滑塊厚度綜合檢測平臺控制系統(tǒng)硬件部分設(shè)計.doc

目次1緒論.21.1概述.21.2國內(nèi)外的發(fā)展概況及趨勢.21.3本課題研究的意義.41.4本課題擬采用的方法.41.5本課題的主要內(nèi)容.42滑塊厚度綜合檢測平臺控制系統(tǒng)總體設(shè)計.62.1檢測平臺總體設(shè)計概要.62.1.1檢測平臺及分料機構(gòu)設(shè)計簡介.72.1.2檢測平臺及分料機構(gòu)控制要求.82.2控制系統(tǒng)總體設(shè)計.92.2.1概述.92.2.2控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計.103控制系統(tǒng)的硬件選型及分析.123.1概述.123.1.1步進(jìn)電機與驅(qū)動部分.123.1.2狀態(tài)檢測及報警設(shè)計.123.2步進(jìn)電機選型及布置.133.2.1步進(jìn)電機步距角的分析.133.2.2步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速的分析估算.143.2.3負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)矩的估算.153.2.4選型.173.3接近開關(guān).183.4電磁鐵的選型.193.4.1彈簧預(yù)緊力的分析估算.193.4.2選型.203.5PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計及選型.203.5.1PLC的選型.203.5.2PLC的I/O點分配.213.5.3PLC與工控機的通信協(xié)議.243.5.4驅(qū)動器的選擇.253.6控制系統(tǒng)硬件總體連接圖.274.控制系統(tǒng)軟件簡介.284.1概述.284.2軟件的功能.284.3軟件的實現(xiàn)方法.294.4軟件流程圖.295全文總結(jié).31致謝.33參考文獻(xiàn).34傳統(tǒng)檢測的滑塊檢測方法采用人工檢測，存在檢測速度慢、效率低下和人為因素影響大的問題。隨著生產(chǎn)力的提高，滑塊的自動化檢測成為發(fā)展的必然。本文通過對滑塊檢測工藝流程分析，設(shè)計了基于PC-PLC模式的滑塊自動化檢測系統(tǒng)的控制系統(tǒng)硬件。通過對檢測系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的總體方案和工作原理的介紹，闡明了控制部分硬件系統(tǒng)的設(shè)計思想，完成了硬件的選型，并通過現(xiàn)場調(diào)試驗證了控制系統(tǒng)的合理性和可靠性。關(guān)鍵詞：滑塊步進(jìn)電機控制畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要TitleMicrocomponentThicknessComprehensiveDetectingPlainThehardwareofcontrolsystemAbstractThetraditionalMicrocomponentverificationmethodwasmanualwork,whichhadtheproblemofslowvelocity,lowefficiencyandmaninducedfactoreffect.Astheincreaseoftheproductivity,theautomationdetectingofMicrocomponentbecamethenecessityofthedevelopment.InthisarticletheMicrocomponentdetectingtechnicswasanalysedandthecontrolsystemhardwareoftheMicrocomponentautomationdetectingsystemwasdesigned.Bytheintroduceoftheoverallplan,theprocessingtheoryofthecontrolsystemofthedetectingsystem,thedesignpenseeofthehardwareofthecontrolsystemwasdicussedandthepartsofthehardwarewasselected.Therationalityofcontrolsystemwasprovedwellbydebugginginindustriallocale.Keywords：MicrocomponentStepMotorC1緒論1.1概述滑塊是空氣調(diào)節(jié)器中的一個關(guān)鍵性部件，其加工要求的平行度、垂直度和尺寸精度都很高，滑塊的加工質(zhì)量、幾何尺寸、形位公差、表面粗糙度等會嚴(yán)重影響空氣調(diào)節(jié)器的性能指數(shù)，圖1-1所示為滑塊外形圖。圖1-1隨著空氣調(diào)節(jié)器的發(fā)展，滑塊的需求量越來越大，對其精度要求越來越高，而目前，滑塊厚度的檢測仍然依靠手工操作。工作人員利用測量工具對滑塊進(jìn)行測量，然后對滑塊是否合格進(jìn)行估計分類。這種方法存在檢測速度慢（一個工人一個班次只能檢測幾百塊），效率低，人為因素影響大的問題，嚴(yán)重制約了滑塊的生產(chǎn)效率，而且容易受主觀因素影響，無法得到精確的數(shù)據(jù)?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展要求生產(chǎn)向著快速、靈活、高質(zhì)量、大批量的自動化方向發(fā)展，與此同時，產(chǎn)品檢測能否跟得上生產(chǎn)的速度就決定了工廠效益的高低，尤其是對大批量生產(chǎn)的重要元件的檢測，靠人工檢測費時、費力。因此，如果能有一條自動檢測生產(chǎn)線來取代原來的手工操作，就顯得非常必要。因此，由寧波市科技局提出、南京理工大學(xué)承擔(dān)研制一套自動化程度高、檢測效率高的滑塊厚度綜合檢測平臺。該系統(tǒng)可以達(dá)到自動檢測滑塊的尺寸，以減輕工人勞動強度，節(jié)省大量的人力、財力、物力，并提高檢測的正確率，使產(chǎn)量與檢測同步，以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況及趨勢成件物品分揀是將眾多的不同物品，迅速地按其要求分送到眾多目的地的一種物料搬運過程。過去，成件物品分揀一般用人力和借助簡單機械來進(jìn)行，其主要缺點是勞動量大，效力低，差錯率高。隨著生產(chǎn)及商業(yè)連鎖經(jīng)營模式的發(fā)展和商品品種的激烈增多，目前物品分揀系統(tǒng)已成為各種行業(yè)，如郵政、醫(yī)藥、煙草、圖書等末端配送中心的重要設(shè)施，也是物料搬運自動化的一個重要分支。雙向滑塊分揀系統(tǒng)主要由前處理設(shè)備、雙向推塊分揀主機、后處理設(shè)備、控制裝置及電腦管理等四部分組成。1.前處理設(shè)備包括雙向滑塊分揀機之前向雙向滑塊分揀機輸送物品的進(jìn)給臺及其他輔助性輸送機和作業(yè)臺等。進(jìn)給臺的功能主要有兩個：一是操作人員利用輸入裝置或條碼識別裝置將各個分揀物品的尺寸、目的地址送入資訊處理系統(tǒng)，然后經(jīng)控制器轉(zhuǎn)換為確定推塊方向、位置、數(shù)量和驅(qū)動分岔機構(gòu)等一系列指令；另一個是控制分揀物品進(jìn)入分揀主機的時間和速度，使進(jìn)入分揀主機的物件與分配好的推塊同步，確保和物件準(zhǔn)確分揀。其他輔助性輸送機則是向進(jìn)給臺輸送分揀物品，可根據(jù)分揀系統(tǒng)現(xiàn)場的要求和條件來設(shè)置。2.雙向推塊分揀主機是系統(tǒng)的核心設(shè)備，由板式輸送機、推塊、道岔等關(guān)鍵部件組成，根據(jù)控制裝置的指令、通過滑塊將分揀物品分揀到相應(yīng)的下線格口。3.后處理設(shè)備一般指設(shè)置在雙向滑塊分揀主機兩側(cè)的下線格口，其功能是暫存經(jīng)分揀的物件。下線格口有多種類型和表式，如：有動力和無動力、滑槽和排輪結(jié)構(gòu)等，以適應(yīng)不同需求，線格口一般設(shè)有預(yù)滿格及滿格聲光提示功能。格滿后，由人工收集和裝車發(fā)運，也有直接將伸縮式輸送機或其他輸送機連接下線格口組成后處理系統(tǒng)，以提高分揀效率。4.控制裝置及電腦管理是對物品分揀資訊和處理，給系統(tǒng)設(shè)備各執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出動作指令，使物品迅速、準(zhǔn)確地在預(yù)定的分揀口進(jìn)入目的地，完成對物品的分揀搬運處理。電腦管理主要是對系統(tǒng)中各設(shè)備運行的資料進(jìn)行記錄、監(jiān)測和統(tǒng)計，相關(guān)生產(chǎn)資料、技術(shù)資料、各類報表等的整理和列印，并能與上位機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)路管理。1.3本課題研究的意義本課題意在研制出一套滑塊厚度綜合檢測平臺系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的自動檢測功能，來取代原有的人工檢測，以達(dá)到減輕工人勞動強度、提高生產(chǎn)效率的目的?；瑝K自動檢測裝置的應(yīng)用，將有效地提高企業(yè)的自動化水平，在提高了測量精度的基礎(chǔ)上，極大地提高工廠的生產(chǎn)檢測效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力，可以產(chǎn)生極大的經(jīng)濟效益。因此，此檢測裝置的設(shè)計和應(yīng)用，具有極高的實用價值與推廣價值，有著重要的意義。1.4本課題擬采用的方法隨著科技的不斷發(fā)展，檢測自動化已成為一種提高效率、提高檢測結(jié)果精確性的重要途徑。傳統(tǒng)的滑塊檢測主要依靠工人手工打表的方式，對滑塊是否合格進(jìn)行檢驗。人工檢測存在檢測速度慢、效率低下、人為因素影響大等問題。因此，滑塊的自動化檢測成為必然。本課題中滑塊的傳送、分料、滑塊厚度的檢測等動作全部由系統(tǒng)進(jìn)行自動化檢測，這不僅能夠大大提高測試效率，還能減少工作人員的主觀因素對測試結(jié)果精確性的影響。要達(dá)到滑塊厚度尺寸的自動檢測的目的，本系統(tǒng)主要采用的是流水線式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)軌中完成滑塊的運行及其翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)，并在完成綜合檢測后自動分料，導(dǎo)軌用步進(jìn)電機帶動雙面同步齒形帶傳動，分料機構(gòu)部分用步進(jìn)電機帶動，電磁鐵得失電來實現(xiàn)；采用可編程序控制器（PLC）作為系統(tǒng)的控制核心，通過串行通訊與工控機