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能。1.2.12各站項(xiàng)目小組繪制相應(yīng)工作站機(jī)械部分的工作原理圖。從機(jī)械結(jié) 構(gòu)和傳動(dòng)方式的角度來(lái)考慮，選擇合適的線條和符號(hào)，在選定投影面的基 礎(chǔ)上繪制出整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖。1.2.13繪制出所研究系統(tǒng)的“類裝配圖”。1.2.14對(duì)所研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，指

7、出設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)并 能夠提出相應(yīng)的改進(jìn)方案；說(shuō)明：2.11、2.12、2.13為最低要求。1.2.2氣動(dòng)部分訓(xùn)練任務(wù)及要求1.2.21熟悉各模塊對(duì)氣壓系統(tǒng)的要求。1.2.22熟悉各執(zhí)行元件的工作循環(huán)過(guò)程，所包含元件的類型、規(guī)格、性 能、功用和各元件之間的關(guān)系。1.2.23熟悉元件所組成的各種基本回路的工作原理和性能特點(diǎn)，并在此 基礎(chǔ)上繪制出各模塊氣壓回路，正確分析回路的基本工作過(guò)程和所 控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。1224能夠歸納出該系統(tǒng)回路特點(diǎn)。1225對(duì)原系統(tǒng)回路進(jìn)行改進(jìn)，畫出改進(jìn)后的回路圖并說(shuō)明其工作過(guò)程 和系統(tǒng)特點(diǎn)。說(shuō)明：1221、 1222、1.2.23項(xiàng)為最低要求。1.2.3傳感器部分訓(xùn)練任務(wù)及

8、要求1.2.31 了解各模塊控制信號(hào)的類型1.2.32熟悉各模塊所用傳感器的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、性能及使用。1.2.33正確分析傳感器信號(hào)與其它元件信號(hào)的傳遞過(guò)程。1.2.34更換其它形式的傳感器，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集。 說(shuō)明：2.31、2.32、2.33項(xiàng)為最低要求。1.2.4 PLC部分訓(xùn)練要求1.2.41 了解PLC相關(guān)基本知識(shí)及PLC控制系統(tǒng)的基本組成。1.2.42會(huì)用基本指令編寫一些常用程序。1.2.43能夠讀懂各站主要控制功能的梯形圖程序，并用自己的語(yǔ)言敘述其控制過(guò)程。1.2.44有興趣的同學(xué)可以對(duì)原有程序作適當(dāng)修改，以實(shí)現(xiàn)不同的控制任 務(wù)。1.2.45考核要求：（1）現(xiàn)場(chǎng)用編程軟件按

9、要求編寫一段程序；（2）任意解釋某一站的某一段控制程序。1.2.5電氣控制部分訓(xùn)練任務(wù)及要求1.2.51熟練掌握各工作站電氣控制原理，能正確敘述其中一站的電氣控制 過(guò)程。1.2.52熟悉各控制面板接線端子的作用，正確敘述各端子的電氣功能，繪 出各端子的標(biāo)識(shí)。1.2.53熟悉各工作站的供電方式，繪出其供電原理圖。1.2.54熟悉通信端子排的通信原理，繪制各端子標(biāo)識(shí)。1.2.55熟練掌握各站PLC I/O端子的功能和接線方式。1.2.56繪制其中一站的PLC電路連接圖。1.2.57繪制任意站電路控制原理圖。二、實(shí)習(xí)環(huán)境2.1硬件環(huán)境本站的主要組成部件是2臺(tái)步進(jìn)電機(jī)、觸摸屏、立體倉(cāng)庫(kù)、工作臺(tái)、氣缸、

10、 傳感器PLC可編程控制器、A/D轉(zhuǎn)換器等。2.1.1步進(jìn)電機(jī)：2.1.2觸摸屏：三菱LWD-C型，可與計(jì)算機(jī)、PLC直接連接，可對(duì)PLC的軟件進(jìn)行監(jiān)視 的同時(shí)顯示數(shù)據(jù)變化；可以顯示制作的畫面 GOT圖示顯示終端）預(yù)置的內(nèi)容； 可通過(guò)GOT勺操作ON/OFF可編程的位元件；可將顯示屏作為觸摸鍵行使開關(guān) 功能。電源：DC 24V通信接口 ：兩個(gè)D型9針插座，分別接計(jì)算機(jī)（RS232連接 器）和PL （RS422連接器）。也可以接打印機(jī)。顯示320X 240象素的圖象，字符串40 X 15行。2.1.3傳感器：電感式傳感器，輸出開關(guān)信號(hào)。2.2軟件環(huán)境PLC 測(cè)試軟件、AutoCAD2004二、實(shí)

11、習(xí)內(nèi)容3.1任務(wù)分配在通過(guò)對(duì)本次實(shí)習(xí)目的的深入分析和了解，本組經(jīng)過(guò)討論，把本次的本組 的實(shí)習(xí)分配下去，讓每個(gè)成員都能夠在本次實(shí)習(xí)之中得到鍛煉，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。而我主要負(fù)責(zé)傳感器部分和機(jī)械部分中料倉(cāng)和正側(cè)板的繪制。3.2分類站的組成及簡(jiǎn)要說(shuō)明3.2.1本站工作原理：接收前站信息，由兩部步進(jìn)電機(jī)把合格工件按顏色種類分別推入 12個(gè)倉(cāng)位。 其中上下電機(jī)按種類輸送合格工件到倉(cāng)位， 左右電機(jī)控制放入每個(gè)倉(cāng)位的合格工 件的數(shù)量。液晶觸摸屏顯示各倉(cāng)位儲(chǔ)存的工件種類和數(shù)量， 顯示分類站控制程序 清單。當(dāng)推力氣缸部分處于零位時(shí)，系統(tǒng)判斷是否有工件送到，在這其中，工件是 否送到是由前一站的傳感器檢測(cè)后傳遞的，

12、一旦前一站的動(dòng)作完成，這個(gè)信息就 會(huì)送到本站，如果沒(méi)有則繼續(xù)等待，若前站工件已經(jīng)送達(dá)，則根據(jù)前各站所提供 的信息綜合判斷工件類型，并根據(jù)工件類型以及程序設(shè)定的庫(kù)存順序確定其在倉(cāng) 庫(kù)中的庫(kù)存位置（即X、丫軸坐標(biāo)），然后由PLC發(fā)出控制命令，控制命令傳送到 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，由驅(qū)動(dòng)器輸出與控制命令相對(duì)應(yīng)的方波序列，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作，其中，方波的脈沖頻率決定了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢， 從而決定了絲杠旋轉(zhuǎn)的快慢， 最終決定了產(chǎn)品分類存放的速度。步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用螺紋副機(jī)構(gòu)將 絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為X、丫軸方向上的移動(dòng)，以使推力氣缸和托盤到達(dá)指定位置。 當(dāng)托盤到達(dá)指定位置，PLC發(fā)出控制命令控制二位五通電磁換

13、向閥的線圈得電， 電磁閥動(dòng)作，壓縮氣體進(jìn)入氣缸，活塞桿接著動(dòng)作，把物品運(yùn)到指定位置，待工 件入庫(kù)完畢推桿返回初始位置后，PLC發(fā)出控制命令，步進(jìn)電機(jī)開始工作，帶動(dòng) 螺紋絲杠機(jī)構(gòu)使托板機(jī)構(gòu)回到零位，等待下一步信息指示。3.2.2控制面板本站控制面板有五個(gè)按鈕開，二個(gè)選擇開關(guān)和一個(gè)急停開關(guān)。各開關(guān)的控制功能定義為：?帶燈按鈕綠色：開始?帶燈按鈕黃色：復(fù)位?按鈕黃色：特殊功能按鈕?兩位旋鈕 黑色：自動(dòng)/手動(dòng)?兩位旋鈕黑色：?jiǎn)握?聯(lián)網(wǎng)?帶燈按鈕紅色：停止/報(bào)警?帶燈按鈕綠色：上電?急停按鈕紅色：急停操作過(guò)程：當(dāng)系統(tǒng)上電后，需先按下“上電”按鈕，這時(shí)復(fù)位燈和開始燈一 起閃動(dòng)，如是第一次開機(jī)請(qǐng)將各站工件收

14、到上料檢測(cè)站或安裝站中，而后由第一次開始依次按下“復(fù)位”按鈕待各站安全復(fù)位后，各站開始燈閃動(dòng)，再?gòu)牡诹?開始依次向前按下“開始”按鈕，系統(tǒng)可開始工作。當(dāng)任一站出現(xiàn)異常，按下該站“急?！卑粹o，該站立刻會(huì)停止運(yùn)行，當(dāng)排除故障后，按下“上電”按鈕，復(fù)位燈和開始燈同時(shí)閃動(dòng)，此時(shí)按下“開始”按鈕, 該站可接著從剛才的斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。如工作時(shí)突然斷電，來(lái)電后可先按“上電”按鈕，而后由第六站依次向前按 下“開始”按鈕，系統(tǒng)就可以從剛才的斷點(diǎn)繼續(xù)向下運(yùn)行。當(dāng)然也可全部復(fù)位， 系統(tǒng)重新開始運(yùn)行。3.2機(jī)械部分331機(jī)構(gòu)示意圖觸摸屏 料倉(cāng)注釋：此為第六站的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，它的 工作原理為：接收前站信息，由兩部步 進(jìn)

15、電機(jī)把合格工件按顏色種類分別推 入12個(gè)倉(cāng)位。其中上下電機(jī)按種類輸送 合格工件到倉(cāng)位，左右電機(jī)控制放入每 個(gè)倉(cāng)位的合格工件的數(shù)量。液晶觸摸屏 顯示各倉(cāng)位儲(chǔ)存的工件種類和數(shù)量，顯 示分類站控制程序清單。改進(jìn)后原理圖:1序號(hào)稱數(shù)量|序號(hào)稱一數(shù)量1觸摸屏17電機(jī)12料倉(cāng)18控制端13氣缸推桿19傳感器14氣缸1105齒條1116齒輪1制圖第六組2U1U.8.24分類站改進(jìn)圖比例-審核西農(nóng)#科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)電081改進(jìn)的地方有：1. 將料倉(cāng)的12個(gè)孔改為4個(gè)水平孔，此舉可以去除豎直移動(dòng)距離。2. 將絲杠傳動(dòng)改為齒輪齒條傳動(dòng)，這樣可以大大提高移動(dòng)速度。 運(yùn)行中存在的問(wèn)題（1） 有前站機(jī)械手上升到位離開

16、信號(hào)而不是確定的檢測(cè)到工件到位，就使電機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電機(jī)的空轉(zhuǎn)。（2） 分類站工作臺(tái)運(yùn)行速度不能很好地配合前幾站的工作節(jié)奏，使系統(tǒng)整體的 效率下降。解決方法針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，可以在工作臺(tái)上安裝一個(gè)壓力傳感器來(lái)準(zhǔn)確檢測(cè)是否有工 件到達(dá)，從而避免工作架的空行程。同時(shí)要對(duì)本站的PLC程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。第二個(gè)問(wèn)題要靠改進(jìn)步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率來(lái)進(jìn)行完善，對(duì)PLC程序也要做相應(yīng)的修改。332本站零件機(jī)械部分組成：橫向移動(dòng)部分：橫向步進(jìn)電機(jī)、橫向光杠、橫向絲杠、橫向滑塊 縱向移動(dòng)部分：縱向步進(jìn)電機(jī)、縱向光杠、縱向絲杠、縱向滑塊 固定支撐部分：底座、底板、側(cè)板、托板、電磁傳感器支架 推力氣缸部分：氣缸、推桿十十

17、J HITII料倉(cāng)三視圖 :<i#6i>4-正側(cè)板三視圖（詳圖見附件）333本站裝配圖tl量1氣缸側(cè)板2推桿頂板3托板觸摸屏4底座絲杠5料倉(cāng)升降滑塊6水平滑塊光桿傳感器制圖武青海第六站裝配圖比例| 1:2校對(duì)西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)電081（詳圖見附件）3.4氣動(dòng)部分：3.4.1氣動(dòng)原理圖:氣壓回路各元件的關(guān)系:342氣動(dòng)部分工作原理：概括地講，氣動(dòng)回路的工作原理為：當(dāng)上一站動(dòng)作完成時(shí)給分類站開始信號(hào)，電磁閥在PLC的控制信號(hào)下動(dòng)作，氣體從兩位五通電磁換向閥的左端向氣缸左端充 氣，推桿向右作伸出運(yùn)動(dòng)，使工件入倉(cāng)。當(dāng)推桿到達(dá)最右端，傳感器發(fā)出信號(hào)給 PLC然后PLC發(fā)出控制信號(hào)使電磁換向閥

18、換向，氣缸中的氣體從兩位五通電磁 換向閥的右端向氣缸右端充氣，推桿縮回。項(xiàng)目元件類型規(guī)格性能功用氣缸CDJ2B16-75-MaxPressO.7MPa驅(qū)動(dòng)力較 大，但由于 空氣粘性 差，具有可 壓縮性，故 不適用于定 位精度要求 較咼的場(chǎng)所提供密閉容積，為 推桿的伸出與縮回 創(chuàng)造場(chǎng)所電磁換向閥SY3120-5LZD-M50.150.7MPa氣動(dòng)力大， 換向時(shí)間 短，換向沖 擊大，噪聲 大，換向頻 率低控制氣缸左右端進(jìn) 氣順序，從而控制 活塞的運(yùn)動(dòng)方向氣泵WY5.2-GMax Press1.3MPa重量輕，無(wú) 噪音，體積 小，搬運(yùn)方 便，耗電量 小，無(wú)振動(dòng)， 壽命長(zhǎng)，易 維護(hù)向氣壓系統(tǒng)供氣， 提

19、供動(dòng)力源3.5傳感器部分模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中復(fù)雜控制過(guò)程的模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，共有六套工 作站組成。該裝置所采用的傳感器品種多，有電感式的，光電式的及電碰式的 每種傳感器有著各自的特性，發(fā)揮不同作用，使系統(tǒng)有序可靠地工作。傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件 (如光、熱、濕度)或化學(xué)組成(如煙霧)，并將探知的信息傳遞給其他裝置或 器官。1. 工作原理(1) 光電傳感器工作原理光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電 路。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光

20、源， 發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。 接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元 件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。 此外，光電傳感器的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。 它由很小的三角錐體反射材料組成，能 夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在與光軸 0到25的范 圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過(guò)反射后，還是從這根反射線返 回。(2) 電容式傳感器工作原理電容式接近開關(guān)亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它的測(cè)量頭通

21、常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是物體的本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)， 物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生 變化，由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)物體，并不限于金 屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體，在檢測(cè)較低介電常數(shù)&的物體時(shí)，可 以順時(shí)針調(diào)節(jié)多圈電位器.工作流程圖如下：瞎賊電概 具備屏蔽魏BH.r .1 . *1 L開關(guān)量輸出吉TF7被測(cè)電容量、*(3) 電感式傳感器工作原理電感式傳感器屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流

22、。這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi) 部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。 這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是金屬物體。工作流程圖如下：直fit嫌2. 光電傳感器的分類： 漫反射式光電傳感器：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器， 當(dāng)有 被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，物體將光電傳感器發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電傳感器就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極 高時(shí)，漫反射式的光電傳感器是首選的檢測(cè)模式。 鏡反射式光電傳感器：它亦集發(fā)射器與接收器于一體，光電傳感器發(fā)射器 發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)反射鏡反射回接收器， 當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)且完

23、全阻斷光線時(shí)， 光 電傳感器就產(chǎn)生了檢測(cè)開關(guān)信號(hào)。 對(duì)射式光電傳感器：它包含了在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器 和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收 器之間且阻斷光線時(shí)，光電傳感器就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí)， 對(duì)射式光電傳感器是最可靠的檢測(cè)裝置。 槽式光電傳感器：它通常采用標(biāo)準(zhǔn)的 U字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分 別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí)， 光電傳感器就產(chǎn)生了開關(guān)量信號(hào)。槽式光電傳感器比較適合檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)的物體，并且它能分辨透明與半透明物體，使用安全可靠。 光纖式光電傳感器：它采用塑料或玻璃光纖傳感器

24、來(lái)引導(dǎo)光線， 可以對(duì)距離遠(yuǎn)的被檢測(cè)物體進(jìn)行檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)射式和漫反射式3、本站中的傳感器本站通過(guò)光電傳感器和復(fù)位傳感器來(lái)控制物料推送器準(zhǔn)確送料和返回初始 位置。本站用到兩類傳感器，電感式傳感器和磁電式傳感器。利用電磁感應(yīng)原理將 被測(cè)非電量如位移、壓力、流量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)L或互感系數(shù)M的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或者電流的變化量輸出，這種裝置稱為電感式傳感器。磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)量（如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等） 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測(cè)對(duì)象的機(jī)械量轉(zhuǎn)換 成易于測(cè)量的電信號(hào)，是一種有源傳感器。各傳感器的工作原理、性能、作用如 下：1

25、）電感式傳感器：電感式傳感器在接外面的脈沖信號(hào)時(shí)，其主要的性能，特點(diǎn)如下：由鐵心和線圈構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感 器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導(dǎo)磁系數(shù)都是一定的， 其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)把線圈接入測(cè)量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流 輸出。電感式傳感器的特點(diǎn)是： 無(wú)活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng)； 分辨率高； 靈敏度高； 線性度高、重復(fù)性好； 測(cè)量范圍寬（測(cè)量范圍大時(shí)分辨率低）； 無(wú)輸入時(shí)有零位輸出電壓，引起測(cè)量誤差； 對(duì)激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高； 不適用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)

26、量。電感式傳感器主要用于位移測(cè)量和可以轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量（如力、張 力、壓力、壓差、加速度、振動(dòng)、應(yīng)變、流量、厚度、液位、比重、轉(zhuǎn)矩等）的 測(cè)量。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實(shí)際應(yīng)用中， 這三種傳感器多制成差動(dòng)式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤 差。傳感器的類型：變間隙型電感傳感器變面積型電感傳感器螺管插鐵型電感傳感器（本站的傳感器是此類型），它由螺管線圈和與被測(cè) 物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。 銜鐵隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大，靈敏度低， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作。2）磁電式傳感器：安裝在汽缸

27、上，將氣缸內(nèi)活塞的移動(dòng)通過(guò)傳感器的電磁感應(yīng)作用轉(zhuǎn)換為電量并傳給控制器， 以此來(lái)確定活塞的位置，以便PLC做出相應(yīng) 控制命令，以使電磁閥和活塞桿有序工作。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、測(cè)量精度高、 零點(diǎn)穩(wěn)定、輸出功率較大，用于汽缸推桿伸出與縮回狀態(tài)的檢測(cè)。在本站的傳感器的應(yīng)用上有3個(gè)電磁式傳感器，用來(lái)檢測(cè)汽缸的前進(jìn)與后退是否到位，電磁式傳感器的型號(hào)為 D-C73,主要是用來(lái)檢測(cè)汽缸的位置。D-C73O 卑喀稱DC73用涂繼電器、程序控削券負(fù)載地壓24 V DC100 V AC負(fù)載電流5 mA70 mA5 mA-20 mAJt漏電流0mA內(nèi)部電壓降2.4V描示燈接逋時(shí)發(fā)光一極骨亮適合負(fù)載繼地器，程序控劇安

28、裝形式軌遭安裝響應(yīng)時(shí)旬WL2ms絕緣電阻500 V DC 時(shí).50MQ絕緣耐壓1500 V ACImin不擊穿環(huán)境溫度-io m f保護(hù)構(gòu)妊IEC規(guī)格IP67.防浸(J1SC0920)以及防油構(gòu)造LJ12A3-4-Z/BX（接近開關(guān)傳感器）LJ12A3-4-Z/BX（接近開關(guān)傳感器），廣泛用于現(xiàn)代輕工、機(jī)械、冶金、交通、電 力、軍工、紡織、化工、礦山、科研等部門的機(jī)床和工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)線上，作定位、檢測(cè)、測(cè)速、記數(shù)等用，是理想的位置傳感器。集成電路接近開關(guān)，亦稱無(wú)觸點(diǎn)接近開關(guān)，它由振蕩器和整形放大器組成振 蕩器起振后在開關(guān)的感應(yīng)頭上產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)，當(dāng)金屬體接近感應(yīng)區(qū)時(shí)，在 金屬體內(nèi)產(chǎn)生了渦流，

29、從而吸收了振蕩的能量，使振蕩幅度減弱以至于停振使接 近開關(guān)達(dá)到反轉(zhuǎn)的目的，由整形放大器換成二進(jìn)制的開關(guān)電信號(hào)，從而達(dá) 到檢測(cè) 的目的本系列接近開關(guān)為高頻振蕩型，它以無(wú)接觸、無(wú)壓力、無(wú)火花，迅速 地發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)繼電器或邏輯門，它具有靈敏度高，頻率響應(yīng)快，重 復(fù)定位精度高，舜變過(guò)程短，輸出功率大，抗干擾性能好，工作穩(wěn)定性可靠，使 用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，開關(guān)內(nèi)充以樹脂，使其全封閉，具有耐振、耐腐蝕及防水等特 點(diǎn)。3.6電氣控制部分3.6.1第六站電氣控制原理圖及I /0分配:電氣控制原理圖:通過(guò)整個(gè)模擬生產(chǎn)線的運(yùn)作，可以看出在第六站中，PLC軟件的執(zhí)行及絲杠的的動(dòng)作與工件的到來(lái)與否無(wú)關(guān)，而是有節(jié)

30、奏的不間斷的執(zhí)行工件的入倉(cāng)、分類。在第三站（加工站）對(duì)工件鉆完孔后，通過(guò)傳感器的檢測(cè)，在于第四站的內(nèi)芯配合， 將信息傳給PLC當(dāng)?shù)谖逭镜臋C(jī)械手將工件放在第六站的氣缸懸臂梁上時(shí)，PLC開始執(zhí)行命令，將感知的信號(hào)轉(zhuǎn)化為一系列相應(yīng)的脈沖量，來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的橫 向及縱向位移，是氣缸準(zhǔn)確定位。同時(shí)再由 PLC發(fā)出指令通過(guò)控制電磁換向閥， 進(jìn)而控制活塞的推出與縮回，從而保證工件的準(zhǔn)確入倉(cāng)，完成成品分類。在第六站的整個(gè)工作過(guò)程中，其中橫軸左側(cè)與縱軸中部的傳感器完成支架的 復(fù)位，縱軸下方的傳感器限制支架的最低位置， 這三個(gè)傳感器為電感傳感器，其 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，頻率響應(yīng)快，重復(fù)定位精度高，瞬變過(guò)程短，輸出功率

31、大，急 電特性好，工作穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)。氣缸上的兩個(gè)傳感器為電磁傳感器，主,PLC發(fā)出要完成工件的入倉(cāng)過(guò)程。當(dāng)氣缸準(zhǔn)確定位后（到達(dá)工件的指定倉(cāng)庫(kù)） 指令使電磁閥換向，活塞被推出，工件入倉(cāng)，電磁閥復(fù)位，活塞收回I / 0分配第六站地址分配X000:橫軸到位Y000:橫軸脈沖X001 :豎軸到位Y001:豎軸脈沖X002:豎軸限位Y002:橫軸方向X003:推出到位Y003:豎軸方向X004:縮進(jìn)到位Y004:推工件3.6.2分類站程序框圖開始注：左右滑塊右移的順序依次為右移1 格，右移2格，右移3格 回原位是指左右滑塊左移，上下 滑塊回到第2格3.7 PLC 部分：3.7.1 PLC部分的基

32、本知識(shí)：1. 定義:PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)， 計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等襖操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各類 機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，它是在繼電器的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化而來(lái)的。2. PLC控制系統(tǒng)的基本組成：電源，CPU模塊，編程器，I/O模塊。3. 輔助繼電器含義：M30Q M302 M304 M306分別表示：工件為白白、白黑、黑白、黑黑時(shí)前站機(jī)械手離開；M301 M303 M305 M307分別表示：到來(lái)的工件為白白、白黑、黑白、黑黑。4.PLC控制部分的程序步驟：a.工作臺(tái)準(zhǔn)備部分 b

33、.按工件顏色不同分配不同 的方案c.工件入倉(cāng)部分（可以分為步進(jìn)電機(jī)橫軸運(yùn)轉(zhuǎn)和縱軸運(yùn)轉(zhuǎn)兩部分）d.步進(jìn)電機(jī)控制部分e.系統(tǒng)復(fù)位5. 作用：PLC部分主要在生產(chǎn)系統(tǒng)中集中的及時(shí)收集生產(chǎn)中反饋回來(lái)的信息，經(jīng) 過(guò)科學(xué)的分析和處理，通過(guò)程序迅速的響應(yīng)，快速的控制生產(chǎn)過(guò)程。6. 工作原理：PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步 序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條 順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的 掃描。四、實(shí)習(xí)總結(jié)這次實(shí)習(xí)是我們機(jī)械電子工

34、程學(xué)生實(shí)踐部分中的重要環(huán)節(jié)， 對(duì)我們很重要。 在以前，我們學(xué)的都是一些理論知識(shí)，而且我們光只注意一些理論知識(shí)， 沒(méi)有專 門的練習(xí)來(lái)提高我們的實(shí)際操作能力。這一次的實(shí)習(xí)沒(méi)有多少東西要我們?nèi)ハ耄?更多的是要我們?nèi)プ?，好多東西看起來(lái)十分簡(jiǎn)單，看著貌似都懂，但沒(méi)有親自去 操作，就不能懂得理論與實(shí)踐如何聯(lián)系。我們這次的實(shí)習(xí)就是要我們跨過(guò)這道實(shí) 際和理論之間的鴻溝。時(shí)間雖短，但我們學(xué)到很多東西。通過(guò)這次實(shí)習(xí)，使我們 意識(shí)到我們的操作能力的不足，認(rèn)識(shí)到在理論上的缺陷。因此，在以后的學(xué)習(xí)生 活中，我們需要更努力地讀書和實(shí)踐。通過(guò)這次學(xué)校為我們提供的機(jī)電一體化訓(xùn)練平臺(tái)，我們初步了解了模塊化 生產(chǎn)的概念。通過(guò)對(duì)模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際參觀、操作、測(cè)量、測(cè)繪、制圖并且 進(jìn)行了編程設(shè)計(jì)和運(yùn)行工作。兩個(gè)星期對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是比較充實(shí)的，我們分配到的任務(wù)是第六站-分類站，通過(guò)這一次實(shí)習(xí)我們初步明白了生產(chǎn)系統(tǒng)個(gè)部分的功能、結(jié)構(gòu)、工作原理、 氣動(dòng)控制、電路圖和PLC的編程控制以及其編程，尤其是機(jī)械部分。模塊生產(chǎn)系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練是綜合性的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)， 是機(jī)械、氣壓和電子技術(shù)個(gè)專業(yè)協(xié)同合 作的結(jié)