接插件自動檢測上料機構(gòu)設計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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在自動化生產(chǎn)線上，工件按一定的節(jié)拍和方位送到工作位置，經(jīng)過加工，裝配或包裝后再取下。如果工件的供送和取下采用手工操作，不僅體力勞動繁重，而且生產(chǎn)效率也不可能提高。本文介紹的自動化生產(chǎn)線設備上料站系統(tǒng)，是在電機驅(qū)動下通過皮帶傳動使摩擦盤式料斗轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤上工件在離心力的作用下進入下料槽，在前面工件進入料槽的同時，后面工件陸續(xù)進入料槽，于是實現(xiàn)連續(xù)供料。 工件必須按要求停放在規(guī)定位置，等待搬運站機械手取走工件，于是這里采用了氣動裝置運送工件。即在工件進入上料裝置后，氣動推至指定位置，當料被取走后，上料裝置復位，等待下一工件進入，如此往復循環(huán)完成上料。本動作過程中，工件檢測通過光電傳感器來實現(xiàn)，位置的控制是依靠行程開關(guān)，整個系統(tǒng)由PLC控制。這種上料裝置不儀生產(chǎn)率高，且通用性廣，適用于各種的接插件例如RJ45等零件的自動上料。 為了檢測這些產(chǎn)品或者檢測生產(chǎn)這些產(chǎn)品的設備，那么急需設計出成本較低，測量精度相對較高，測量速度較快的測量裝置。如此才可以滿足快速發(fā)展的自動化生產(chǎn)線對測量技術(shù)的更高要求。國外西歐美日等國家在這方面已經(jīng)有了長足的發(fā)展，各種檢測設備已投入市場。但是此類設備成本昂貴，且是針對某一檢測范圍的各種零件的檢測。自動化的迅速進展，廣大用戶要求快速測量工件的整體形狀精度，這已成為該領(lǐng)域近期的發(fā)展趨勢。所以，高價購買的國外檢測設備實屬浪費。而我國在檢測技術(shù)上已達到國際先進水平，只是沒有將先進的技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為解決我國中小企業(yè)在檢測方面遇到的問題，設計了檢測精度、效率都較高的自動檢測裝置。 目前，我國散狀原料的上料系統(tǒng)多采用人工目測上料量及手工操作方式，作業(yè)條件差、勞動強度大、生產(chǎn)效率和設備利用率低，生產(chǎn)過程的可靠性、穩(wěn)定性和精確性都較差，這與許多企業(yè)已實現(xiàn)的后段工序生產(chǎn)過程自動化狀況極不適應．因此應用微機技術(shù) 對上料系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制是極為重要的。據(jù)資料介紹，德國、日本等工業(yè)發(fā)達國家已率 先研制出微機控制的沖量式流量計，并廣泛應用于冶金、礦山等行業(yè)． 自動檢測上料系統(tǒng)模塊化技術(shù)是制造業(yè)由傳統(tǒng)的單一品種大批量加工模式向多品種、中小批量方式發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。該項技術(shù)研究開創(chuàng)了一種模塊化、組合化的自動檢測系統(tǒng), 即將整個系統(tǒng)分為幾個獨立而又互相關(guān)聯(lián)的模塊, 各個模塊具有自身的運動精度和位置精度, 它可縮短自動檢測系統(tǒng)研制周期及降低設計成本, 及時為企業(yè)提供所需的自動檢測設備。該項目以檢測難度大、檢測項目多、檢測精度要求高、檢測批量大等為特點, 以油泵油嘴行業(yè)的三大精密偶件檢測為代表, 進行了應用研究。自動檢測系統(tǒng)由自動上料定位系統(tǒng), 全自動分選下料系統(tǒng)等五個部分組成, 被測工件從上料測量直至下料, 皆通過高精度的機械及定位系統(tǒng)準確地傳送到指定位置。并在測量工位上全自動測量系統(tǒng)又通過二次定位結(jié)構(gòu), 保證了測量系統(tǒng)的定位精度, 同時為根據(jù)需求更換測量模塊提供了極大方便。 自動上料模塊、下料分選模塊的主要技術(shù)指標: (1) 定位精度: ±0. 1mm (2) 下料分組數(shù): ≤30 組 (3) 效率: 每件≤6 秒 (4) 無劃傷、碰傷、偶件無分離 模塊化自動檢測系統(tǒng)適用于小型零件或偶件的自動檢測分選, 工件或偶件的尺寸范圍在30×30×80mm 以內(nèi)可直接應用, 有些做少許改動也能適用。應用自動檢測模塊化技術(shù), 研制的小尺寸精密零件及偶件全自動檢測與分選設備, 發(fā)揮了機、電、氣、光與計算機一體化的優(yōu)越性, 設計起點高, 智能化程度高, 使得多種幾何量參數(shù)或多種綜合性能參數(shù)能同時自動進行高精度測量并自動分選, 該項技術(shù)屬國內(nèi)領(lǐng)先水平。并可推廣到汽車、軸承、壓縮機、液壓、氣動等行業(yè)應用。 參考文獻：1 尚久浩. 自動機械設計[M]．北京：中國輕工業(yè)出版社，2003(5) 2 詹宿賢. 自動機械設計[M]．北京：北京輕工業(yè)出版社，1987(6) 3 張鍵民. 機電—體化系統(tǒng)[M]．北京：北京理工大學出版社，1996 4 鄭叔芳，吳曉林. 機械工程測量學[M]．北京：科學出版社，1999(9) 5 陳立定. 電氣控制與可編程序控制器的原理及應用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2004． 6 許福玲. 液壓與氣動傳動[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2004 7 袁任光．可編程序控制器選用手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社， 2000． 8 徐灝主編．機械設計手冊第2卷第3卷第4卷北京-機械工業(yè)出版杜，1995 9 粱德本、葉王駒主編機械制圖手冊北京：機械工業(yè)出版社．1997 10 (機械設計手冊)聯(lián)合編寫組編機械設計手冊上冊．北京：化學工業(yè)出版，1987 11 張毅剛．單片機原理及應用．普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材 高等教育出版社 12 劉啟中，李榮正編著．PLC單片機原理及應用．上海市教育委員會高校重點教材建設項目．北京航空航天大學出版社 13 劉守義．智能卡技術(shù)．高職專系列規(guī)劃教材．西安電子科技大學出版社 14 章兼源．微機控制技術(shù)．21世紀高職高專規(guī)劃教材．電子工業(yè)出版社 15 林茂．料斗式電磁振動供料器的理論分析及實驗研究 [J] ．機械工程師，1994，(3)  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 設計方案： 1 總體結(jié)構(gòu)裝配設計 總體結(jié)構(gòu)主要由機架、轉(zhuǎn)盤、傳動系統(tǒng)、電氣控制等組成。上料依靠轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動在摩擦力的作用下，工件作離心運動，完成送料過程 ，根據(jù)此設計轉(zhuǎn)盤的直徑，表面摩擦系數(shù)等，考慮到出料不能太快，而料又能正常送出，將轉(zhuǎn)盤設計成中間高、邊緣低，這樣同時依靠重力的分力作用，就能很好的完成送料，而又使出料速度合適。 2 機械部分結(jié)構(gòu)設計 機械部分主要是一轉(zhuǎn)盤機構(gòu)，為保證工件在離心力的作用下能夠順利進入上料槽，設計轉(zhuǎn)盤為中間突、周圍凹的結(jié)構(gòu)，坡度為5°，其工作受力分析如圖1所示。 G為工件重力； F0為摩擦力；F1、F2分別為重力的分力； Fa為向心力；m為工件質(zhì)量；r為工件所在位置的回轉(zhuǎn)半徑；n為轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速；f為摩擦系數(shù)，F(xiàn)為工件的下滑力。 當F>0時，工件才可以滑落下來。 由上圖可知，下料條件由摩擦因數(shù)、轉(zhuǎn)速和下料點離圓心位置所決定。 3 氣動控制系統(tǒng)設計 3．1 氣缸設計 因為系統(tǒng)承受負載不大，而且行程也不長，本裝置選用輕巧型CG1系列雙作用氣缸，缸徑為20mm，結(jié)構(gòu)簡單，行程可以根據(jù)需要選擇。采用氣緩沖，缸筒為無桿缸蓋壓成一體，缸筒與桿蓋為螺紋連接，缸筒、缸蓋和活塞都采用鋁合金，軸向尺寸短，重量比其它系列氣缸輕10％一50％。 3．2 氣缸控制部分 氣缸的運動通過磁鐵換向閥控制，根據(jù)不同指令控制活塞推出或者拉升，具體控制流程為：行程開關(guān)Sl觸發(fā)傳感器1發(fā)出指令使閥的YV1端得電工作，氣缸上升→撞到行程開關(guān)S2傳感器2工作→發(fā)出指令使閥的YV2端得電工作，氣缸下降。氣動控制原理如圖2所示。 4 電氣控制系統(tǒng)設計 4．1 變頻器部分 (1)變頻器的選用 設計中采用的電機由于轉(zhuǎn)速過高，不利于上料控制，而變頻器作為現(xiàn)在工控領(lǐng)域的重要組成部分，已充分運用于電機的控制中。隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，變頻技術(shù)已越來越成熟。對于本套上料站裝置，考慮到實用性及價格，采用了丹佛斯VLT2900系列中的VLT2905，功率為0．5kW。 (2)變頻器的連線，參數(shù)設置 變頻器端子連線圖如圖3。 4．2 PLC的選型 目前， 市場上PLC的品牌型號多種多樣，價格各異。作為整個系統(tǒng)的主控核 心，必須選擇性能穩(wěn)定的PLC。這里選擇了目前工業(yè)控制領(lǐng)域較為普遍使用的三菱控制器。型號為：FX2N一16MR。 (1) I/O圖及分配表 按下啟動按鈕SB2，上料站開始工作。采用光電傳感器進行感應并發(fā)出相關(guān)指令，閥體直接控制氣缸，而對上料過程進行控制。急停按鈕可終止任何操作，所有影響閥體的輸出被復位。 (2)程序設計 根據(jù)控制系統(tǒng)工藝過程要求，設計梯形圖程序如圖4。 4．3 運行調(diào)試 本上料站以PLC為控制核心，自動完成上料動作。由變頻器控制電機的轉(zhuǎn)矩和速度，通過變頻器參數(shù)設置等，都是可調(diào)的。因此，根據(jù)不同的上料要求，可以做出相應的調(diào)整，使得這套系統(tǒng)的使用范圍更為廣泛。 系統(tǒng)供電前，檢查電路及儀器是否正常，確保一切正常安全的情況下啟動電源。保證有料供應的情況下，開始調(diào)試。首先，將變頻器輸出頻率調(diào)到OHZ ，然后慢慢增大，確定一個適合的上料速度，并將其鎖定。與此同時，將編好的程序輸入PLC內(nèi)，并讓其試運行，發(fā)現(xiàn)錯誤及時改正。  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測： 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日