自动化生产线加工单元课程设计.docx

自动化生产线加工单元 课程设计
姓名 丁守旺
学号 2013481092
班级 13级电气2班
专业 电气自动化
院系 电子电气工程学院
自动化生产线加工单元课程设计
摘要: 针对国内对自动化生产设备日益依赖的状况, 本文结合YL-335B自动化试验台装置, 介绍了一种基于PLC控制的自动生产线加工单元的设计与实现。阐述了该装置的组成结构、气动回路、控制系统和工作原理。该设计具有结构简单、通用性强、便于学****等特点。
关键词:自动化、生产线、实验台、PLC
1 了解YL-335B 自动生产线装备
YL-335B 的基本组成
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。其外观如图1-1 所示。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，但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。
图1-1 YL-335B 外观图
在控制方面，YL-335B 采用了基于RS485 串行通信的PLC 网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC 承担其控制任务，各PLC 之间通过RS485 串行通信实现互连的分布式控制方式。
YL-335B 加工单元的基本功能
加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的抓取机械手装置送来）送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上，待输送单元的抓取机械手装置取出。
2 加工单元的结构和工作过程
加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方；完成对工件的冲压加工，然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。
加工单元装置侧主要结构组成为：加工台及滑动机构，加工（冲压）机构，电磁阀组，接线端口，底板等。其中，该单元机械结构总成如图2-1 所示。
图2-1 加工单元机械结构总成
自动生产线_ 物料台及滑动机构
加工台用于固定被加工件，并把工件移到加工（冲压）机构正下方进行冲压加工。它主要由气动手爪、手指、加工台伸缩气缸、线性导轨及滑块、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。
滑动加工台的工作原理：滑动加工台在系统正常工作后的初始状态为伸缩气缸伸出，加工台气动手指张开的状态，。当输送机构把物料送到料台上，物料检测传感器检测到工件后，PLC 控制程序驱动气动手指将工件夹紧→加工台回到加工区域冲压气缸下方→冲压气缸活塞杆向下伸出冲压工件→完成冲压动作后向上缩回→加工台重新伸出→到位后气动手指松开的顺序完成工件加工工序，并向系统发出加工完成信号。为下一次工件到来加工做准备。
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在移动料台上安装一个漫射式光电开关。若加工台上没有工件，则漫射式光电开关均处于常态；若加工台上有工件，则光电接近开关动作，表明加工台上已有工件。该光电传感器的输出信号送到加工单元PLC 的输入端，用以判别加工台上是否有工件需进行加工；当加工过程结束，加工台伸出到初始位置。
移动料台伸出和返回到位的位置是通过调整伸缩气缸上两个磁性开关位置来定位的。要求缩回位置位于加工冲头正下方；伸出位置应与输送单元的抓取机械手装置配合动作，确保输送单元的抓取机械手能顺利地把待加工工件放到料台上。
加工（冲压）机构
加工机构用于对工件进行冲压加工。它主要由冲压气缸、冲压头、安装板等组成。冲压台的工作原理是：当工件到达冲压位置时，即伸缩气缸活塞杆缩回到位，冲压缸伸出对工件进行加工，完成加工动作后冲压缸缩回，为下一次冲压做准备。冲头根据工件的要求对工件进行冲压加工，冲头安装在冲压缸头部。安装板用于安装冲压缸，对冲压缸进行固定。
3 配件选用
了解直线导轨
直线导轨是一种滚动导引，它由钢珠在滑块与导轨之间作无限滚动循环，使得负载平台能沿着导轨以高精度作线性运动，其摩擦系数可降至传统滑动导引的1/50，使之能达到很高的定位精度。
直线导轨副通常按照滚珠在导轨和滑块之间的接触牙型进行分类，主要有两列式和四列式两种。该装置上均选用普通级精度的两列式直线导轨副，其接触角在运动中能保持不变，刚性也比较稳定。
加工单元的气动元件
加工单元所使用气动执行元件包括标准直线气缸、薄型气缸和气动手指，下面只介绍前面尚未提及的薄型气缸和气动手指。
、薄型气缸
薄型气缸属于省空间气缸类，即气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸有较大减小的气缸