第四组 液压与气动.ppt

能力目标 根据项目目标要求设计合适的气动回路； 能根据气动回路通过步进法设计相应的继电器控制电路； 按照气动回路及控制电路，合理布置气动及电器元件，进行系统安装； 能进行系统调试。 气动物料分拣装置结构组成 气动物料分拣装置是“物料搬运机械手”的重要组成部分之一，物料搬运机械手是一种按预先设定的程序进行工件分拣、搬运和热处理淬火加工的自动化设备，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，并可根据工件的变化以及淬火工艺的要求随时更改相关控制参数。该装置可采用台式结构，主要有步进电机、进口气动元器件、进口气动阀、电感式传感器、颜色传感器、电容式传感器、PLC等组成，覆盖PLC技术、传感器位置控制技术，是一个典型的工业现场生产设备的模型。 气动物料分拣装置结构组成 该物料分拣装置由四个普通气缸构成，用以将不同长度的工件经分拣后送至各自的轨道中，并在轨道终端进行淬火加工，加工完毕后再由机械手抓取、搬运和分类堆放。（如图1所示）待分拣的工件从料斗装入，由推料缸（1#缸、行程50mm）送入分拣轨道，同时电感式传感器检测出工件的长短。分拣气缸（2#缸、行程200mm）根据工件的长短移动不同的距离（短工件移动200mm，长工件移动100mm），从而将两种不同长度的工件区分开来，并送至不同的轨道入口处。最后在两个送料缸（4#缸对应短工件、5#缸对应长工件）的分别作用下，工件被推至轨道终端进行加热处理。 物料分拣装置结构示意图 物料分拣装置气动系统 采用气动元件作为物料分拣装置的执行器件具有结构简单、维护方便、控制便捷等诸多优点。本设计中由各气缸及相应的电磁换向阀所共同组成的气动系统如上图所示。考虑到该气动系统的工艺要求（如各气缸应工进、快退）和构成成本等方面的因素，在元器件的选择上，电磁换向阀采用单电控二位五通阀；各气缸活塞的速度由单向节流阀通过排气节流进行控制。各气缸对应的位置传感器已在图中表示出来（如1B1、1B2等）。为了能使2#气缸在中间位置停下来，在该气缸的中间位置安装了一个位置传感器，用于感知活塞到达中位后，由PLC控制活塞停止运动。 物料分拣装置功能简介 1、分拣金属与非金属；?2、分拣出某种颜色块； 3、分拣金属中某一颜色块；?4、分拣非金属中某一颜色块；?5、分拣金属的某一颜色块和非金属的某一颜 色块等。 6、物料分拣组成：??? 传感器（电感式传感器、颜色传感器、电容式传感器等）、气动阀组、推料气缸、传送带单元、电器控制单元、PLC（三菱／欧姆龙／西门子等）等多个单元组合而成。? 技术参数 ?? ??? 1、电源：AC220V 50HZ；??? 2、气源：0.2MPa—0.8 MPa；??? 3、温度：0℃-40℃；??? 4、可编程控制器：可根据用户实际需求配置不同类型PLC；??? 5、安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准；??? 6、实验台外形尺寸（mm）：750×650×760;??? 7、重量：约30Kg。??? 配套：??? 本实验装置可与JL-PLC型箱式PLC实训系统、JL-PLC-A可编程控制器综合实训系统配套，进行相关的PLC实训，也可单独作为一个独立的工业自动化实物模型的培训。 设备示意图 机械手搬送工件 当出料口传感器检测到物料且机械手和各气缸活塞杆的位置正确时，按下启动按钮，机械手开始搬物加工。机械手悬臂伸出——下降——夹紧物料，夹紧1秒后——上升——缩回——右转——伸出——下降——放物，延时1秒后——上升——缩回——左转至左侧极限位置停止，等待传送带上的工件分拣完成后再进行下一次搬物。 进行工件传送分拣的皮带输送机 基于PLC的物料分拣控制的硬件设计 PLC控制系统的硬件设计，主要是根据被控制对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、 输出设备，选择合适的 PLC类型，并分配I/O点。 系统的硬件结构设计系统的硬件结构框图，如图1所示。 基于PLC的物料分拣控制的软件设计 根据系统生产工艺的要求，分析各个设备的操作内容和操作顺序，可画出程序流程图，如图3所示。 该系统可选择连续或单次运行工作状态。 若为连续运行状态，则系统软件设计流程图中的汽缸4动作后，程序再转到开始;若为单次运行，则汽缸4动作后停机。如果需要，该系统可在分拣的同时对分拣的材料进行数量的统计，这只需在各汽缸动作的同时累计即可。 应用高速计数器编制程序，可以实现系统的定位控制功能。 用高速计数器计数步进电机转过的圈数，来确定物料到达传感器的距离，实现定位功能。 定位时，电机停转，计数器清零，传感器开始工作，对物料进行分拣处理。 在汽缸1～3动作后，电机重新运行，高速