变频主轴成型加工单元绝对位置

信息与电气工程学院

（课程设计说明书

（2014/2015 学年第二学期）

课程名称：可编程控制器课程设计

题目：变频主轴成型加工单元（绝对位置）

专业班级：

学生姓名：

学号：

指导教师

设计周数：两周

设计成绩：

2015年7月10日

1课程设计目的:

本装置集成 PLC 技术、位置控制、传感器技术、PLC 编程、步进电机、电磁阀开关量与时序逻辑控制技术，实现机械手对执行机构行程范围内物体抓取、搬运等操作。

变频主轴成型加工本体部分包括电主轴加工装置、加工台面、90°机械搬运手、传送带 4 部分组成。手爪采用气动结构，用电磁阀的得电和失电来控制气缸的动作，从而来控制手爪的张开和夹紧。通过步进电机和手爪的组合来实现实验样件的夹取和搬运等动作。

操作人员可以通过触摸屏来给 PLC 发送各种指令，包括复位、启动、停止，手动控制部分的运动，同时监控实训模型的实时运行状态，所以在运行之前，要保证触摸屏和 PLC 之间的通讯正常。

动作要求：传送带上传感器检测到有工件通过时，阻拦杆放下，拦截，等待机械手搬运。机械手从传送带上把工件放到台钻的卡位中，卡位卡紧，收回到钻头位置，开始钻头向下加工，加工完毕，恢复到初始位置，卡位放开，机械手把加工好的工件重新放置到传送带上。

技术要求：⑴、按照动作要求编写 PLC 程序⑵、实现与 PLC 以太网无线通信（3）、实现手动与自动程序。

2课程设计正文：

、变频主轴成型加工单元流程

电源键打开，传送带开始工作

↓

放置加工元件，传送带上传感器检测到工件通过，阻拦杆放下，拦截，等待机械手搬运

↓

机械手下降夹取元件，放到台钻的卡位上

↓

机械手逆时针旋转90°，把元件放置加工平台

↓

卡位卡紧

↓

收回到钻头位置

↓

加工钻头工作，加工完毕后复位

↓

卡位放开

↓

机械手夹取元件放回传送带

、变频主轴成型加工本体结构的布局图

、各部件名称和作用介绍如下:

M1：步进电机，90°搬运机械手水平转动；

M2：步进电机，加工轴升降运动；

M3：直流电机，传送带运动；

M4：交流电机，加工主轴电机；

SQ1：磁性开关，气动夹具单杆气缸缩回位置；SQ2：磁性开关，气动夹具单杆气缸伸出位置；SQ3：磁性开关，气动夹具双杆气缸缩回位置；SQ4：磁性开关，气动夹具双杆气缸伸出位置；ELP1：光电开关，90°机械手爪正向限位检测；ELN1：光电开关，90°机械手爪负向限位检测；ELP2：机械微动开关，加工轴正向限位检测；ELN2：光电开关，加工轴负向限位检测；

SEN1：对射开关，传送带工件输入检测

SEN2：对射开关，传送带工件输出检测；

SEN3：反射开关，气动夹具工件检测；

YV1：90°搬运机械手垂直升降电磁阀；

YV2：90°搬运机械手手爪电磁阀；

YV3：传送带气挡电磁阀；

YV4：气动夹具双杆气缸电磁阀；

YV5：气动夹具单杆气缸电磁阀、PLC硬件地址配置表

、PLC程序

1、主程序

2、复位

3、运行

3、课程设计总结：

通过这两周的课程设计，发现需要学习很多别的东西。在课设中，我们遇到了很多问题，但在老师的指导下，同学们的讨论中，我们把所学理论知识和实际生产很好的联系在一起，一一解决了这些问题。只有在实践中，我们才能更深地理解理论知识，了解自己的缺陷与不足，学以致用。从设计之初的模糊、困惑，到完成之后的豁然开朗，我深刻的了解到了开展课程设计的目的，知道了实践的重要性。在这里很感谢老师对我们的帮助及鼓励。

4、参考文献：殷洪义可编程序控制器选择设计与维护机械工业出版社