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1、目錄第1章 自動生產線簡介11.1了解自動生產線的意義21.2自動生產線的發(fā)展趨勢特點及其應用21.3本自動生產線的各站的介紹3第2章.FESTO中文版液壓與氣動教學軟件使用521 純氣動基本回路圖522 雙氣缸部進控制氣動回路圖6第3章供料站裝置電、氣動控制系統(tǒng)設計73.1供料站裝置的組成73.2氣動回路的設計83.3電氣系統(tǒng)設計153.4調試過程18小結20 第1章 自動生產線簡介1.1了解自動生產線的意義自動化生產線是現(xiàn)代工業(yè)的生命線。機械制造、電子信息、石油化工、輕工紡織、食品、制藥、汽車制造以及軍工生產等現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展都離不開自動生產線的主導和支撐作用。自動化生產線是在自動化專機的

2、基礎上發(fā)展起來的。自動化專機是單臺的自動化設備，它所完成的功能是有限的，只能完成產品生產過程中單個或少數(shù)幾個工序。在工序完成后，經常需要將已完成的半成品及生產過程信息采用人工方式傳送到其他專機上繼續(xù)新的生產工序。整個生產過程需要一系列不同功能的專機和人工參與才能完成，既降低了場地的利用率，又增加了人員及附件設備，還增加了生產成本，尤其是與人工參與過程中給產品的生產質量帶來了各種隱患，不利于實現(xiàn)產品生產的高效率和高質量。將產品生產所需要的一系列不同的自動化專機按照生產工序的先后次序排列，則通過自動化輸送系統(tǒng)可將全部門專機連接起來，即可省去專機之間的人工參與過程。產品生產的流程由一臺專機完成相應工

3、序操作后，經過輸送系統(tǒng)將已完成的半成品及生產過程信息自動傳送 到下一臺專機繼續(xù)進行新的工序操作，直到完成全部的工序為止。這樣不僅減少了整個生產過程所需要的人力、物力，而且大大縮短了生產周期，提高了生產效率，降低了生產成本，保證了產品質量。這就是自動化生產線產生的背景。自動化生產線是在流水線和自動化專機的功能基礎上逐漸發(fā)展形成的、自動工作的機電一體化的裝置系統(tǒng)。它通過自動化輸送系統(tǒng)及其他輔助裝置，按照特定的流程，將各種自動化專機連接一體，并通過氣動、液壓、電機、傳感器和電氣控制系統(tǒng)使各部分聯(lián)合動作，使整個系統(tǒng)按照規(guī)定的程序自動的工作，連續(xù)、穩(wěn)定的生產出符合技術要求的特定產品。這種自動工作的機電一

4、體化系統(tǒng)為自動生產線。1. 2自動生產線的發(fā)展趨勢特點及其應用 發(fā)展歷程：二十世紀20年代，隨著汽車、滾動軸承、小型電動機和縫紉機等工業(yè)發(fā)展，機械制造中開始出現(xiàn)自動線，最早出現(xiàn)的是組合機床自動線。在二十世紀20年代之前，首先是在汽車工業(yè)中出現(xiàn)了流水生產線和半自動生產線，隨后發(fā)展成為自動線。第二次世界大戰(zhàn)后，在工業(yè)發(fā)達國家的機械制造業(yè)中，自動線的數(shù)目急劇增加。條件和優(yōu)點：采用自動線進行生產的產品應有足夠大的產量；產品設計和工藝應先進、穩(wěn)定、可靠，并在較長時間內保持基本不變。在大批、大量生產中采用自動線能提高勞動生產率，穩(wěn)定和提高產品質量，改善勞動條件，縮減生產占地面積，降低生產成本，縮短生產周期

5、，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。應用范圍：機械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。 設備聯(lián)結：機械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。自動生產線在無人干預的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進行操作或控制的過程，其目標是“穩(wěn)，準，快”。1.3自動生產線的各站的介紹KM2線圈得電，KM2常開觸點閉合，YV2（2Y1）得電，推料缸本自動生產線共有六站組成，分別為：上料檢測站、搬運站、加工

6、站、安裝站、安裝搬運站和分類站。1.上料檢測站回傳上料臺將工件依次送到檢測工位,升裝置將工件提升并檢測工件顏色, 檢測顏色并根據(jù)顏色作出相應反應：藍色工件報警燈亮，黑色工件蜂鳴器響。2.搬運站將工件從上站搬至下一站，統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復位指示燈閃爍-（按復位按鈕）-電機運轉到系統(tǒng)自動復位至初始位置。3.加工站用回轉工作臺將工件在四個工位間轉換，打孔單元打孔，檢測打孔深度，等待第四站搬運工件工件搬走后電機要轉回到原位等待重新工作，如此循環(huán)。4.安裝站選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位，本站實現(xiàn)小工件料倉切換、小工件上料和安裝（采用真空吸附法將小工件安裝至加工完的工件

7、的內腔），完成一個自動裝配的流程。5.安裝搬運站將上站工件拿起放入安裝工位，將裝好工件拿起放下站，系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復位指示燈閃爍（按復位按鈕）系統(tǒng)自動復位至初始位置（2個直線缸處于左位，小型氣動機械手夾放工件氣缸為放松狀態(tài)即夾爪打開；氣動升降吊臂縮回到位即夾臂抬起）6.分類站按工類型分類將工件推入庫房，本站實現(xiàn)了2軸自由移動平面內準確定位和工件推放，完成工件在4×4料倉中的準確入庫。第2章.FESTO中文版液壓與氣動教學軟件使用21純氣動基本回路圖圖2.1純氣動回路 工作原理：當按下1S1時，在氣體的作用下，兩位五通換向閥從1-4進氣口進入汽缸，汽缸伸出，再按下1S1時，

8、兩位五通換向閥在彈簧的作用下復位，氣體從3進氣口進入汽缸，汽缸縮回。2.2 雙氣缸步進控制氣動回路圖圖2.2雙氣缸步進控制氣動回路圖工作原理：圖示狀態(tài)下，按下SB3時，YV2（2Y1）得電，推料缸伸出，當YV2（2Y1）；不得電時，在彈簧作用下，推料缸縮回；當按下SB1時，KM1線圈得電，KM1常開觸點閉合，YV2（1Y1）得電，攔截缸伸出；當按下SB2時，KM2線圈得電，KM2常開觸點閉合，YV12（1Y1）得電，攔截缸縮回整個運動過程為：推料缸出-推料缸縮回-攔截缸伸出-攔截缸縮回，循環(huán)不止。第3章供料站裝置電、氣動控制系統(tǒng)設計3.1供料站裝置的組成電磁閥繼電器I/O接口報警燈推料缸料倉攔

9、截缸（a）按鈕控制面板（b）端子排急停繼電器485I/O接口PLC（c）圖3.1上料檢測站的結構示意圖1.機械部分（1）井式儲存料倉：存儲待原料元件。 （2） 自動推料單元：采用直線氣缸完成推料動作，將工件由料倉送到傳送帶。（3） DC24V齒輪減速直流電機驅動的傳送帶傳送單元：通過輸送帶將工件傳送到傳送帶待搬運位置。（4） 原料檢測單元：包含攔截定位裝置與檢測系統(tǒng)，完成工件檢測與顏色辨別的光電傳感器。（5）出料定位單元：由傳感器完成工件定位檢測 。（6）報警蜂鳴裝置：區(qū)分不同顏色工件。2 氣動元件（1）雙作用氣缸在壓縮空氣作用下，雙作用氣缸活塞桿既可以伸出，也可以回縮。通過緩沖調節(jié)裝置，可以

10、調節(jié)其終端緩沖。氣缸活塞上永久磁環(huán)可用于驅動磁性傳感器動作。（2）氣源氣源裝置通常包括空氣壓縮機、儲存裝置、冷卻裝置、凈化裝置等。氣源可以提供氣動系統(tǒng)所需的壓縮空氣，其中減壓閥用于調節(jié)工作壓力。實訓裝置中一體式壓縮機將壓縮空氣送到裝置上，再通過裝置上的一個氣動三聯(lián)件調整壓力和進一步凈化壓縮空氣，供設備使用。圖3.2為三聯(lián)件外形圖，圖3.3為二聯(lián)件的外形圖。氣源三聯(lián)件，包含過濾器、減壓閥和油霧器。而二聯(lián)件沒有油霧器。壓力過濾減壓調壓手 圖3.3氣動二聯(lián)件的外觀圖圖3.4 節(jié)流閥和單向節(jié)流閥符號(3)二位五通換向閥換向閥是利用閥芯的位置變動，改變閥體上各通口的通斷狀態(tài)，從而控制油路（或氣路）連通、

11、斷開或改變介質的流動方向?？呻娍鼗蚴謩涌刂?，以實現(xiàn)換向。本站的一個兩位五通雙電控電磁閥，用于驅動推出氣缸控制；一個兩位五通單電控電磁閥，用于驅動擋缸控制。(4)可調單向節(jié)流閥可調單向節(jié)流閥由單向閥和可調節(jié)流閥組成，單向閥在一個方向上可以阻止壓縮空氣流動，此時，壓縮空氣經可調節(jié)流閥流出，調節(jié)螺釘可以調節(jié)節(jié)流面積。3.檢測元件本站的檢測元件有磁性傳感器和光電傳感器。磁性傳感器有藍色和棕色2根引出線，使用時藍線引出線應鏈接到plc輸入公共端，棕色引出線應鏈接到plc輸入端;光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的（1）磁性傳感器用于檢測氣缸伸縮到位情況，（2）光電傳感器用于完成工

12、件檢測與顏色辨別,當工件時藍色時，蜂鳴器響，是黑色時，報警燈亮。3.2氣動回路的設計圖3.5氣動回路的設計表3-1 電磁鐵動作順序表YV3YV2YV1推料缸推出+-攔截缸推出-+-攔截缸縮回-+工作原理：當YV3得電時，推料缸推出工件。失電，自動退回。當YV2得電，攔截缸伸出，攔截工件。當YV1得電，氣缸縮回，工件繼續(xù)隨著傳送帶移動。3.3電氣系統(tǒng)的設計1.PLC的選型與I/O分配各個站的控制面板的按鈕均為控制器件，行程開關、工作臺中檢測氣缸工作是否到位的傳感器信號均為現(xiàn)場發(fā)出的信號，作為PLC的輸入信號；而電機、 閥、按鈕指示燈等均為被控器件，執(zhí)行PLC運算后發(fā)出的命令，作為PLC的輸出信號

13、。由此可知，該系統(tǒng)有14個開關量輸入信號和8個開關量輸出信號，驅動的輸出元件工作電壓為DC 24V，考慮預留一定的冗余，選用FX2N-48MR的PLC完全能滿足系統(tǒng)要求。上料檢測裝置的I/O分配如表3-2所示，端口接線如圖3-3所示。表3-2上料檢測裝置的I/O分配輸入作用輸出作用X0檢測有無工件Y0電機X1顏色判定Y1蜂鳴X2傳送帶末端有無工件Y2報警燈X3氣缸1縮回到位Y3氣缸1伸出X4氣缸1伸出到位Y4氣缸2伸出X5氣缸2縮回到位Y5氣缸2縮回X6氣缸2伸出到位Y10 開始燈X10開始Y11復位燈X11復位Y0傳送帶X12特殊功能按鈕X13自動/手動X14單/聯(lián)X15停止X16急停2.程

14、序設計（1）設計思路根據(jù)控制要求，編寫流程圖,此流程圖用的是部進指令編程的，流程圖如圖3.6所示： 3.6流程圖（2）梯形圖3.4調試過程1.氣動回路的調試按下各個回路中氣動按鈕，觀察各個氣缸的動作情況，如速度正常，測說明是正確的。2.輸入輸出的確定輸入：按下設備上的氣閥，觀察設備上相應的動作，然后看PLC上的輸入的燈亮情況，然后記錄，例如：按下一個氣閥，設備上的攔截缸伸出，PLC上對應的X6燈亮，測說明X6對應攔截缸伸出到位；輸出：編程簡單梯形圖進行檢查，例如下圖，當X10為“ON”時，Y0有輸出，此時電機也轉動，測說明檢查控制的PLC地址為Y0圖3.7檢測梯形圖2.程序的輸入（1）PLC與

15、計算機及PLC與PLC之間的通訊連接與設置將PC機與PLC按正確方式連接，并設置通訊端口與通訊參數(shù)；（2）完成各站程序的編輯、上傳、下載3系統(tǒng)調試解除急停按鈕，按下上電按鈕，上電按鈕指示燈亮，復位燈閃爍，按下復位按鈕，系統(tǒng)復位，若設備能按照變成要求完成動作，側說明正確，否則有問題。例如：按下開始按鈕后，推出氣缸1將工件推出，傳感器檢測到工件至傳送帶后，推出氣缸1縮回，回轉電機旋轉。4.程序調試過程中出現(xiàn)的問題與處理方法 出現(xiàn)的問題是：當工件到達第二個傳感器的時候，傳感器不能正常的檢測工件，（蜂鳴器不會響）經過查看、同小組同學的討論，最終在老師的指導下發(fā)現(xiàn)攔截缸的伸出的時間太長，然后修改了攔截缸伸出的時間后，傳感器就正常工作了。小結通過本課程的學習，