自动机与自动线

《自动机与自动线综合实训》

项目技术报告

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学号：**********

班级：机电1211

课程名称：自动机与自动线综合实训

指导老师：丁加军胡天翔

提交日期：2014.10.16

为期两周的自动线与自动机综合实训，分为五个部分，自动机设计，选型与设计，自动机装配调试，PLC程序，测试。在指导老师的指导下，了解并且掌握YL-335B自动机的工作原理以及PLC的设计与测试。

第一章任务描述 (1)

1.1自动机与自动线 (1)

1.2自动机与自动线的特点： (1)

1.3自动生产线一般被应用在哪些范围？ (1)

1.4亚龙YL-335B (1)

1.5供料单元的动作过程 (2)

第二章供料单元机械结构部分设计 (4)

2.1 供料单元的元件认知 (4)

2.2供料单元的结构组成 (4)

2.3进料模块和物料台 (5)

2.4料仓的选择 (6)

第三章气动元件设计 (6)

3.1气动技术概况 (6)

3.2气动元件简介 (7)

3.3供料单元气动元件设计 (7)

3.3.1气动控制回路设计 (7)

3.3.2气缸的选择 (8)

3.3.3电磁阀的分类及选用 (8)

3.3.4节流阀的选择 (10)

第四章传感器的设计与选择 (11)

4.1传感器的介绍 (11)

第五章PLC与触摸屏的设计 (14)

5.1西门子S7-PLC介绍 (14)

5.2供料站的工艺流程 (14)

5.3 PLC的设计 (15)

5.4 PLC程序的编写 (16)

5.4.1供料单元PLC主程序 (17)

5.4.2供料控制PLC程序 (20)

5.4.3状态指示PLC程序 (23)

5.5遇到的问题及解决方案 (25)

第一章任务描述

1.1自动机与自动线

自动线能实现产品生产过程自动化的一种机器体系。即通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运输的机器设备，组成高度连续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产。是在连续流水线基础上进一步发展形成的，是一种先进的生产组织形式。它的发展趋势是：提高可调性，扩大工艺范围，提高加工精度和自动化程度，同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。

自动机一般具有以下五个系统：（1)驱动系统,它是自动机的动力来源，可以是电动机驱动、液压驱动、气压驱动等。（2）传动系统，它的功能是将动力和运动传递给各执行机构或辅助机构。（3）执行机构，它是实现自动化操作与辅助操作的系统。（4）检测系统，它的功能是对自动机动作的位置、行程、速度、力及介质的压力、流量进行检测并反馈给控制系统。（5)控制系统，它的功能是控制自动机的驱动系统、传动系统、执行机构，将运动分配给各机构，使它们按时间、顺序协调工作，由此实现自动机的工艺职能，完成自动化生产。

1.2自动机与自动线的特点：

品种多，生产率高，自动化程度高，结构和动作复杂以及震动问题突出。

1.3自动生产线一般被应用在哪些范围？

自动生产线是由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统，简称自动线。

机械制造业中有铸造、锻造、冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等自动线，也有包括不同性质的工序，如毛坯制造、加工、装配、检验和包装等的综合自动线。

切削加工自动线在机械制造业中发展最快、应用最广。主要有：用于加工箱体、壳体、杂类等零件的组合机床自动线；用于加工轴类、盘环类等零件的，由通用、专门化或专用自动机床组成的自动线；旋转体加工自动线；用于加工工序简单小型零件的转子自动线等。

1.4亚龙YL-335B

现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。

可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术的技术人材是当务之急。

亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC 之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。因此，YL-335B综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用

YL-335B，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。

YL-335B采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学实训考核或技能竞赛的需要。

1.5供料单元的动作过程

工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆

可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置在需要将工件推出到物料台上时压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后缸返回，松开次下层工件。这样就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气这样，料仓中的工件在重力的作用下，为下一次推出工件做好准备。

在底座和装料管第4层工件位置层工件位置，分别安装一个漫射式光电开关。它们的功能是检测料仓中有无储料或储料是否足够。若该部分机构内没有工件，则处于底层和第4层位置的两个漫射式光电接近开关均处于常态；若仅在底层起有3个工件，则底层处光电接近开关动作而第4层处光电接近开关常态层处光电接近开关常态，表明工件已经快用完了。这样，料仓中有无储料或储料是否足够，就可用这两个光电接近开关的信号状态反映出来。推料缸把工件推出到物料台上推料缸把工件推出到物料台上。物料台面开有小孔，物料台下面设有一个园柱形漫射式光电接近开关台下面设有一个园柱形漫射式光电接近开关，工作时向上发出光线，从而透过小孔检测是否有工件存在从而透过小孔检测是否有工件存在，以便向系统提供本单元物料台有无工件的信号。在输送单元的控制程序中在输送单元的控制程序中，就可以利用该信号状态来判断是否需要驱动机械手装置来抓取此工以利用该信号状态来判断是否需要驱动机械手装置来抓取此工件。