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毕业设计（论文）
课题名称：自动化生产线之装配站设计
指导教师：沈丽娜
系别：电子信息系
专业：机电一体化技术
班级：11机电4班
姓名：李任当
摘要
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。系统控制方式采用每一工作单元有一台PLC承担任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互联的分布式控制方式，因此，综合应用了许多知识，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、和变频技术等。
由于时间仓促以及编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，欢迎读者提出批评和建议。关键词：PLC;装配站
目录
第一章绪论 (1)
1.1设计背景 (1)
1.2设计的内容和结构 (1)
第二章方案论证 (2)
第三章硬件设计 (4)
3.1装配单元的结构与工作过程 (4)
3.2装配单元的气动元件 (8)
3.3传感器 (11)
3.4 PLC的I/O分配及系统安装接线 (15)
第四章软件设计 (17)
4.1编写程序的思路 (17)
4.2状态流程图 (18)
结束语 (20)
致谢 (21)
附录 (22)
参考文献 (28)
第一章绪论
1.1设计背景
随着PLC技术的普及，企业对PLC技术人才的需求明显增加。目前，很多企业为了提高生产效率，自动化生产线越来越普及，它有效的加快了工作的效率，提高生产速度和生产质量。当工人按下按钮，生产线就会自动运行，以此来满足企业的需求。
由于传送带的广泛应用使得，原材料均可在使用机械装置搬运的移动中，加工成为各种零件而部件。而装配和汽车总装配原则，采用移动装配法完成。由于把生产工序分细，大大提高了操作熟练程度和劳动生产率。作业的速度也为传送带的速度所规定，借助于传送带的应用，使生产过程的各项作业能在同一时间进行并且各种零部件在各条流水线的投入和产出互相衔接配合，不至于发生在制品过多或不足的现象恰能保证总装配线的需要形成同步化的流水生产体系。本文介绍的是以PLC控制自动化生产线装配站系统的设计。
1.2设计的内容和结构
设计的内容共分为五章：第一章“绪论”概括了课题的设计背景和设计的内容和结构；第二章“方案论证”介绍三种控制中心的设计方案，结合多方面的原因，选择其中的一种方案作为本次设计的方案；第三章“硬件设计”主要分析了系统的构成以及基本工作原理；第四章“软件设计”介绍了软件流程图和部分关键程序；最后的总结对本次完成的工作进行总结，并对今后的工作提出建议。
第二章方案论证
下面介绍两种不同plc为控制核心的设计方案。
一、三菱系列的PLC
三菱PLC英文名又称：Mitsubish Power Line Communication，是三菱电机在大连生产的主力产品。三菱PLC在中国市场常见的有以下型号：FR-FX1N FR-FX1S FR-FX2N FR-FX3U FR-FX2NC FR-AFR-Q，下面我们主要介绍FX1N和FX2N系列。
FX1N系列:是三菱电机推出的功能强大的普及型PLC。具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性。是一款广泛应用于一般的顺序控制三菱PLC。
FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先进的系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
1.编程语言
在FX系列可编程控制器控制器中，除基本的指令表变成方式外，还可以采用在图形画面上进行阶梯符号作图的梯形图编程方式，以及对应机械动作流程进行顺控设计的SFC（顺序功能图）方式，而且，这些程序可以相互转换换。指令表及梯形图程序如果按一定的规则编写，也可以实现到SFC图的逆变换。
2.高速处理
三菱系列PLC可以实现高速处理，FX系列可编程控制器内置的高速计数器，对来自特定的输入继电器的高速脉冲进行中断处理，因此与扫描时间无关，可以进行高达60kHz/h的高速脉冲。在可编程控制器中设置了C-R滤波器，以防止输入信号的震动和噪音的影响。可以对脉冲进行捕捉，在脉冲捕捉中可以监视来自特定输入的脉冲信号，也可以在输入时采用中断处理设置特殊辅助继电器。
3.FX的PLC支持顺序控制。
可编程控制器的扫描周期是恒定模式，采用次模式可以以固定的周期处理和运算同步执行的指令。在设备不停机的情况下也可以对运行过程中的程序进行改变的功能。
4.应用指令
FX系列PLC基于追求“基本功能、高速处理、便于使用”的规范理念，FX可编程控制器具有数据的传送和比较，四则运算及逻辑运算、数据的循环和位移等基本指令，还有输入输出刷新、中断、高速计算器专用比较指令、高速脉冲输出等高速处理指令，以及在SFC控制方面，将机械控制的标准动作封袋化的状态初始化指令等。此外，还提供了可适应更复杂的控制的浮点运算及PID运算等。
二、西门子系列PLC
西门子股份公司（SIEMENS AG FWB：SIE, NYSE：SI）是世界最大的机电类公司之一，1847年由维尔纳冯西门子建立。西门子SIAMTIC模块化控制器有着很大的优势，它可以即买即用，长期兼容性和可用性，可以在恶劣环境下工作，模块还可以扩展和升级。西门子的产品十分的抗震动，通过集中式和分布式I/O控制。所以西门子在最近的一些年内能够很有力的打进中国的市场并能在中国的市场牢牢的扎根。这和西门子产品的质量和性能有着十分大的关系.其中就有S7-200、S7-300、S7-400。
S7-200它适用于一系列机械设备的制造或用作独立的解决方案，微型自动化系统的组成部分，STEP 7 Micro/WIN工程组态软件应用于它，，应用于性能要求较低的自动化任务。它是低成本的微型系统。西门子S7-300它设计紧凑，安装在DIN导轨上，在CPU中集成了许多功能，通过在微型存储器上保持数据实现免维护，PROFIBUS上的等时模式，属于故障。
安全类型。西门子S7-400具有多种机架类型的机架系统，优异的高速处理能力和通讯性能，可以在运行中更改组态，PROFIBUS上的等时模式，还支持PROFIBUS 连接分布式I/O，属于故障安全和容错类型，热插拔。S7-400的三个H CPU，支持硬件同步,功能强大的解决方案，不会发生任何信息损失，且可对工程任务提供高级支持，无需额外的编程费用, 可以为安全应用轻松扩展H系统。
西门子plc现在不仅全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC(reduced instruction set computer)精简指令系统CPU等高级CPU，而且在一台PLC中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。
三菱的优势在于离散控制和运动控制，三菱的指令丰富，有专用的定位指令，控制伺服和步进容易实现，要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项，而西门子在这块就较弱，没有专用的指令，做伺服或步进定位控制不是不能实现，而是程序复杂，控制精度不高。
过程控制与通信控制西门子是强项，西门子的模拟量模块价格便宜，程序简单，而三菱的模拟量模块价格昂贵，程序复杂，西门子做通信也容易，程序简单，三菱在这块功能较弱。
所以针对不同的设备不同的控制方式，我们要合理的选用PLC，用其长处，避其短处。例如某设备只是些动作控制，如机械手，可选择三菱的PLC，某设备有伺服或步进要进行定位控制，也选三菱的PLC;像中央空调，污水处理，温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适，某设备现场有很多仪表的数据要用通信进行采集，选西门子的好控制。
通过以上比较我们选用三菱PLC为主机控制装配站系统。
第三章硬件设计
3.1装配单元的结构与工作过程
装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。
装配单元的结构组成包括：管形料仓，供料机构，廻转物料台，机械手，待装配工件的定位机构，气动系统及其阀组，信号采集及其自动控制系统，以及用于电器连接的端子排组件，整条生产线状态指示的信号灯和用于其他机构安装的铝型材支架及底板，传感器安装支架等其它附件。其中，机械装配图如图3-1所示：
图3-1装配单元机械装配图
1、管形料仓
管形料仓用来存储装配用的金属、黑色和白色圆柱小零件。它由塑料圆管和中空底座构成。塑料圆管顶端放置加强金属环，以防止破损。工件竖直放入料仓的空心圆管内，由于二者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。
为了能对料仓供料不足和缺料时报警，在塑料圆管底部和底座处分别安装了2个漫反射光电传感器（E3Z-L型），并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽，以使光电传感器的红外光斑能可靠照射到被检测的物料上。
2、落料机构
图3-2给出了落料机构剖视图。图中，料仓底座的背面安装了两个直线气缸。上面的气缸称为顶料气缸，下面的气缸称为挡料气缸。
系统气源接通后，顶料气
缸的初始位置在缩回状态，挡
料气缸的初始位置在伸出状
态。这样，当从料仓上面放下
工件时，工件将被挡料气缸活
塞杆终端的挡块阻挡而不能落
下。
需要进行落料操作时，首
先使顶料气缸伸出，把次下层
的工件夹紧，然后挡料气缸缩
回，工件掉入廻转物料台的料
盘中。之后挡料气缸复位伸出，
顶料气缸缩回，次下层工件跌
落到挡料气缸终端挡块，为再
一次供料作准备。
3-2落料机构示意图
3、廻转物料台
该机构由气动摆台和两个料盘组成，气动摆台能驱动料盘旋转180度，从而实现把从供料机构落下到料盘的工件移动到装配机械手正下方的功能。见图3-3。图中的光电传感器1和光电传感器2分别用来检测左面和右面料盘是否有零件。两个光电传感器均选用CX-441型。
图3-3廻转物料台
4、装配机械手
装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的廻转物料台料盘上有小园柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始状态开始执行装配操作过程。装配机械手整体外形如图3-4所示。
装配机械手装置是一个三维运动的机构，它由水平方向移动和竖直方向移动的2个导向气缸和气动手指组成。
图3-4装配机械手的整体外形
装配机械手的运行过程如下：
PLC驱动与竖直移动气缸相连的电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸驱动气动手指向下移动，到位后，气动手指驱动手爪夹紧物料，并将夹紧信号通过磁性开关传送给PLC，在PLC控制下，竖直移动气缸复位，被夹紧的物料随气动手指一并提起，离开当廻转物料台的料盘，提升到最高位后，水平移动气缸在与之对应的换向阀的驱动下，活塞杆伸出，移动到气缸前端位置后，竖直移动气缸再次被驱动下移，移动到最下端位置，气动手指松开，经短暂延时，竖直移动气缸和水平移动气缸缩回，机械手恢复初始状态。
在整个机械手动作过程中，除气动手指松开到位无传感器检测外，其余动作的到位信号检测均采用与气缸配套的磁性开关，将采集到的信号输入PLC，由PLC输出信号驱动电磁阀换向，使由气缸及气动手指组成的机械手按程序自动运行。
5、装配台料斗
输送单元运送来的待装配工件直接放置在该机构的料斗定位孔中，由定位孔与工件之间的较小的间隙配合实现定位，从而完成准确的装配动作和定位精度。如图3-5所示。
图3-5装配台料斗
为了确定装配台料斗内是否放置了待装配工件，使用了光纤传感器进行检测。料斗的侧面开了一个M6的螺孔，光纤传感器的光纤探头就固定在螺孔内。
6、警示灯
本工作单元上安装有红、橙、绿三色警示灯，它是作为整个系统警示用的。警示灯有五根引出线，其中黄绿交叉线为”地线”；红色线：红色灯控制线；黄色线：橙色灯控制线、绿色线：绿色灯控制线；黑色线：信号灯公共控制线。接线如图3-6所示。
图3-6警示灯及其接线
3.2装配单元的气动元件
1、气动摆台
回转物料台的主要器件是气动摆台，它是由直线气缸驱动齿轮齿条实现回转运动，回转角度能在0—90度和0—180度之间任意可调，而且可以安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需要变换的机构。如图3-7所示。
图3-7气动摆台
气动摆台的摆动回转角度能在0—180度范围任意可调。当需要调节回转角度或调整摆动位置精度时，应首先松开调节螺杆上的反扣螺母，通过旋入和旋出调节螺杆，从而改变回转凸台的回转角度，调节螺杆1和调节螺杆2分别用于左旋和右旋角度的调整。当调整好摆动角度后，应将反扣螺母与基体反扣锁紧，防止调节螺杆松动。造成回转精度降低。
回转到位的信号是通过调整气动摆台滑轨内的2个磁性开关的位置实现的，图3-8是调整磁性开
关位置的示意图。磁性开关安装在气缸体的滑轨内，松开磁性开关的紧定螺丝，磁性开关就可以沿着滑轨左右移动。确定开关位置后，旋紧紧定螺丝，即可完成位置的调整。
图3-8磁性开关位置调整示意
2、导向气缸
导向气缸是指具有导向功能的气缸。一般为标准气缸和导向装置的集合体。导向气缸具有导向精度高，抗扭转力矩、承载能力强、工作平稳等特点。
装配单元用于驱动装配机械手水平方向移动的导向气缸外型如图3-9 所示。该气缸由直线运动气缸带双导杆和其它附件组成。
图3-9 导向气缸
安装支架用于导杆导向件的安装和导向气缸整体的固定，连接件安装板用于固定其它需要连接到该导向气缸上的物件，并将两导杆和直线汽缸活塞杆的相对位置固定，当直线气缸的一端接通压缩空气后，活塞被驱动作直线运动，活塞杆也一起移动，被连接件安装板固定到一起的两导杆也随活塞杆伸出或缩回，从而实现导向气缸的整体功能。安装在导杆末端的行程调整板用于调整该导杆气缸的伸出行程。具体调整方法是松开行程调整板上的紧定螺钉，让行程调整板在导杆上移动，当达到理想的伸出距离以后，再完全锁紧紧定螺钉，完成行程的调节。
3、气源处理的必要性
从空压机输出的压缩空气，含有大量的水分、油和粉尘等污染物，空气质量不良是气动系统出现故障的主要因素，会使气动系统的可靠性和使用寿命大大降低，由此造成的损失会大大超过起源处理
装置的成本和维护费用。
压缩空气中，绝对不许含有化学药品、有机溶剂的合成油、盐分和腐蚀性气体等。
气源处理包括
●空气过滤：主要目的是滤除压缩空气中的水分、油滴以及杂质，以达到启动系统所需要的净化程度，它属于二次过滤器。
●压力调节：调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值固定在需要的值上，确保系统压力的稳定性减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。
●油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后，经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满足润滑的需要。
4、气动三联件
为得到多种功能,将空气过滤器、减压阀和油雾器等元件进行不同的组合，就构成了空气组合元件。各元件之间采用模块式组合的方式连接。
图3-10 气动三联件
有些品牌的电磁阀和气缸能够实现无油润滑（靠润滑脂实现润滑功能），便不需要使用油雾器。这时只须把空气过滤器和减压阀组合在一起，可以称为气动二联件。
5、气源处理组件
使用空气过滤器和减压阀集装在一起的气动二联件结构，组件及其回路原理图分别如图3-11 (a)和(b)所示。
图3-11 气源处理组件
3.3传感器
各工作单元所使用的传感器都是接近传感器，它利用传感器对所接近的物体具有的敏感特性来识别物体的接近，并输出相应开关信号，因此，接近传感器通常也称为接近开关。
1、磁性开关
磁性开关用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程的。
气缸的活塞上安装一个永久磁铁的磁环，从而提供一个反映气缸活塞位置的磁场。而安装在气缸外侧的磁性开关用舌簧开关作磁场检测元件。当气缸中随活塞移动的磁环靠近开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引，触点闭合；当磁环移开开关后，簧片失磁，触点断开。触点闭合或断开即提供了气缸活塞伸出或缩回的位置。图3-12是带磁性开关气缸的工作原理图。
图3-12 带磁性开关气缸的工作原理图
图3-13 磁性开关及内部电路原理图
磁性开关安装位置的调整方法是松开它的紧定螺栓，让磁性开关顺着气缸滑动，到达指定位置后，再旋紧紧定螺栓。
2、电感式接近开关
是利用电涡流效应制造的传感器，当被测金属物体接近电感线圈时产生了涡流效应，引起振荡器振幅或频率的变化，由传感器的信号调理电路（包括检波、放大、整形、输出等电路）将该变化转换成开关量输出，从而达到检测目的。工作原理框图如图3-14所示。
图3-14 电感式传感器
3、光电传感器和光纤传感器
⑴光电传感器
“光电传感器”是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。其中输出形式为开关量的传感器为光电式接近开关。
图3-15 光电式接近开关
漫射式光电开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，由于物体反射的光线为漫射光，故称为漫射式光电接近开关。它的光发射器与光接收器处于同一侧位置，且为一体化结构。
图3-16 E3Z-L61型光电开关的外形和调节旋钮、显示灯
⑵光纤式传感器
光纤型传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。光纤传感器组件及放大器的安装示意图如图3-17所示。
图3-17 光纤传感器
光纤传感器也是光电传感器的一种。光纤传感器具有下述优点：抗电磁干扰、可工作于恶劣环境，传输距离远，使用寿命长，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小空间的地方。
光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。当光纤传感器灵敏度调得较小时，反射性较差的黑色物体，光电探测器无法接收到反射信号；而反射性较好的白色物体，光电探测器就可以接收到反射信号。反之，若调高光纤传感器灵敏度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收到反射信号。
图3-18给出了放大器单元的俯视图，调节其中部的8旋转灵敏度高速旋钮就能进行放大器灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大）。调节时，会看到“入光量显示灯”发光的变化。当探测器检测到物料时，“动作显示灯”会亮，提示检测到物料。
图3-18 光纤传感器放大器单元的俯视图
自动化机械加工生产线结构组成形式 根据制造行业及工艺上的区别，自动化生产线具有很多类型，例如自动化机械加工生产线、自动化装配生产线、自动化喷涂生产线、自动化焊接生产线、自动化电镀生产线等。其中最典型的是以下两种：一种为自动化机械加工生产线，用于机械零件加工行业；另一种为自动化装配生产线，用于各种产品的后期装配生产。 自动化机械加工生产线主要从事零件的铣削、钻孔及其他类似的回转切削加工工序，主要应用与以下零件加工场合： ·零件大批量生产 ·零件设计成熟 ·长期生产 ·需要多种加工工序 在上述场合，才有用自动化机械加工生产线就可以显示出它的巨大优越性。例如：很低的人工成本、很低的制造成本、零件制造周期短、占用场地最少等。 在自动化机械加工生产线中，根据生产线结构形式的区别可以分为以下两种类型： ·未设置内部零件存储缓存区的自动化机械加工生产线 ·设置内部零件存储缓存区的自动化机械加工生产线 上述两类自动化机械加工生产线的节拍原理存在较大的区别，本文主要介绍未设置内部零件存储缓冲区的自动化机械加工生产线结构组成及节拍原理。 (1)结构组成 这种自动化机械加工生产线的基本结构原理如图1所示。 图1 典型的自动化机械加工生产线结构原理示意图 这种自动化机械加工生产线在机械结构上主要有以下三部分组成： ·零件自动输送系统 ·单个的机械加工工作站（如自动机床） ·控制系统 通过输送系统将各台机械加工工作站连接在一起，原始零件（未加工的零件）从生产线的一端进入，在一台工作站上完成加工后再由输送系统输送到相邻的下一台工作站，没一台工作站完成不同的加工工序，经过最后一台工作站后得到完成全部加工工序的零件。 在生产线上可能还有部分检测工作站，用于对工件加工过程中的加工质量进行自动检测。此外还可能有部分人工操作的工作站，用于代替技术上极难实现自动化加工活在成本上不经济的自动化加工工序。 由于零件的机械加工通常都要求较高的加工精度，对零件的定位精度自然要求较高，因此零件的自动输送采用一种专用的夹具——随行夹具来输送。随行夹具不仅可以对待加工的零件进行准确的定位，还可
2007华侨华人创业发展洽谈会项目 项目名称：汽车零部件自动检测设备及装配生产线 共性技术研究、生产基地 一、项目单位基本情况 湖北省机电研究设计院创建于1959年，主要从事机电产品研究开发和机械、建筑、环保等行业的设计、咨询业务。拥有机械行业、建筑行业建筑工程设计甲级资质、工程咨询甲级资质、专项（环保）工程设计乙级资质。是一家集科研、设计、生产和营销为一体，并承担行业技术服务的大型综合性科研院所，被省科技厅认定为省高新技术企业，并通过了ISO9001：2000质量管理体系认证。 湖北省机电研究设计院地处著名的武汉东湖新技术开发区内，占地面积约4.5万平方米,现设有通用机械、机械自动化、铸造、金属与非金属材料及建筑设计、机械工程设计等10多个科研实体。 二、项目合作交流的主要内容 本项目拟采用光机电一体化技术，在汽车零部件的性能试验、质量检测设备和装配生产线技术方面开展研究、试制、生产等工作。所研制的设备不仅运行过程具备较高的自动化水平，而且在防错、防漏、可追溯性等方面都可以实现信息化、数字化。装配生产线通过网络与企业的仓库、技术中心等诸多相关部门连接。生产和管理信息得以及时交流和分析，不仅保障了生产线的正常运行，而且为企业在围绕生产方面的相关决策提供信息。随着我国机械和汽车行业的迅速发展，多品种工件加工、装配的信息自动检测及管理必将得到进一步的推广
应用。项目总投资2000万元人民币，拟建成集研发、生产、销售于一体的汽车零部件自动检测设备及装配生产线的研发、生产基地，创国际领先水平。 三、项目的现有条件和准备情况 近年来，我院一直在从事汽车零部件自动检测设备及装配生产线等方面的应用研究工作，承担了一些汽车零部件生产企业委托的有关零部件检测和自动化装配的各类设备和项目的研制。已研制了“柴油发动机喷油泵自动检测、柔性化装配线”、“液压缸试验台CAT计算机控制系统”、“多品种齿轮防错装置”、“飞轮毛坯品种识别装置”、“计算机控制汽车离合器从动盘减振器扭转试验台”、“变速箱装配线多品种管理系统”、“汽车发动机试验台”、“多工位喷油泵出油阀开启压力及密封性试验台”、“大功率柴油机喷油泵试验台”等，目前正在研制的项目有“电控单体合成泵数字化检测、柔性化装配生产线”、“基于嵌入式控制系统的喷油泵预行程及供油夹角的检测设备”等，为省内汽车行业及相关企业的制造业信息化、网络化研发和产业化提供产品和技术服务。 四、项目交流合作的前景预测 我省是汽车制造业大省，汽车的发展速度很快，市场前景十分喜人。大批优质的汽车零部件也源自我省。近几年来，汽车关键零部件的试验、检测手段还跟不上时代的要求，尤其是前后桥总成、传动轴、制动器、取力器、钢板弹簧等保安件的制造厂家，缺乏试验手段，在与主机厂配套时，需要具有检测资质的质检机构提供服务。我院是湖
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摘要 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。系统控制方式采用每一工作单元有一台PLC承担任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互联的分布式控制方式，因此，综合应用了许多知识，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、和变频技术等。 由于时间仓促以及编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，欢迎读者提出批评和建议。关键词：PLC;装配站
目录 第一章绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计的内容和结构 (1) 第二章方案论证 (2) 第三章硬件设计 (4) 3.1装配单元的结构与工作过程 (4) 3.2装配单元的气动元件 (8) 3.3传感器 (11) 3.4 PLC的I/O分配及系统安装接线 (15) 第四章软件设计 (17) 4.1编写程序的思路 (17) 4.2状态流程图 (18) 结束语 (20) 致谢 (21) 附录 (22) 参考文献 (28)
机械装配技术在自动化生产线中应用 发表时间：2019-01-14T16:12:37.797Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：钟世华柯泳彬姚春权[导读] 面临的一个薄弱环节就是机械装配技术。有鉴于此，当前现代工业发展历程中亟待解决的问题就是做好机械装配自动化的完善。 广东生益科技股份有限公司广东东莞 523000 摘要：通过自动化生产线安装与调试课程的训练，学生将学习到的关于机械装配知识应用到具体实际，掌握装配方法和尺寸链的定位准确性，提高学习积极性，有效地提高教学质量。 关键词：机械装配；自动化；应用；发展 由于在机械生产体系当中机械装配是其中特别重要的组成部分，机械装配能够直接影响产品的总成本和生产效率，针对这样的情况，实施现代化装配技术的研究开发，而且将机械的装配水平和生产效率大幅度提升，这是当前现代化机械制造的一项特别重要的任务。可是从近些年的现实情况进行分析，装配技术往往一直比加工技术落后，而且在生产现代化实现过程当中，面临的一个薄弱环节就是机械装配技术。有鉴于此，当前现代工业发展历程中亟待解决的问题就是做好机械装配自动化的完善。 一、机械装配自动化的意义 先进和高效的机械设备是提升生产效率和生产质量的关键要素之一。在传统装配模式中主要采取手工装配的方式，此种方式也被称作是劳动型装配模式。然而国际通用标准中规定，单位时间内生产产品数量的值是衡量生产率的标准。因此为了提升生产率，现如今各行业都开始引入自动化生产技术，装配行业也不例外。这种机械化的装配方式和传统的劳动型装配模式相比，其装配效率更高，能够为企业在相同时间内带来更多的生产价值，降低企业的生产成本，提升企业的盈利程度。其主要优势可以总结为以下几点： 1.固化企业工作流程，使得生产工作变得相对简单，降低了工作人员的工作复杂度。 2.避免了外界因素对装配技术的影响，有效的提升装配的质量和速度，减少了企业生产过程的工作量，降低了企业的生产和管理成本，实现了生产资源的合理配置。 二、现代化机械装配自动化重要性分析 通常来说，机械制造当中的必不可少的环节就是现代化机械装配，而且在这一过程当中，人工操作装配这一过程是劳动密集型，那么生产率就是说工作人员实施执行操作所耗费的时间函数。由于在机械制造过程当中持续不断的应用科学技术，零件制造劳动量往往比机械装配劳动量明显更低，那么如果依然还是选用以往传统人工装配技术，这就会一直提升机械制造工作整体比值。除此之外，在生产产品的总时间当中，一半以上是属于部分特殊产品的机械装配时间，从这 就能够了解到，相关部门必须要将现代化制造工业当中装配效率问题及时解决。从相关数据的结果进行分析，对机械装配技术实施自动化往往存在以下优势。一是逐步自动化实施现代化机械装配工装，这能够为装配效率的提升产生有益的帮助，另外能够将产品的管理成本与生产成本降低。除此之外，伴随着逐步自动化机械装配，价值持续性提升装配效率，这往往能够将产品生产效率一定程度提升；二是实施自动化机械装配可以切实保障在机械装配过程当中实现流水线式工作模式，从这就可以了解到，借助于机械化设施的实施以便可以将最大劳动量与最为繁重工作完善，有助于将工作人员劳动强度全面降低；三是自动化的现代化机械装配可以做到将产品质量受到主观因素的影响减弱，比如工作人员出现的疲劳、疏忽、情绪等。 三、机械装配自动化的应用范围 1.应用机械装配自动化的范围，一方面应该存在比较好柔软性的外围设备。根据对现代化的装配机械进行分析，就可以了解到这一设施显得比较特殊，与传 统的加工机床进行比较，存在着十分明显的差别。而且在这一过程当中，装配机械则是使用在制造特定产品，针对这样的情况，装配机械存在比较高的开发成本与生产成本，那么在使用这一类型的机械过程当中，可是相应的柔性却比较少。从当前的情况来看，由于发展的现代化机械装配自动化依然还是停留在初级阶段，这就使得自动化机械装配系统在一般情况下仅仅只是生产小批量工业。从这就体现出来，现代化机械装配自动化要求机械存在比较好柔性的外围设备，比如能够进行调适的零件仓储设备与产品输送设备，连接工具库、抓钳的更换系统等。而且在这一过程当中，从某种程度上进行分析，柔性这是机械系统所拥有的一种特性，有助于让这一系统进行变动生产全方位适用。 2.机械装配自动化应用形式，在加工系统中，往往存在许多重复性较多和危险性较大的工作，借助自动化装配技术能使得以上问题迎刃而解，并且还能够提升其生产精度，进而提升装配的质量。同时也大幅减少了安全事故发生的概率，彻底颠覆了机械装配加工模式，有利于企业的发展。以计算机的形式，将机械装配情况进行数字化的展示，对下一步机械装配操作进行实际方针，初步验证装配的正确性，此种容错技术可以有效的降低企业的装配错误率，降低企业装配成本。同时还可以将装配数据形成信息流的形式，为下一道工序提供借鉴和指导。 3.面适用于大批量生产。专用的现代化装配机械其适用在大批量的生产过程当中，这里所提到的大批量生产规模则是说工厂年产量比一百万件高，工件质量超过五十克，工件产度比110mm还要大。尽管现代技术能够辅助工作人员解决较为复杂的机械装配问题，可是现代化机械装配自动化是属于特定范围之内，存在相应的现实性和经济性，那么基于可靠使用的基本前提条件下，坚持适用于产品发展要求，借助于适当现代化机械装配自动化程度。 四、现代化机械装配自动化的发展趋势 1.与生产实际相结合，与现代化机械装配自动化相关的原理在于装配机械的实际应用，因此，机械装配自动化技术的发展，应始终以技术、生产的发展需要为具体导向，并坚持为产品选用能够与之相对应的机械自动化生产方式，从而在产品装配环节中，以及产品生产过程中取得良好的社会、技术等方面的经济效益。此外，我国在发展现代机械装备自动化技术的同时，应以工业实际发展现状为前提，注重机械装配自动化技术的实用性，从而为提高我国国民经济的实际经济效益提供基础。
自动线装配与调试 任 务 书 工位号:
一、竞赛设备及工艺过程描述 YL-335B自动生产线由供料、输送、装配、加工和分拣等5个工作单元组成，其中，供料与输送、装配、加工以及分拣单元等分别构成工作站，均设置一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通信的方式实现互连，构成分布式的控制系统。 系统主令工作信号由连接到供料-输送站PLC的触摸屏人机界面提供，主站与各从站之间通过网络交换信息，各从站应具备在网络故障时进行单站操作的后备功能。整个系统的主要工作状态除了在人机界面上显示外，尚须由安装在装配单元的警示灯显示启动、停止、报警等状态。 自动生产线的主要工作过程如下： ⑴将供料单元料仓金属或白色塑料的待装配工件送往装配单元的装配台进行装配。 ⑵装配工作如下：把装配单元料仓的白色或黑色的小园柱零件嵌入到装配台的待装配工件中，完成装配后的成品（嵌入白色零件的金属工件简称白芯金属工件，嵌入黑色零件的金属工件简称黑芯金属工件；嵌入白色零件的白色塑料工件简称白芯塑料工件，嵌入黑色零件的白色塑料工件简称黑芯塑料工件；）送往加工站。 ⑶在加工单元完成对工件的一次压紧加工，然后送往分拣单元。已装配和加工的成品工件如图1所示。
图1 已完成加工和装配工作的工件 ⑷通过分拣机构，从1号槽和2号槽分别输出满足一定套件关系的工件，不满足套件关系的工件从3号槽输出作为散件。 ⑸从1号滑槽或2号滑槽输出的总套件数达到指定数量时，一批生产任务完成，系统停止工作。 二、需要完成的工作任务 (一)自动生产线设备部件安装 完成YL-335B自动生产线的供料、装配、加工、分拣单元和输送单元的部分装配工作，并把这些工作单元安装在YL-335B的工作桌面上。 1、各工作单元装置侧部分的装配要求如下： ⑴供料、装配和加工单元装置侧部分的机械部件安装、气路连接工作已完成，选手须进一步按工作任务要求完成该单元在工作桌面上的定位，并进行必要的装配检查和调整工作。 ⑵完成输送单元装置侧部件的安装和调整以及工作单元在工作台面上定位。 图6 YL-335B自动生产线设备俯视图
安徽机电职业技术学院课程设计论文 自动生产线课时设计 系（部）电气工程系 专业 班级 姓名 学号 指导教师 2016 ～ 2017 学年第一学期
摘要 可编程逻辑控制器（Programmable controller）简称PLC，是一种工业控制微型计算机。由于PLC的编程方便、可靠性高、环境适应性强、使用方便以及维护简单等优点，所以PLC在工业生产中得到广泛的应用。 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，使我们得到一个非常接近于实际的教学设备环境，缩短了理论教学与实际应用之间的距离。 关键词：PLC；供料站 1.YL-335B的系统介绍 1.1 YL-335B 的组成 亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元 5 个单元组成。如图 1-1 所示。 图1-1 YL-335B外观图 每一工作单元既可自成一个独立的系统，同时又是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构基本上以气动执行机构为主，输送单元的机械手装置整体运动则采取步进电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动则采用了通用变频器驱动三相交流异步电动机的传动装置。位置控制和变频器技术是现代工业应用最为广泛的电气控制技术。 本设计中YL-335B应用传感器来判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。传感器技术是机电一体化装备应用技术中的关键技术之一，也是现代工
1研究的目的及意义 1.1研究的目的及意义 机电一体化是将机械、电子与信息技术进行有机的结合，以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种新技术。机电一体化是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势，也是我国机械工业发展的必由之路。模块生产系统(Modular Production System) 设计训练，为我们学习掌握机电一体化技术提供了极好的训练平台。 我们的主要任务是剖析模块生产系统中各机械部分的工作原理及功能、机械结构和传动方式，绘制工作原理图、主要部件图及其装配图，并在此基础上加以改进。剖析模块生产系统的气压传动过程，熟悉气压传动的基本元件和回路，绘制各工作站气压传动回路工作原理图，在理论分析的基础上能正确的选择各组成元件。运用可编程序控制器编程软件，核对各站控制程序及控制端口，剖析原设计编程原理，论述控制过程。剖析模块生产系统的结构和控制程序，论述该设计的优缺点，提出新的设计方案。 我们通过对模块生产系统的实际参观、操作、测绘、制图、编程设计和运行工作，同时对该生产线进行适当改进，掌握模块生产系统各部分的功能、结构、工作原理和设计方法。模块生产系统的设计训练是综合性的系统工程设计，是机械、气压和电子技术各专业协同合作的结晶，也是培养我们团队精神的训练。 1.2自动化生产线系统概况 该自动化生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。 上料检测站：回转上料台将工件依次送到检测工位——提升装置将工件提升并检测工件颜色； 搬运站：将工件从上站搬运至下一站； 加工站：用回转台将工件在四个工位间转换——钻孔单元打孔——检测单元检测正、次品； 安装站：选择要安装工件的料仓——将工件从料仓中推出——将工件安装到位； 安装搬运站： 正品：将上站正品工件拿起放入安装工位——将安装好工件拿起放下站；
自动化生产线的设计毕业论文 目录 第一章自动化生产线装备的概述--------------------- 1-1 YL-335B的基本组成------------------------ 1-2 YL-335B的基本功能------------------------- 1-3 YL-355B的结构与认知----------------------- 1-4 YL-355B的整体控制------------------------- 第二章装配单元的结构------------------------------- 2-1 装配单元的功能------------------------------- 2-2 装配单元的结构组成-------------------------- 2-3 气动控制回路--------------------------------- 第三章装配单元的PLC的控制------------------------ 3-1 PLC的I/O的接线原理----------------------- 3-2 装配单元的编程----------------------------- 结论--------------------------------------------- 参考文献--------------------------------------------- 致谢--------------------------------------------- 附录---------------------------------------------
自动化生产线安装与调试 第一篇项目开篇：典型自动化生产线介绍 自动化生产线安装与调试竞赛主要内容：自动线的装配和自动线的运行与调试。 本次自动线安装与调试大赛融合了机械工程与电子工程的核心技术，主要包括：机械机构及气动部件安装；控制线路布线、气动电磁阀及气管安装；PLC 应用与编程；变频器控制技术应用；运动控制技术应用；机电安装、连接、故障诊断与调试等。 项目1：了解自动线及其应用 图1-3所示是应用于正泰电器股份有限公司的塑壳式断路器自动生产线，包括自动上料、自动铆接、5次通电检查、瞬时特性检查、延时特性检查、自动打标等工序，采用可编程控制器控制，每个单元都有独立的控制、声光报警等功能，采用网络技术将生产线构成一个完善的网络系统。 图1-4所示是某汽车配件厂的制动器自动化装配线，该生产线考虑到设备性能、生产节拍、总体布局、物流传输等因素，采用标准化、模块化设计，选用各种机械手及可编程自动化装置，实现零件的自动供料、自动装配、自动检测、自动打标、自动包装等装配过程自动化，采用网络通信监控、数据管理实现控制与管理。 图1-5所示是某饮料厂的自动灌装线，主要完成上料、灌装、封口、检测、打标、包装、码垛等几个生产过程，实现集约化大规模生产的要求。 1、什么是自动线 自动线是在流水线的基础上逐渐发展起来的。它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程，使产品成为合格的制品，而且要求在装卸工件、定位夹紧、工件在工序间的输送、工件的分拣甚至包装等都能自动地
进行。使其按照规定的程序自动地进行工作。人们把这种自动工作的机械电气一体化装置系统称为自动生产线（简称自动线）。 自动线的任务就是为了实现自动生产，怎样才能达到这一要求呢？ 自动线综合应用机械技术、控制技术、传感技术、驱动技术、网络技术等，通过一些辅助装置按工艺将各种机械加工装置连成一体，并控制夜、气压系统和电气控制系统将各个部分动作联系起来，完成预定的生产加工任务。 2、自动线的发展 首先，是可编程控制器的出现。 其二，是机械手、机器人技术的飞速发展。 其三，是传感技术的形成。 其四，就是液压和气压传动技术。 第五，就是网络技术的飞跃，无论是现场总线还是工业以太网络，使得自动线的各个控制单元构成一个协调运转的整体。 任务二：认识YL-335A 型自动线 1、 YL-335A 型的基本结构认知 亚龙YL-335A 型自动线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元这5个单元组成。各工作站均设置一台ＰＬＣ承担起控制任务，各ＰＬＣ之间通过RS-485串行通讯实现互连，构成分布式的控制系统。 YL-335A 自动线的工作目标是：将供料单元料仓内德工件送往加工单元的物料台，完成加工操作后，把加工的工件送往装配单元的物料台，然后把装配单元料仓内的白色和黑色
毕业设计（论文）题目: 基于PLC的自动化零件装配线系统设计
柳州职业技术学院毕业设计（论文） 任务书 机电工程系（部）电气自动化技术专业 3 班学生XXXX学号XXXXXXXX 一、毕业设计（论文）题目：基于PLC的自动化零件装配线系统设计 二、毕业设计（论文）工作规定进行的日期：2012年7月10 日起至2012年11 月15日止 三、毕业设计（论文）进行地点：XXXXX 四、任务书的内容： 目的：毕业设计是高职高专全程教学中必修的关键教学环节，是实现教学科研与工程实践相结合的重要途径，是培养学生综合运用所学专业知识和技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力之重要手段。建立正确的设计思想，掌握工程技术设计的一般程序，是学生毕业前应具备的基本技能。 自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产按照规定的程序自动进行所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。自动化生产线综合应用机械技术、控制技术、传感技术、驱动技术、网络技术、人机接口技术等知识。 通过毕业设计,使学生在掌握自动化生产线技术的基础上,还能培养学生创新精神和实践能力，并且在这个过程中还能锻炼我们调查研究、阅读收集文献资料、撰写设计说明书或者论文报告的能力、思维能力、文字表达能力等。使学生能较快适应未来的工作岗位,具有较强的应用所学专业知识和技能,解决工程实际问题的能力。 任务：1、方案设计： 完成一个工件的拆卸、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。首先由供料站提供原料，运输站将其送至加工站加工，然后送至装配站进行安装，最后由分拣站进行分拣。设计以送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台 2、技术设计： 以PLC编程控制技术、变频器控制技术、气动机械控制技术、传感器技术和伺服电机控制技术等，设计出包括供料单元、分拣单元、输送单元、加工单元及装配单元在内的五个单元的程序，各单元为一个工作站，每个工作站均设置一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS-485串行通信线实现互连，构成分布式的控制系统。 3、图纸设计： 按照设计要求,绘制出基于PLC-200自动化装配线的梯形图
自动化生产线装配下料站设计篇一：基于PLC的自动化生产线的毕业设计 目录 第一章绪论 (1) 1.1自动化生产线发展状况 (1) 1.2 PLC的应用及目前的研究现状 (3) 1.2.1生产线上的工艺过程 (3) 1.2.2连续生产线 (4) 1.2.3控制系统组成框图 (5) 1.3课题主要研究的内容及意义 (6) 第二章各单元硬件设备的说明 (7) 2.1电感式接近开关的设备说明 (7)
2.1.1电感式传感器简单介绍 (7) 2.1.2电感式接近开关传感器的基本工作方式 (7) 2.2电容式接近开关的设备说明 (8) 2.2.1电容式传感器简单介绍 (8) 2.2.2电容式接近开关传感器的使用 (8) 2.3继电器的设备及微动开关的设备说明 (9) 2.4电磁阀的设备说明 (9) 第三章S7-2OO PLC在自动线中的使用 (10) 第四章各单元控制系统的设计 (12) 4.1PLC对下料单元的控制 (12) 4.1.1下料单元控制要求 (12)
4.1.2下料单元控制流程图 (13) 4.1.3下料单元I/O分配表 (14) 4.1.4下料单元梯形图 (15) 4.2 PLC对加盖单元的控制 (21) 4.2.1加盖单元控制要求 (21) 4.2.2加盖单元控制流程图 (22) 4.2.3加盖单元I/O分配表 (23) 4.2.4加盖单元梯形图 (24) 4.3PLC对穿销单元的控制 (30) 4.3.1穿销单元控制要求 (30) 4.3.2穿销单元控制流程图 (31)
4.3.3穿销单元I/O分配表 (32) 4.3.4穿销单元梯形图 (33) 4.4PLC对检测单元的控制 (39) 4.4.1检测单元控制要求 (39) 4.4.2检测单元控制流程图 (40) 4.4.3检测单元的I/O分配表 (41) 4.4.4检测单元梯形图 (41) 4.5PLC对分拣单元的控制 (45) 4.5.1分拣单元控制要求 (45) 4.5.2分拣单元控制流程图 (47) 4.5.3分拣单元的I/O分配表 (48)
摘要 随着社会的对高职毕业生要求的不断提高,技能已经逐渐成为高职院校对大学生培养的重点目标之一。自动化生产线实训系统正是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的实用性实训设备,如何提高其教学效果,达到教学目标,是值得研究的课题。本文简要介绍了自动化生产线实训系统,并以安装搬运站的项目教学方法为例进行了研究。研究表明项目教学方法体现了学生的主体作用,充分地展示职业教育“以能力为本”的价值取向,很好地实现了“所学”与“所用”的零距离对接,既达到了学校的教学培养目标,又适应了企业岗位要求,同时还满足了社会的需求,从而实现了多方“共赢”。 [关键词] 自动化生产线实训系统 PLC 安装搬运站项目教学方法研究 前言 自动化生产线实训系统是专为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实训设备。该系统囊括了电气自动化等专业学习中所涉及的诸如机械传动、电机驱动、气电动控制、气动控制、PLC控制、传感器等多种技术,给学生提供了一个典型的把所学专业知识加以综合应用的操作和实现平台,使学生能够全面掌握和加深理解学过的知识,提高动手能力,以达到利用所学专业知识解决实际问题的教学培养目标
目录第一章总体设计 1 功能介绍 2 总体构想 3 元器件的选择 第二章硬件设计 (一) 控制元件—PLC 1 三菱FX2N-48MR PLC 介绍 2 三菱FX2N-48MR PLC技术参数 3 三菱FX2N-48MR PLC开发环境 (二) 检测元件—磁性开关 1 D-C73型磁性开关的技术参数 2 D-C73型磁性开关的工作原理 3 D-C73型磁性开关的安装要求 (三) 气缸 1 CDM2B20-45型气缸 (1) 技术参数 (2) 安装要求 (3) 使用环境 2 CDJ2B10-60-B 气缸 (1) 技术参数 (2) 安装要求
论文 题目：论自动化生产线学校：中物院工学院班级：电气一班作者：肖军 日期：2012年5月15日
目录 一前言 (1) 二自动化生产线举例 (2) 三自动化生产线的结构 (3) 四自动化的发展………………………. 五自动化生产线的未来发展….
一、介绍 自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。 过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。 随着科技的发展，自动化生产线变得更加智能化了。例如在汽车工业、电子工业、核工业等工业部门，自动化的应用极大地提高劳动生产率，减轻的劳动强度，实现了安全生产，保障了产品质量，降低了成本。尤其是在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体及放射性等恶劣的环境中，通过数据传送到机器代替人工能正常工作，再同过自动检测把数据反馈给操作者，这样工作者就可以远程进行加工了，所以自动化生产线在当代作用就及其重要了。 二、自动化生产线的结构
自动化生产线是由以下五部分构成的： 1、机械本体部分 2、检测及传感器部分 3、控制部分 4、执行机构部分 5、动力源部分 三、各部分的作用 1、机械本体在自动化设备及生产线中机械本体是被自动化的对象，也是完成给定工作的主体，是机电一体化技术的载体。
自动化装配生产线节拍分析 1、理论节拍时间 由于自动化装配生产线的工作过程与手工装配流水线的工作过程非常类似，所以很多概念和方法都可以引用。 工件从输送线的一端进入，首先进入第一台专机进行装配工序操作，工序操作完成后才通过输送线进入相邻的下一台专机进行工序操作，直至最后一台专机完成工序操作后得到成品或半成品。 由于各台专机的工序操作内容各不相同，工序复杂程度各异，因此各台专机完成工艺操作需要的时间（也就是各专机的节拍时间）也是各不相同的，在全部专机中必有一台专机的工艺操作时间最长，该专机的作用类似于手工装配流水线上瓶颈工位。当某一台专机还未完成工序操作，即使下一台专机已经完成了工序操作也必须暂停等待。 由于自动化装配过程中存在一个特殊的现象，这就是因为零件质量一致性方面的缺陷会经常造成送料装置（如振盘的输料槽）堵塞停机的现象。一旦出现这种情况，不仅该台专机会暂停等待，而且该台专机后方的所有专机都会暂时停机，以下不考虑这种情况，只分析生产线在正常运行情况下的理论节拍时间。 与手工装配流水线非常类似，假设各专机的节拍时间是固定的，输送线连续运行，只要工件没有被阻挡就继续向前输送，则这种自动化装配生产线的节拍时间久等于节拍时间最长的专机的节拍时间，即T c=max{ T si } 其中，T c——自动化装配生产线的理论节拍时间，min/件； T si ——自动化装配生产线中各专机的节拍时间，min/件，i=1,2，…，n，n为专机的台数，如果含有人工操作工位则同时包括人工操作工位数量。 由于某些原因，例如自动化装配生产线经常是在手工装配流水线的基础上经过多年时间逐步改造而成的，某些手工操作工序确实很难改造为自动化操作或成本太高，因此实际的自动化装配生产线经常是自动化专机与部分人工操作组合而成的混合型装配生产线，而且决定生产线节拍时间的工位也可能是人工操作工位。 2、理论生产效率 根据前面类似的分析，自动化装配生产线的理论生产效率为 R c=60/T c=60/max{ T si } 其中，R ——自动化装配生产线的理论生产效率，件/h。 c 3、实际节拍时间与实际生产效率 由于自动化装配生产线会因为零件尺寸不一致导致送料堵塞停机，自动化专机及输送线也会因为继续或电气故障导致停机，上述时间损失直接降低了生产线的实际生产效率，因此在评估生产线的实际节拍时间及生产效率时需要考虑上述两种因素，并根据使用经验统计出零件堵塞的平均概率及平均处理时间、机器出现故障的平均概率及平均处理时间，然后分摊到每一个工作循环。这种处理方法与前面在自动化机械加工生产线中类似问题的处理方法是一样的。 实际平均节拍时间为 T p= T c+ np T d 实际平均生产效率为 R p=60/T p 其中，T p——自动化装配生产线的时间平均节拍时间，min/件； T c——自动化装配生产线上耗时最长专机的节拍时间，min/件；
吉林大学远程教育本科生毕业论文（设计） 中文题目自动化生产线 学生姓名陈超专业电气工程及其自动 层次年级1409 学号201406871197 指导教师刘奇芳职称 学习中心成绩 年月日
随着社会的对高职毕业生要求的不断提高,技能已经逐渐成为高职院校对大学生培养的重点目标之一。自动化生产线实训系统正是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的实用性实训设备,如何提高其教学效果,达到教学目标,是值得研究的课题。本文简要介绍了自动化生产线实训系统,并以安装搬运站的项目教学方法为例进行了研究。研究表明项目教学方法体现了学生的主体作用,充分地展示职业教育“以能力为本”的价值取向,很好地实现了“所学”与“所用”的零距离对接,既达到了学校的教学培养目标,又适应了企业岗位要求,同时还满足了社会的需求,从而实现了多方“共赢”。 [关键词] 自动化生产线实训系统 PLC 安装搬运站项目教学方法研究
自动化生产线实训系统是专为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实训设备。该系统囊括了电气自动化等专业学习中所涉及的诸如机械传动、电机驱动、气电动控制、气动控制、PLC控制、传感器等多种技术,给学生提供了一个典型的把所学专业知识加以综合应用的操作和实现平台,使学生能够全面掌握和加深理解学过的知识,提高动手能力,以达到利用所学专业知识解决实际问题的教学培养目标 目录
第一章总体设计 1 功能介绍 2 总体构想 3 元器件的选择 第二章硬件设计 (一) 控制元件—PLC 1 三菱FX2N-48MR PLC 介绍 2 三菱FX2N-48MR PLC技术参数 3 三菱FX2N-48MR PLC开发环境 (二) 检测元件—磁性开关 1 D-C73型磁性开关的技术参数 2 D-C73型磁性开关的工作原理 3 D-C73型磁性开关的安装要求 (三) 气缸 1 CDM2B20-45型气缸 (1) 技术参数 (2) 安装要求 (3) 使用环境 2 CDJ2B10-60-B 气缸 (1) 技术参数 (2) 安装要求 3 气缸的工作原理
河南机电高等专科学校自动控制系《自动化生产线安装与调试》课程大作业班级 : 计控 111班 姓名 : 郑德于 学号 : 111413104 成绩 : 2013年 11月 15日 第 1章电气原理图 . ......................................................................... 1 1.1输送站电气原理图 . ................................................................ 1 1.2供料站电气原理 图 . ................................................................ 2 1.3加工站电气原理 图 . ................................................................ 3 1.4装配站电气原理 图 . ................................................................ 4 1.5 分拣站电气原理 图 . ............................................................... 5 第 2章气动回路 图 . ......................................................................... 6 2.1 输送站气路 图 . ...................................................................... 6 2.2供料站气路 图 . ....................................................................... 7 2.3加工站气路 图 . ....................................................................... 8 2.4装配站气路 图 . ....................................................................... 9 2.5 分拣站气路 图 . .................................................................... 10 第 3章程序流程 图 . ....................................................................... 11 3.1 输送站程序流程 图 . ............................................................. 11 3.2 供料站程序流程 图 . ............................................................. 12 3.3加工站程序流程 图 . .............................................................. 13 3.4 装配站程序流程 图 . ............................................................. 14 3.5 分拣站程序流程 图 . ............................................................. 15 第 4章学习心 得 . (16)
论文题目：论自动化生产线 学校：中物院工学院班级：电气一班作者：肖军 日期：2012年5月15日
一、介绍 自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。 过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。 随着科技的发展，自动化生产线变得更加智能化了。例如在汽车工业、电子工业、核工业等工业部门，自动化的应用极大地提高劳动生产率，减轻的劳动强度，实现了安全生产，保障了产品质量，降低了成本。尤其是在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体及放射性等恶劣的环境中，通过数据传送到机器代替人工能正常工作，再同过自动检测把数据反馈给操作者，这样工作者就可以远程进行加工了，所以自动化生产线在当代作用就及其重要了。
二、自动化生产线的结构 根据机械工业出版社高职高专规划教材自动化设备及生产线，自动化生产线是由以下五部分构成的： 1、机械本体部分 2、检测及传感器部分 3、控制部分 4、执行机构部分 5、动力源部分 三、各部分的作用及发展 1、机械本体在自动化设备及生产线中机械本体是被自动化的对象，也是完成给定工作的主体，是机电一体化技术的载体。 机械本体包括机壳、机架、机械传动部件以及各种连杆机构、凸轮机构、联轴器、离合器等。功能包括： (1)、连接固定的功能。如数控车床的床身和外壳 (2)、实现特定的功能。如数控机床可加工机械零件。 由于自动化的设备及生产线具有高速、高精度和高生产率的特点，因此，机械本体应具有稳定、精密、可靠、轻巧、实用等要求。 随着社会的发展我认为在自动化生产线上机械本体这一块发展应有以下几点：1.首先体积应缩小因为这样更加的节约资源。2.综合性更强，一台机械本体应有多种作用，比如钻床和铣床在一起或者更多的组合，一个元件通过一台机器就可以出来成品。3.灵活性、稳定、精密、可靠、轻巧有一个更好的提高，其中灵活性更强就不只是加工