柔性制造系统毕业设计
柔性制造系统输送及仓储单元研制毕业设计
摘要科学技术的飞速发展，正在把人类推向信息时代。
但是，面对着加工业70%—80%的中小批量生产的经济结构，如何达到自动化的目的，一直是工业界探索的课题。
数控机床问世虽为这部分工厂自动化创造了条件，但实践证明，独立、分散的单机自动化解决不了传统批量生产所固有的生产率同生产柔性、加工批量同制造成本、生产同市场变化之间的矛盾，必须寻找更完善的自动生产体系。
FMS就是在这种追求下诞生的。
其优势在于把生产率同生产柔性、加工批量同制造成本、先进技术同科学管理高度统一起来。
从而提高产品制造柔性，提高效率缩短生产周期，降低能耗及成本，节约设备占地面积。
在柔性制造系统中采用全自动化生产，减少了认为的因素一次也提高了产品的精度。
以上可见，柔性制造系统以上优点是如今制造业中非常需要的。
关键词:柔性制造；立体库；码垛机；流水线AbstractThe rapid development of science and technology, human to the information age. But，Processing industry 70% -80% of the face of the economic structure of the small and medium volume, how to achieve the purpose of automation has been the industry to explore the subject.Although the advent of CNC machine tools to create the conditions for this part of the factory automation，but practice has proved that independent, decentralized stand-alone automation can not solve the productivity inherent in traditional mass production with the production of flexible processing the same batch manufacturing costs, the contradiction between production and market changes, we must find better automatic production system.FMS is born in this pursuit.The advantage of the productivity with flexible production, processing and batch manufacturing costs, with advanced technology with scientific management of highly unified.Thereby increasing manufacturing flexibility, improve efficiency, shorten the production cycle, reduce energy consumption and cost saving equipment footprint.Fully automated production, reducing the human factors and therefore improve the accuracy of the product in a flexible manufacturing system.Above that, the advantages of flexible manufacturing systems is much needed in the manufacturing industry today.Key words: Flexible manufacturing; stereo storage; palletizer; pipeline目录摘要Abstract第一章绪论 (1)1.1柔性制造背景 (1)1.2柔性制造的工作流程 (1)第二章立体库的设计 (3)2.1立体库优点及功能 (3)2.2国内立体库发展趋势 (3)2.3立体库的外形 (3)2.4立体库各部分材料选择 (4)2.4.1 底座材料选择与外形设计 (4)2.4.2 立体库主体设计 (6)2.4.3 托盘设计 (8)2.5立体库储存能力及主要设备 (9)2.5.1 立体库储存能力计算 (9)2.5.2 主要设备 (9)第三章流水线的设计 (10)3.1流水线的工作原理 (10)3.1.1 流水线的工作原理及流程图 (10)3.2电路中主要元器件的介绍 (11)3.2.1 对射开关的原理及应用 (11)3.2.2 CCD颜色尺寸检测单元工作原理及应用 (11)3.2.3 PLC及其扩展单元 (12)3.3流水线系统控制 (13)3.3.1 流水线电机正反转控制 (13)3.3.2 流水线电机启动/停止控制 (13)3.4流水线设计 (13)3.4.1 流水线技术参数 (13)3.4.2 CCD检测单元支架设计 (14)3.4.3 对射开关 (16)第四章四自由度码垛机 (21)4.1码垛机简介 (21)4.1.1 码垛机性能参数 (21)4.1.2 四自由度的实现 (21)4.1.3 线性滑台简介 (22)4.2码垛机各部分设计安装 (23)4.2.1 底座设计 (23)4.2.2 底座高度尺寸计算 (24)4.2.3 底座设计方案与材料选择 (25)4.3码垛机控制箱的设计 (28)4.3.1 码垛机控制箱位置摆放 (28)4.3.2 控制箱内电器元件 (28)4.3.3 控制箱外形设计及材料选择 (29)4.4机械爪的设计 (29)4.4主要电器元件介绍 (35)第五章外部控制系统 (35)第六章结束语 (38)参考文献 (39)致谢 (40)第一章绪论1.1 柔性制造系统的背景随着科学技术的迅速发展，新产品不断涌现，产品的复杂程度也随之增加，而产品的市场寿命日益缩短，更新换代加速，中、小批量生产占有越来越重要的地位。
基于智能机器人的柔性制造系统设计与实现
基于智能机器人的柔性制造系统设计与实现柔性制造系统是一种能够适应多样化生产需求、实现高效生产的先进制造系统。
而基于智能机器人的柔性制造系统更是将人工智能与机器人技术相结合，实现了生产流程的自动化和智能化。
本文将从柔性制造系统设计、智能机器人应用以及系统实现三个方面进行论述。
一、柔性制造系统设计柔性制造系统设计是确保高效生产的基础。
首先，需要对生产需求进行全面深入的分析和调研，了解市场需求、产品种类和生产规模等关键信息。
其次，根据生产需求确定制造系统的整体结构和流程。
柔性制造系统应具备设备灵活布局、设备间通讯、追踪控制和监控及故障处理等核心功能。
最后，需要考虑智能机器人的应用和集成。
智能机器人可以根据生产任务自动调整工作方式、实现自主运动和动态路径规划，并具备高精度、高效率的生产能力。
二、智能机器人的应用智能机器人是柔性制造系统的重要组成部分。
它能够完成多种不同的任务，如装配、搬运、检测和包装等。
在柔性制造系统中，智能机器人不仅能够根据需求自动调整工作方式，还可以与其他设备和系统实现实时通讯和数据交换。
智能机器人的应用可以大幅提高生产效率和质量，并降低人力成本和人为错误的发生率。
例如，智能机器人可以在装配过程中精确控制力度和速度，避免损坏零件和产品。
此外，智能机器人还可以通过视觉和声音等感知能力对生产过程进行监控和调整，确保生产线的稳定运行。
三、系统实现基于智能机器人的柔性制造系统的实现需要考虑硬件设备和软件系统两个方面。
在硬件设备上，需要选用先进的机器人技术和配备高精度传感器的设备。
机器人应具备足够的自主性和灵活性，能够适应多变的生产需求。
传感器系统应能够提供准确的反馈信息，为机器人的自主运动和控制提供支持。
在软件系统上，需要开发智能控制算法和数据分析模型。
智能控制算法可以实现机器人的自主运动和动态路径规划，以及自适应控制和故障处理等功能。
数据分析模型可以对生产过程中的数据进行实时分析和预测，提供决策支持和优化建议。
柔性制造系统的设计与实现
柔性制造系统的设计与实现在当今的工业制造领域中，随着技术与经济的发展，柔性制造系统正在成为越来越重要的一种制造方式。
什么是柔性制造系统呢？柔性制造系统，简称FMS （Flexible Manufacturing System），是利用计算机控制的自动化技术，通过一系列的操作流程，完成对产品的制造、加工和装配的灵活生产方式。
柔性制造系统有着高效、灵活、集成化等特点，在实际生产应用中已经得到了广泛的应用。
对于一个完整的柔性制造系统，构成要素一般分为机器人、CNC机床、自动输送机和计算机控制系统四部分。
这几个部分间通过各种自动控制设备和计算机通信，协调、控制整个制造过程。
下面将具体介绍柔性制造系统的设计和实现。
一、设计过程1. 确定工艺及生产要求在柔性制造系统的设计过程中，首先需要确定所需生产的产品，制品加工的各项工序及各生产环节所要满足的生产要求。
对于工艺流程和产量要求都有着精确的策划，设备的配置、设置与优化，也都应该紧密结合起来。
2. 选定设备及材料针对确定的工艺流程和生产要求，需要选定设备与材料，其中包括甚至于小型零件的设备和机器零部件。
设备和材料选型，对于生产企业来说至关重要，关系到其后续生产质量和运营成本的高低。
3. 设计生产流程在确定了所需生产的产品和选定了设备及材料之后，就需要设计一条高效的生产流程，其中应包括对零部件加工、处理、检测、运输的全过程考虑。
要根据实际原材料数量、生产流程等因素来灵活设定生产方案。
生产流程的设计，十分关键，一定要充分考虑到生产环节、时间、成本等方面的影响，需要在保证质量的前提下，尽可能地提高生产效率。
4. 制定生产计划制定生产计划，需要根据实际情况，综合考虑生产过程中的种种因素。
包括企业的生产能力、应对不同市场的需求、原材料出库时间、生产部门职员安排等。
同时，还需充分考虑预留一定的生产缓冲期，以应对意外情况的出现。
二、系统实现柔性制造系统的实现就是将前面所讲述的设计要素落实到实际生产中。
连杆类零件柔性制造车间设计
论文（设计）题目柔性制造车间设计子课题题目连杆类零件柔性制造车间设计所属院系自动控制与机械工程学院专业年级机械设计制造及其自动化摘要为了适应快速变化的市场需要，满足多品种、小批量的产品加工需求，柔性制造应运而生。
连杆类零件形状复杂，精度要求高，设计连杆类零件柔性制造车间需要选择典型的连杆零件进行工艺分析，根据工艺进行车间平面布局的设计。
柔性制造车间除了能够满足连杆类零件的加工，还需要有更多的柔性发展空间。
关键词：连杆；柔性制造；工艺分析；车间布局ABSTRACTI n order to adapt to the rapidly changing needs of the market, meet the many varieties, the processing needs of small quantities of products, flexible manufacturing came into being. Connecting rod parts of complex shape, high precision, flexible design rod parts manufacturing plant need to select the typical rod parts for process analysis, process design workshop layout. Flexible manufacturing plant in addition to meet the processing of rod parts, but also the need for more flexible space for development.Key words: connecting rod；flexible manufacturing；Process analysis ；Workshop layout目录第一章绪论 (1)1.1柔性制造产生的背景 (1)1.2柔性制造系统发展状况 (1)1.3柔性制造系统的优点 (2)1.4柔性制造车间的设计意义 (2)第二章成组技术 (3)2.1成组技术产生的意义 (3)2.2成组技术的基本原理 (3)2.3分组技术的应用 (4)第三章连杆工艺设计 (6)3.1连杆的结构特点 (6)3.2连杆的技术要求 (7)3.3连杆的材料和毛坯 (9)3.4基准选择 (10)3.5连杆加工工序安排原则 (11)3.5.1加工工序原则 (11)3.5.2其它辅助工序 (11)3.5.2.1检验工序 (11)3.5.2.2清洗工序 (12)3.5.2.3去毛刺工序 (12)3.5.2.4探伤检查工序 (12)3.5.2.5编码 (12)3.5.2.6称重工序 (12)3.6连杆加工工艺过程 (13)3.7加工余量的选择 (19)3.7.1余量参考数据 (19)3.7.2加工余量的确定 (20)第4章柔性制造系统 (22)4.1柔性制造系统 (22)4.1.1柔性制造系统的定义 (22)4.1.2柔性制造系统的组成 (22)4.1.3柔性制造系统的工作原理 (24)4.2柔性制造系统中的加工系统 (25)4.3柔性制造系统中的物流系统 (28)4.3.1物流系统的组成 (28)4.3.2工件夹具系统 (29)4.3.3工件输送系统 (30)4.3.4刀具输送流 (31)4.3.5柔性制造物流设备 (31)4.4柔性制造系统控制系统 (32)4.5柔性制造中的质量控制系统 (33)4.6柔性制造车间的设计 (34)4.7各设计方案的特点 (43)4.7.1方案一的特点 (43)4.7.2方案二的特点 (44)4.7.3方案三的特点 (45)4.8柔性制造车间展望 (46)第五章结论 (47)参考文献 (49)谢辞 (50)第一章绪论1.1柔性制造产生的背景随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，越来越多样化，产品的生命周期越来越短，产品的复杂程度也不断增高。
柔性制造系统架构的设计与实现
柔性制造系统架构的设计与实现柔性制造系统（FMS）是一种具有高度自适应性、智能化和可重构性的制造系统。
它通过灵活、可变和交互式的生产过程，在具有动态变化的市场环境下实现了高质量、高效率的生产。
随着企业对生产加工环节的要求不断提高，FMS也在不断发展。
本文将就柔性制造系统架构的设计与实现进行探讨，并对其优点及未来发展进行分析。
一、柔性制造系统架构FMS架构是指生产过程中各个组成单元间的关系和交互方式。
它包含了FMS 的功能、组成部分和连接方式，同时也对系统的性能、效率和可靠性有重要影响。
目前主流的FMS架构包括以下几种：1.中央控制型FMS架构中央控制型FMS架构是传统的FMS架构，其所有的生产设备都由中央控制器控制。
它采用统一的计划和调度方式，能够保证整个生产过程的稳定性和一致性。
但是，由于生产单元之间直接交互性差，生产设备缺乏灵活性，难以适应市场快速变化的要求。
2.分散控制型FMS架构分散控制型FMS架构是一种较新的FMS架构，其特点是各生产单元之间可以直接交互，生产设备之间具有良好的灵活性。
控制层次分散，每个生产单元都配备了控制器，它们通过网络进行通信和协作。
这种架构具有优良的适应能力和快速反应能力，但由于各生产单元之间缺乏统一计划和协调，因此要求系统的智能化程度较高。
3.混合控制型FMS架构混合控制型FMS架构结合了中央控制型和分散控制型的优点，使得生产单元之间既有直接交互的能力，又能通过集中控制器进行协调和规划。
它具有灵活性和稳定性的平衡，适应性强，同时使得整个系统可以更好地实现资源的共享和生产成本的优化。
二、柔性制造系统实现FMS的实现需要多学科知识相互配合，包括机械设计、电子技术、自动控制、计算机技术等。
其中，控制是整个FMS的核心。
FMS的控制方式可以按照控制单元的不同划分为三种：集中控制、分散控制和混合控制。
FMS实现的另一个难点是数据采集和处理。
传感器和执行器是FMS数据采集和控制的重要组成部分。
基于教学实训应用的柔性制造系统设计
其 工作主要是 把上 单元运输过来 的工件经过 本单元皮带运 输
机上 颜色识别 传感 器进 行颜色识别 ，然后 由控制 系统 发出信 号， 根据识别 的颜色使相对应的喷枪 工作 ， 对工件进行喷涂。
有效地整合为一个具有极强实 际操 作能力 、 加工能力和二次开
发 能力 的全 自动生产加工系统。
输机上 。
提高制造柔性 和生产效率 ， 缩短生产周 期 ， 保证 产品质量 ， 降低
能耗 ， 从而降低成本 ， 获得更 好的经济效 益。 ＭＳ Ｆ 柔性制造系统
正 是 在这 种 形 势 下 应 运 而生 的 。
本文从实 际教学 出发 ，针对 机电一体化专业实际 Ｆ ＭＳ教 学实训系统开发过程展 开具体设计 。
量生产占有越来越重要 的地位。面临这一新 的局 面， 必须大幅
２ 六 个单 元 的设计
（１） 自动化立体仓库（ 原材料库 ） 单元
本 单元 由铝合金 工作 台、 铝合 金立体化仓 库 、 自由度码 四 垛机 （ 步进 伺服 混合驱动 ） 电子称重器 、 、 皮带运输机 、 嵌入式精
密运 动控制系统 、 多种传感器 等组成 。该单 元的作用 是将其 中 的原材料工件 由四自由度码 垛机从立体仓库取 出， 到皮带运 放
材料检测传感器对工件进行材料检测 ， 断工件是金属 或非金 判 属 。将信号 由控制系统传递给六 自由度并联机器人 ， 工件采 对
取相应加工方式。当工件检测完 成后 运输 至加工端 ， 由气动抓 取装置抓取皮带运输 机上的工件 ， 送到六 自由度并联机器人加 工处 ， 由气动夹紧装置夹紧工件 ， 然后 系统 发出命令 ， 工件切 对 削加工 ， 完成此单元 的工作。 （ 工件检验与分拣单元 ３） 本单 元 由铝合金 工作 台、皮带运输 机 、 Ｏ度 自动 抓取装 ９
自动化生产线柔性制造系统的设计与优化
自动化生产线柔性制造系统的设计与优化随着科技的进步和生产环境的变化，越来越多的企业开始实施自动化生产线，以提高生产效率和降低成本。
然而，传统的自动化生产线在面对市场需求变化时难以快速适应，因此柔性制造系统的设计与优化成为了一个重要的问题。
本文将探讨自动化生产线柔性制造系统的设计与优化的一些关键要素。
一、需求分析在设计和优化柔性制造系统之前，首先需要进行需求分析。
这包括了对市场需求、产品特性以及生产能力的全面评估。
通过全面了解市场需求和产品特性，企业可以更好地预测未来的生产需求，并根据需求调整柔性制造系统的性能指标和功能特点。
二、布局设计柔性制造系统的布局设计是设计与优化的关键一步。
柔性制造系统通过模块化和灵活配置的方式，可以实现多种产品生产，因此其布局设计需要充分考虑生产流程的合理性和资源利用率。
布局设计应该优先考虑生产设备之间的相互关联性和生产过程的流畅性，以确保生产过程的高效运行和产品质量的稳定。
三、设备选择柔性制造系统的设备选择需要兼顾生产需求和经济效益。
在设备选择过程中，企业需要考虑设备的生产能力、稳定性、可靠性以及维护成本。
同时，为了实现柔性生产，设备应具有可编程和可调节的功能，以满足不同产品的生产要求。
四、控制与调度柔性制造系统的控制与调度是其设计与优化的关键问题之一。
通过合理的控制和调度策略，可以实现生产线的高效运行和资源的最佳利用。
这包括了生产任务的分配、设备的调度以及物料的流动控制等。
目前，基于人工智能和优化算法的智能控制与调度技术在柔性制造系统中得到了广泛应用，通过自动化的方式实现了生产过程的优化和自动化。
五、质量控制柔性制造系统的设计与优化还需要充分考虑质量控制的问题。
质量控制包括产品的质量检测、故障预测和质量改进等。
通过合理的质量控制策略，可以保证产品的稳定质量，并及时发现和解决生产过程中的问题，从而提高生产效率和降低成本。
六、持续改进柔性制造系统的设计与优化不是一次性的过程，而是一个持续改进的过程。
柔性包装机设计
本科毕业设计（论文）通过答辩摘要柔性制造系统（FMS）是集成了自动控制技术、人工智能、计算机语言编程组态监控等现代化技术的生产设备。
目前实践教学作为教学过程中的一个环节，是工科院校培养跨世纪创造性人才必不可少的。
为配合卓越工程师试点工作中的课程改革，结合教学研究任务，本设计针对学校实验室的柔性制造系统中的立体仓库环节进行实验前期准备工作。
本设计主要由三层12仓位的立体仓库和四自由度码垛机械手两部分组成。
其中码垛机械手由机械传动部分和电气控制两部分组成，电气控制是由西门子S7-200 CPU224XP型可编程控制器(PLC)、步进电机驱动器、开关电源、位置传感器等器件组成。
在设计过程中，不断参阅相关电气设计规范的资料，参照现有的码垛机的工作模式及控制方法，最终完成PLC为控制核心的码垛单元的PLC控制系统设计，并应用组态软件制作监控仿真界面。
关键词：柔性制造系统；码垛机；立体仓库；PLC；组态I本科毕业设计（论文）通过答辩ABSTRACTA Flexible manufacturing systems (FMS) is the production equipment, which integrates the automatic control technology, artificial intelligence, computer programming language configuration and monitoring modern technology.The current practice of teaching as teaching process of a part is the training of cross century creative talents in Colleges of engineering is essential. As with outstanding engineer pilot work in the curriculum reform, combined with teaching and research tasks, the design for the school laboratory in the flexible manufacturing system of stereoscopic warehouse links in experimental preparations.This system is mainly composed of three layers of 12 positions of the warehouse and four degrees of freedom palletizing manipulator. The palletizing manipulator is composed of a mechanical drive and an electric control. The electrical control is formed by Siemens S7-200 CPU224XP programmable logic controller (PLC), stepper motor drive power modules, switching power supply, sensors and other devices.During the design process, the author refers a lot of the materials concerning the electrical design specification, refer to the existing palletizer work mode and control method, finally completed the PLC as control core Palletizing unit PLC control system design, and the application of configuration software production control simulation interface.Key words: Flexible manufacturing systems; Palletizer; Stereoscopic warehouse; PLC;ConfigurationII本科毕业设计（论文）通过答辩目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 柔性包装机的设计的概述 (1)1.2.1 柔性包装机的设计在国外的研究现状 (1)1.2.2 柔性包装机的设计在国内的研究现状 (2)1.2.3 柔性包装机的设计的发展趋势 (3)1.3 课题的主要研究内容 (3)第2章柔性包装机的设计的总体方案设计 (4)2.1 柔性包装机的设计的总体框图 (4)2.2 柔性包装机的设计的结构组成 (5)2.3 柔性包装机的设计的控制方案 (6)2.3.1 柔性包装机的设计的控制功能要求 (6)2.3.2 柔性包装机的设计的控制方案确定 (6)2.3.3 柔性包装机的设计的定位方案确定 (7)2.4 本章小结 (9)第3章柔性包装机的设计的硬件设计选型及介绍 (10)3.1 电动机的计算选取 (10)3.1.1 柔性包装机的设计的已知参数 (10)3.1.2 根据已知参数对电动机的选型计算 (10)3.2 步进电机驱动器的介绍 (11)3.3 可编程控制器的选型及I/O分配 (13)3.3.1 可编程控制器的选型 (13)3.3.2 可编程控制器的I/O分配 (13)3.4 导轨的形式介绍 (14)3.5 滚珠丝杠的介绍 (15)3.6 本章小结 (15)本科毕业设计（论文）通过答辩第4章柔性包装机的设计的软件设计 (16)4.1 编程软件介绍及使用 (16)4.2 柔性包装机的设计的PLC程序设计 (18)4.2.1 柔性包装机的设计的工作流程 (18)4.2.2 柔性包装机的设计的软件设计 (20)4.3 本章小结 (37)第5章组态王仿真画面的设计 (38)5.1 组态王监控软件介绍 (38)5.2 组态王监控软件仿真设计 (38)5.2.1 建立组态软件与PLC之间的通讯连接 (39)5.2.2 组态画面及监控元素的设计 (40)5.3 本章小结 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (49)附录 (50)本科毕业设计（论文）通过答辩第1章绪论1.1 课题背景柔性包装机的设计是自动化仓库的主要搬运码垛设备，而立体仓库的产生和发展是现代物流体系的要求和信息技术进步的结果，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统，替代了人工搬运，只需定位抓起点和摆放点，两点之间的轨道全由电脑控制，两点直线运动，定位十分准确。
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摘要柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
它是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。
一方面是与计算机辅助设计扣辅助制造系统相结合，利用原有产品系列的典型工艺资料，组合设计不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。
另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化，特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。
在这个大系统中，柔性制造系统只是它的一个组成部分。
自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、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。
本系统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，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。
所以，本设计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。
目录第一章概述 (5)第二章总体介绍 (6)一．自动化生产线的基本组成 (6)第三章上料单元 (7)一．上料单元的基本功能 (7)二．上料单元的组成 (7)三．接线端子及主令部件 (8)四．上料单元PLC运行程序 (10)五．上料单元的PLC地址分配 (15)第四章冲压单元 (16)一．冲压单元的组成原理 (16)二．面板接线说明 (18)三．冲压单元PLC运行程序 (20)四．冲压单元PLC地址分配 (26)第五单元落料单元 (27)一．落料单元的组成原理 (27)二．面板接线及说明 (28)三．落料单元的运行程序 (30)四．落料单元PLC地址分配 (35)总结 (36)致 (37)参考文献 (37)第一章概述二十世纪以来，为了实现自动化，人们研究和制造了成千上万种自动控制系统，极推动了生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究等活动。
随着自动化技术的发展，这是机械化、电气化和自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。
早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。
20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。
研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。
以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产设备自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化（FA）。
现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。
70年代以来，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。
自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。
自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。
工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要容，并得到迅速发展。
本系统模拟一个生产流水线的生产过程，完成一个工件的拆卸、分拣工作。
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。
整个过程要充分考虑生产过程中所出现的情况，对各种生产要求进行处理，系统分成五个操作站：供料站、安装站、加工站、运输站、分拣站。
整个系统基于三菱PLC的N：N网络，包括变频控制、伺服控制等，是各种电气控制的综合应用。
主要负责机械部分的安装、电气原理图和气路的设计和连接、变频器和伺服放大器的参数设置。
第二章总体介绍一. 自动生产线基本组成自动生产线由安装在铝合金导轨式台面上的上料单元、冲压单元、落料单元、输送单元、喷涂单元，等……。
其外观如图2-1所示。
图2-1 自动生产线外观其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统。
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，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，位置控制和变频器技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术。
设计中应用了多种类型的传感器，分别用于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。
第三章上料单元一．上料单元的基本功能：供料单元是本次设计中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。
具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。
如图2-3所示为供料单元实物的全貌。
图2-3 上料单元实物的全貌二．上料单元的组成：1.PLC上料单元包括两部分。
第一部分为上料部分，分为料库、原料推送、工件传送三部分，如图2-3所示。
2.第二部分为托盘输送部分，通过传送带将托盘从输入端送至输出端,如2-4所示图2-4三．接线端子及主令部件凡需24V直流电源供电的，请将其连接至电源模块24V区，需接地的请连接至电源模块GND 区。
连接时24V连接使用红色线，GND连接使用黑色线，输入点（I）连接使用黄色线，输出点（Q）连接使用绿色线。
具体连接请参见表1-2-1。
表1-2-1上料单元面板接线说明四．上料单元PLC运行程序五．上料单元的PLC地址分配第四单元冲压单元一．冲压单元组成原理液压冲压单元包括两部分。
第一部分为液压冲压加工部分，由液压冲压装置和液压泵组成，其中液压冲压机构结构图如图1-4-1所示。
图1-4-1 液压冲压加工结构图SEN1用来检测加工工位是否有工件，夹紧气缸用来固定待加工工件，液压电磁阀用来控制液压加工轴的上升下降。
第二部分为托盘输送部分，通过传送带将托盘从输入端送至输出端,如图1-4-2所示。
图1-4-2 液压冲压加工单元传送带SEN2用来检测输入端工件是否存在，SEN3用来检测输出端工件是否到位。
各部件名称和作用介绍如下：YV1:夹紧气缸电磁阀，通过此电磁阀固定待加工工件；YV2:冲压气缸上升电磁阀，通过此电磁阀控制加工轴上升；YV3:冲压气缸下降电磁阀，通过此电磁阀控制加工轴下降；SEN1:反射开关，用来检测加工区是否有工件；SEN2:对射开关，用来检测托盘传送带输入端是否有工件；SEN3:反射开关，用来检测托盘传送带输出端是否有工件。
液压冲压单元控制系统PLC部分输入输出点配置表如表1-4-1所示。
表1-4-1液压冲压单元控制系统PLC部分输入输出点配置表二．面板接线说明本单元接线面板如错误!未找到引用源。
至图1-4-8所示。
图1-4-8液压单元面板三．冲压单元PLC运行程序四．冲压单元PLC地址分配第五章落料单元一．落料单元组成原理落料单元包括传送带、阻挡气缸、旋转落料机构三部分，如图1-7-1所示。
图1-7-1 落料单元结构图各部件名称和作用介绍如下：YV1:阻挡气缸电磁阀，通过此电磁阀阻挡，将托盘停在旋转落料孔正下方，使盒状工件能落入托盘槽；SEN1:反射开关，传送带输入端工件检测开关，用来检测传送带上是否存在托盘；SEN2:反射开关，落料工位检测开关，用来检测盒状工件是否落下；SEN3:反射开关，传送带输出端工件检测开关，用来检测托盘传送带输出端是否有工件；SEN4:反射开关，料库工件检测开关，用来检测工件是否已经存在于旋转机构料库中；SEN5:光电开关，电机旋转原点信号，用来定位使直流电机每次固定旋转一周；SEN6:反射开关，托盘到位检测开关，用来检测托盘是否到位（落料孔正下方）。
二．面板接线说明凡需24V直流电源供电的，请将其连接至电源模块24V区，需接地的请连接至电源模块GND 区。
连接时24V连接使用红色线，GND连接使用黑色线，输入点（I）连接使用黄色线，输出点（Q）连接使用绿色线。
具体连接请参见表1-7-1。
表1-7-1落料单元面板接线说明三．落料单元运行程序四．落料单元PLC地址分配总结通过本次的学习让我的学习能力有了很大的提高，在任务设计中让我对自动化生产线有所了解。
一方面自动化生产线包括诸多方面的知识如：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；另一方面对于模拟的一个自动化生产线的工作流程有个基本概念。
一个自动化生产线的基本组成部分有传感检测、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，有机地把这些独立部分融合在一起。
在这次设计中应用PLC技术，它是一门实践性很强的专业课程，PLC编程控制器技术在当今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。
经过这次设计我学到很多很多的的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且通过这次课程设计使我运用了课堂上的理论与实际相结合重要性，既要从理论中分析问题，又要从实际中解决问题发现才是根本。
所以把所学的理论知识与实践相结合起来，才能真正的学学以至用。
致本课题的圆满完成特别感杜润宏老师详细的指导。
杜润宏老师严谨的治学态度，和思考问题的全面性给我在设计过程中有了多方面的设计思路中，也提前判断设计中可能出现的问题作了详细的分析，从而使我少走很多弯路节省了很多时间。
老师的高深的学术水平，科学的思维方法和深入浅出的讲解更准确更形象的把设计中的知识传输给我。
再次感指导老师的帮助永远是我学习的榜样，在此向他致以衷心的感。