功能检测单元--机械电气课程设计设计报告.docVIP

机械电气课程设计设计报告 PAGE 1 目 录 设计题目2 立项报告2 方案论证报告2 形式实验报告5 PLC梯形图7 设计说明书9 操作面板示意图11 使用说明书11 研制总结报告11 整机装配图后附1 气动原理图后附2 电气原理图后附3 设计题目 功能检测单元 立项报告 设计这个功能检测单元的目的是设计一种用于检测工件高度，并将合格与不合格工件分别输送到其他单元的检测单元。它的主要工作内容包括：机械手机械系统设计、电路设计、PLC控制程序编制。 下面我们从社会效益和经济效益两个方面来阐明为什么要进行这次设计。 首先是经济效益： 在原来的工作中，工人通过人工进行工件高度的检测，判断工件合格与否。这样的人工检测耗时长，效率偏低，并且最终的工件合格率可能受工人工作经验的影响：熟练工人合格率高，而非熟练工人的合格率低，可能对产品质量保证有不好的影响。 现在使用功能检测单元代替工人工作，一方面可以减少雇佣的工人数量，并且每年雇佣一个工人需要5万元（RMB），而一台功能检测单元的运行费用是3万元（RMB），这样我们可以每年节省2万元（RMB），在除去设计费用和制造费用1万元（RMB），当年一台机器就可以节约1万元（RMB），随后的效益更是可观的；另一方面，也可以提高工作效率，产品质量也能得到稳定的保障。 其次是社会效益： 人工检测时，工人需要在比较严酷的工作环境下进行单一重复的工作，受到噪音污染等其他各方面的影响。我们工程技术人员当然是看在眼里，泪流心里。为了让工人们脱离苦海，我们需要设计可以自动检测工件的机械手。另外，工人进行检测工作时，必须全神贯注，在危险环境下进行工作时，每天都在冒着风险。而对于一些产品质量要求较高的关系到人民正常生活的产品，单单依靠工人自己的自觉与专注是远远不够的。为此，设计一个自动化功能检测单元，是很有必要的。 现在剩下的问题就是如何能设计出这次功能检测单元。 技术可行性分析： 快速：使用PLC控制技术，机械手动作快捷、准确。 低成本：本产品采用了国际先进的FESTO气缸，制造、安装和维护的费用都明显低于市场上的同类产品。 可维护性：每一部机器都不可以脱离维修的工作，但我们相信，FESTO气缸的维修费用将会肯定低于其他产品。另外，我们提供快速维修服务以及直接替换配件，使您无后顾之忧。 技术支持：对于长时间使用的设备，技术支持是很重要的。我们可以为客户提供低费用、长期的技术支持和升级服务，您可以利用网络免费下载我们的升级软件以及低成本升级我们更改的硬件。 方案论证报告 本次的课程设计，我们小组共提出两种设计方案。一种是直线运动加回转运动方案，另一种是完全的直线运动方案。 下面，我们就这两种方案进行讨论。 方案一： 结构示意图： 这种方案是由两种气缸组成：直线运动气缸和摆动气缸。 优点：由于摆动气缸的回转速度很快，因此这种方案的最大优点就是运动速度快。其次，由于气缸数量较少，因此，安装方便、噪音小、维护简单、寿命长。 缺点：显而易见，由于注塑机的机内空间有限，不可能将机械手安装在注塑机内部。又因为是采用的摆动气缸，机械臂的回转半径很大，很容易与注塑机的模具支撑装置、注塑机的机体发生干涉，导致发生危险。 结论：回转半径过大，容易与其他部件发生干涉，稳定性、可靠性较低。因此，不能采用该种设计方案。 方案二： 结构示意图： 这种方案完全由直线运动气缸组成。 优点：可将机械手臂安装在注塑机机体以外，由于直线运动气缸的行程长而且便于控制，因此不会与注塑机的其他部件发生干涉。 缺点：安装较为复杂，机械手的轴线要与注塑机模具的轴线对齐。 结论：可靠性、稳定性强，结构简单。应采用次种方案。 形式实验报告 动作顺序图： 气动原理图： PLC动作转换图： PLC外部接线图： 实验仪器、设备： FESTO气缸综合实验台；三菱PLC可编程控制器系统；PC机一台；连接用导线若干。 实验步骤： （1）．绘制系统的装置简图； （2）．确定动作顺序和转换条件； （3）．绘制控制面板布置图； （4）．绘制系统的状态转换图； （5）．绘制PLC的外部接线图； （6）．编制I/O位及工作位分配表； （7）．编制系统的控制梯形图。 7．I/O位及工作位的确定： I/O表： I/O位 现场装置 注释 X011 左限位 常开 X012 右限位 常开 X013 伸出限位 常开 X014 缩回限位 常开 X015 卡抓夹紧确认 常开 X016 卡抓松开确认 常开 X000 启动按钮 常开 X001 停止按钮 常开 X002 复位按钮 常开 X003 急停按钮 常开 Y011 电磁阀 左移 Y012 电磁阀 右移 Y013 电磁阀 伸出 Y014 电磁阀 缩回 Y015 电磁阀 卡抓夹紧 Y016 电磁阀 卡抓放松 工作表： 工作