自动机与自动线_第一章

自动机与自动线综合实训技术报告自动机与自动线综合实训技术报告姓名：学号：组别：班级：提交日期：2015年 9 月 20 日概要本文介绍了MPS模块化生产系统。

MPS模块化生产系统就是一个工业自动化生产系统，是基于机电气（液）一体化技术、PLC控制与机器人结合的全自动、可完成气缸加工装配的培训系统。

工厂生产线由多个独立的加工单元构成，每个加工单元都有其特定的功能，将其中的一个或多个组合可以实现您理想的生产加工系统。

目录前言 (1)第一章序论 (2)1.1 自动生产线的简介 (2)1.2 模块化生产加工系统MPS (2)1.3 任务描述 (4)1.4 系统安装规范与安全 (4)第二章供料单元的组成 (7)2.1 供料单元的功能 (7)2.2 MPS供料单元的一般组成 (7)第三章供料单元的机械装配 (9)3.1 机械装配所需工具 (9)3.2 组件的安装步骤 (12)第四章气动系统的设计 (16)4.1 气动原理图 (16)4.2 气动元器件 (17)第五章电气系统的设计 (18)5.1 输入输出分配表 (18)5.2 PLC外部接线图 (18)5.3 电气元器件 (19)第六章程序设计 (20)6.1 工序流程图 (20)6.2 顺序功能图 (21)6.3 程序 (22)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)前言本实训项目是一个可以实现既定任务的机电控制系统的设计与安装调试，掌握机电一体化专业所需的系统方案设计、机械结构设计、电气控制方案的确定、电气原理图的设计以及元器件参数的确定及选型的各项综合知识与技能；了解工程项目中方案设计、机械结构设计、电气控制系统设计、PLC软件设计、机械和电器元件的选型、系统安装与调试的全过程，通过任务的实现，增强学生解决工程项目实际问题的能力。

以项目组为单位设计机械手的结构方案，由项目经理进行成员分工，资料查询方案设计，组织讨论，方案评价，分组讨论。

设计气动原理图，先了解通用气动元件的符号和工作原理，然后确定各元件的实际型号。

⾃动机与⾃动线《⾃动机与⾃动线综合实训》项⽬技术报告姓名：沈达明学号：1201183129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 (15)5.1西门⼦S7-PLC介绍 (15)5.2供料站的⼯艺流程 (15)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。

自动机与自动线5.9 在什么情况下需要采用直线送料机？答：工件离开振盘出口后，还需要通过加设的外部输料槽才能达到装配部位，而且输料槽上的工件是连续排列的，前方的工件靠后方的工件来推动，推理来源于振盘的驱动力。

因为工件有一定的质量，工件在外部输送槽上前进时与输料槽支承面见会产生附加的摩擦阻力，输料槽越长则同时运动的工件数量越多，总摩擦阻力也越大，这样就增大了振盘的负载。

如果工件的质量较轻，则上诉附加的摩擦阻力可能不大，但当工件的质量较大、振盘外部的输料槽较长时，上诉附加的摩擦力就可能很大仅靠振盘的推动力可能出现因为阻力过大而振盘无法推动工件的情况，此时需要对外部输送槽中的工件提供附加的驱动力，弥补振盘驱动力的不足。

在此情况下，在外部槽的下方附加一个驱动装置，这就是直线送料机。

5.10 如何调节振盘的出料速度？答：振盘的除了速度并不是一个固定值，而是可以调节，振盘都带有一个控制器，控制器或者安装在振盘本体上，或者安装在机器的其他位置。

振盘控制器上，除设有普通的启及停止开关以外，还设一个振盘速度调节旋钮。

改变振盘速度的方法通常为改变振幅，因振幅与激振力成正比，而激振力与外加电压的平方成正比，所以改变外加电压及线圈匝数就能调节振幅。

其中改变线圈匝数来调节激振力比较简单，但不能实现无级调节，因此实际上振盘一般都是通过可控硅调节电压来改变振幅值从而达到调节振盘速度的目的。

5.11 振盘是始终连续工作的吗？5电磁铁5与衔铁4分别安装、固定在运输槽2和底座6上。

220v交流电压经半波整流后输入到电池线圈，在交流电流作用下，铁芯和衔铁之间产生高频率的吸、断动作。

两根相互平行与竖直方向有一定倾角B、有弹簧钢制作的弹簧板分别与输料槽、底座与螺钉连接，由于板弹簧的弹性，线圈与衔铁之间产生的高频率吸、断动作将导致板弹簧产生一个高频率的弹性变形—弹性变形恢复的循环动作，变形恢复的弹力直接作用在输送槽上，实际上给输送槽一个高频率的惯性作用力。

倍速链的增速原理：倍速链值之所以被称为倍速链、差速链、差动链，就是因为它的特殊增速效果，也就是放置在链条上方的工装板（包括工装板上放置的被输送工件）的移动速度大于链条本身的前进速度。

由于滚子、滚轮之间没有相对运动，在滚子、滚轮滚动的瞬间可以将它看作是刚性连接在一起的，由于滚轮直径D可以成倍地大于滚子直径d，因此工装板的前进速度v可以是链条前进速度v0的若干倍，这就是倍速链的增速效果原理，增大滚轮滚子直径D/d就可以调高倍速链的增速效果。

倍速链与普通链条驱动不同：齿数较少，齿距更大，链轮的尺寸加工精度要求降低，输送链轮一般采用非加工机轮。

悬挂链输送线的链条分为（输送用模锻易拆链）（输送用冲压易拆链），驱动装置设置在输送线中（张力最大处）槽轮：拨杆为主动件，槽轮为从从动件。

工作原理：当拨杆转过θh角，拨动槽轮转过一个分度角涛h，由图1所示位置转到图2所示位置时，拨销退出轮槽；接下来拨杆空转，直至拨销进入槽轮的下一个槽内时才又重复上述的循环。

这样，拨杆（主动件）的等速（或变速）连续（或周期）运动，就转换为槽轮（从动件）时转时停的间歇运动。

其采用（销紧弧定位）棘轮：工作原理：摆杆2连同棘爪1逆时针转动一定的角度时，棘爪1插入棘轮的相应齿槽，推动棘轮3连同与棘轮连接在一起的执行机构同步转动相同的角度。

摆杆的驱动机构既可以是偏心轮，也可以为气动连杆机构。

2.当摆杆摆动到左侧极限位置时，再掉转方向返回，向顺时针方向摆动。

此时，棘爪1在棘轮的齿背上滑过，这时弹簧4迫使止回棘爪5插入棘轮的相应齿槽，防止因为外界因素使棘轮反转而静止不动，直至摆杆摆至右侧极限位置完成一个循环，为了使棘爪1与棘轮可靠啮合，在摆杆2与棘爪1的连接处通常也安装有弹簧，这样，当主动件摆杆2连续往复摆动时，棘轮3就可以带动与其连接在一起的执行机构实现沿逆时针方向单向、周期、不可逆的间歇运动。

棘轮机构既可以采用（电机驱动），也可以（气缸驱动）。

一.落料站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,下料电机,电磁挡铁.控制元件:控制执行元件用三个接触器检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器. 主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-下料装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:二.涂装站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,加热器,喷漆嘴,限位气缸.2台除湿用风扇电机控制元件:控制电机用三个接触器,控制气动执行元件用1个2位五通电磁换向阀和1个2位三通电磁换向阀,控制加热器用温控智能仪表.检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.温度检测用热电阻,限位气缸前后位置检测用磁性传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-保温装置箱体及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:三.加盖站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,限位电磁铁,加盖电机,电磁吸盘.控制元件:控制执行元件用五个接触器,检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.加盖电机前后限位检测.加盖检测用电容式传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-加盖装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:四.穿销站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,送销电机,限位气缸,穿销气缸.控制元件:控制电机用2个接触器,控制气缸用的2个2位五通电磁换向阀检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器.送销检测用电杆试传感器,销检测用电容式传感器,穿销气缸前后检测用磁性传感器, 限位气缸前后检测用磁性传感器,主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源, 压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-穿销装置及转销装置传动及框架.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:五.检测站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,电磁挡铁,显示颜色用3个信号灯.控制元件:控制执行元件用五个接触器检测元件:托盘检测用电感式传感器,料块检测用电容传感器,盖检测用电容传感器,销检测用电容传感器,销长短检测用电容式传感器,颜色检测用光纤传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-传感器支架..2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:六.分拣站1.设备组成执行元件:输送用直流电机,限位气缸,4自由度机械手.控制元件:控制输送机用接触器,控制限位气缸和4自由度机械手的5个2位五通电磁换向阀检测元件:托盘检测用电感式传感器,废品和成品检测用信号输入节点,限位气缸前后行程检测用磁性传感器, 爪气缸加紧放松行程检测用磁性传感器, 腕气缸左右旋转行程检测用磁性传感器, 提升气缸升降行程检测用磁性传感器, 移位气缸左右行程检测用磁性传感器.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源, 压力为1MP的气源.本体:平台,输送机机架,-机械手传动.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:七.入库站1.设备组成执行元件:提升机构部分输送用直流电机,提升用步进电机,前后移位用伺服电机,入库用输送机(红\黄\绿)3个.控制元件:控制输送机用4个接触器,1个步进电机驱动器,1个伺服电机驱动器检测元件:成品检测用电容式传感器,3个成品入库检测用电容式传感器,提升机构上下检测用行程开关.主控单元:S7-200CPU226动力源:单相50HZ 220V交流电源,24V直流电源.本体:平台,输送机机架,-提升传动机构,成品库机构.2.流程图3.主回路4.控制回路5.功能表图:。

《自动机械与自动生产线》是机械设计制造及其自动化专业系列教材之一。

主要内容包括自动机械与自动生产线的基本原理，自动机械的常用机构，常用检测与控制装置和元件，自动机械的总体设计，自动机械与自动生产线实例等。

《自动机械与自动生产线》面向大专院校机械、机电一体化专业的学生，既深入阐述了自动机械与自动生产线中带有普遍性的理论问题，又重点分析了自动机械与自动生产线中应用广泛的机构和装置。

《自动机械与自动生产线》不追求面面俱到，在保证系统性和完整性的原则下，内容尽量不与其他课程重叠。

《自动机械与自动生产线》共七章，首先介绍自动机械与自动生产线的结构组成和特点；其次介绍自动机械与自动生产线的基本原理；然后介绍自动机械的常用机构及自动机械的供料机构；接着介绍了自动机械的控制系统；最后介绍了自动机的总体设计并给出了自动机械设计实例。

第1章绪论1.1自动机械1.1.1自动机械的特点1.1.2自动机械的结构1.1.3自动机械的分类1.2自动生产线1.2.1自动生产线的特点1.2.2自动生产线的结构组成1.2.3自动生产线的形式1.3自动机和自动生产线的发展方向第2章自动机械与自动生产线的基本原理2.1自动机械与自动生产线的生产率分析2.1.1自动机械的生产率分析2.1.2自动生产线的生产率分析2.1.3提高自动机械与自动生产线生产率的途径2.2自动机械与自动生产线的性能指标2.2.1精度2.2.2刚度2.2.3振动与噪声2.3自动机械与自动生产线的可靠性2.3.1设备精度指数2.3.2设备机械能力指数与工程能力指数2.3.3失效率与有效寿命2.3.4可靠性理论及其计算与分配复习思考题第3章自动机械的常用机构3.1常用机构选用概述3.2棘轮机构3.2.1棘轮机构的工作原理及特点3.2.2棘轮机构的种类及结构形式3.2.3棘轮机构运动的可靠性条件3.3槽轮机构3.3.1槽轮机构的结构形式、工作原理及特点3.3.2槽轮机构的主要参数及运动特性分析3.3.3槽轮机构的结构设计3.4分度凸轮机构3.4.1平行分度凸轮机构3.4.2圆柱分度凸轮机构3.4.3弧面凸轮分度机构3.5定位机构3.5.1定位机构的设计要求3.5.2定位机构的原理及形式复习思考题第4章自动机械的供料机构4.1概述4.2卷料供料机构4.2.1卷料供送过程4.2.2条带料供料机构4.2.3线棒料供料机构4.3件料供料机构4.3.1件料形态分析及定向方法4.3.2料仓式供料机构4.3.3料斗式供料机构4.3.4定量计数机构4.4板片料供料机构4.5粉粒料供料机构4.5.1定容定量的粉粒料供料机构4.5.2按重量定量的粉粒料供料机构4.6液体物料供料机构4.6.1常压灌装机构4.6.2等压灌装机构4.6.3真空灌装机构4.6.4压力灌装机构4.7电磁振动供料机构4.7.1振动供料机构的分类和组成4.7.2电磁振动供料装置的工作原理4.7.3电磁振动供料装置的主要参数与设计计算4.8送料机械手及机器人4.8.1概述4.8.2供送料机械手的组成和分类4.8.3供送料机械手4.8.4供送料及装配机器人复习思考题第5章自动机械的控制系统5.1控制系统的构成5.2控制系统的分类5.3机械控制系统5.3.1机械控制机构的形式及作用5.3.2机械控制系统的基本形式5.4自动机械的调位5.4.1卷料输送纵向位置调整机构5.4.2卷料横向位置调整机构5.5光电检测在自动机械与自动生产线中的应用5.5.1光电继电器工作原理5.5.2光电检测的应用5.6执行机构5.6.1执行机构的种类及特点5.6.2常见执行元件5.7自动机械的机电一体化5.7.1机电一体化基础5.7.2机电一体化产品设计及开发的工程路线复习思考题第6章自动机的设计6.1自动机的设计步骤6.2自动机的总体设计6.3自动机的循环图设计6.3.1自动机执行机构的协调设计6.3.2自动机的工作循环6.3.3循环图的表示方法6.3.4执行机构运动循环图的设计与计算6.3.5自动机工作循环图的设计与计算6.4自动生产线设计6.4.1自动生产线的设计程序6.4.2自动生产线的总体设计6.4.3自动生产线中工件传送装置的设计复习思考题第7章自动机械设计实例7.1粒状巧克力糖包装机7.1.1原始资料7.1.2粒状巧克力糖包装工艺的确定7.1.3包装机的总体布局7.1.4粒状巧克力糖包装机传动系统7.1.5粒状巧克力糖包装机的工作循环图7.2笔套弹簧夹装配机设计7.2.1装配工艺分析7.2.2总体布局7.2.3传动系统7.2.4工作循环图设计7.3陶瓷墙地砖抛光生产线7.3.1刮平定厚机7.3.2抛光机7.3.3磨边倒角机参考文献购买过本书的顾客还买过《自动机与自动线》教学大纲课程名称：自动机与自动线学时: 64学时适用专业：机械制造及自动化适用一、课程性质、教育目标和任务《自动机与生产线》是机械制造及自动化专业的一门专业课，是以阐述自动机与生产线组成原理和运行规律为主的一门技术学科。

《自动机与自动线综合实训》项目技术报告姓名：沈达明学号：1201183129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。

自动机与自动线综合实训技术报告姓名：王成畅学号： 1302673123组别：第五组班级：机电1311提交日期：2015年9月17日概要自动机与自动线综合实训培养学生的机电技术综合应用能力，通过一个可以实现既定任务的机电控制系统的设计与安装调试，掌握机电一体化专业所需的系统方案设计、机械结构设计、电气控制方案的确定、电气原理图的设计以及元器件参数的确定及选型的各项综合知识与技能。

了解FESTO上料、分拣装置项目中方案设计、机械结构设计、电气控制系统设计、PLC软件设计、机械和电器元件的选型、系统安装与调试的全过程，通过分组合作，以项目为导引的模式，使学生真正体验到工厂项目开发的实际过程。

通过任务的进度考核，使学生切实体验企业的实际工作氛围；通过项目的推进激发学生在实践中学习的乐趣及成就感；通过任务的实现，增强学生解决工程项目实际问题的能力。

关键字：自动机与自动线上料装置分拣装置PLC目录第一章生产线的认知 (4)1.1自动化生产线简介 (4)1.2模块化生产加工系统MPS简介 (5)1.3项目主要任务 (6)1.4安装规范 (6)第二章供料单元的安装与调试 (8)2.1 供料单元的功能 (8)2.2 供料单元组成 (8)2.3 主要模块介绍 (9)2.4供料单元的拆卸与安装 (10)2.5 检测单元简介 (11)2.5.1 检测单元的组成及功能 (11)2.5.2 检测单元气动系统 (13)第三章气动系统 (14)3.1气动部分 (14)3.2气动原理图 (14)3.3气动元件选择 (15)3.4传感器介绍 (16)第四章电气控制系统 (18)4.1电气系统的硬件设计 (18)4.2电气系统的程序规划 (18)4.2.1动作过程描述 (18)4.2.2输入输出分配表 (19)4.2.3PLC外部接线图 (20)4.2.4顺序功能图 (21)4.2.5梯形图设计 (22)4.2.6调试故障分析表 (28)致谢 (29)个人总结 (30)参考文献 (31)第一章生产线的认知1.1自动化生产线简介自动化生产线是由工件传动系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联接起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。