SoftLink自动气动分拣线机械回路及控制系统设计

XXXX大学毕业设计（论文）基于SoftLink全自动气动分拣线机械回路及控制系统设计摘要随着工业4.0的到来以及工业自动化的发展与普及，生产效率是每个企业致胜的关键。而人工在繁杂重复的物料分拣中越来越满足不了企业和社会的需求，并且伴随着人力资源的匮乏以及价格的昂贵，企业更是负担不起。为了解决这一矛盾，协调好人、机器和物料这三者之间的关系，即用最少的人力控制机器来完成对物料高效且精准的分拣。全自动气动分拣流水线便应运而生。本文主要讲述了SoftLink产品（PLC）控制的全自动气动分拣流水线的设计。分拣线的硬件部分采用三坐标机械手以及回转机械手可以实现多工位、多流程的功能；采用气动做为动力系统，具有价格低廉、安全、清洁、环保的优点，使用电磁换向阀和气缸完成动作的实现；控制系统为SoftLink产品，采用此系统配合传感器使流水线具有高程度自动化、高精度、运行稳定、易于控制的特点；采用SoftPro软件进行编程，程序采用ST、梯形图语言。以上每一部分均在本文中有详细的介绍。此流水线采用传感技术，多工位同时运行实现了全自动、高准确度、高效率的功能。关键词：机械设计，SoftLink，传感器，气动XXXX大学毕业设计（论文）BASEDONTHESOFTLINKAUTOMATICPNEUMATICSORTINGLINEDESIGNABSTRACTWiththearrivalofthe4.0industryandthedevelopmentofindustrialautomationandpopularization,theproductionefficiencyisthekeytoeachenterprisewins.Materialsandartificialinrepetitivesortinginmoreandmorecan'tsatisfytheneedsofenterprisesandsociety,andaccompaniedbythelackofhumanresourcesandthepriceisexpensive,enterprisealsocan'taffordit.Inordertosolvethiscontradiction,tocoordinatethegoodrelationshipbetweenthesethree,machineandmaterial,whichUSEStheleastamountofhumancontrolofmachinetocompletethesortingtotheefficientandaccurateofmaterials.Automaticpneumaticsortinglinewasborn.ThisarticlemainlytellstheSoftLinkproducts(PLC)controlofthedesignoftheautomaticpneumaticsortingline.Sortinglinehardwarepartadoptsthreecoordinatesofthemanipulatorsandrotarymanipulatorcanrealizethefunctionofthetransfer,process;Adoptpneumaticasadynamicsystem,withtheadvantagesoflowcost,safe,clean,environmentalprotection,maketheactionofusingelectromagneticdirectionalvalveandcylinder;ControlsystemfortheSoftLinkproducts,adoptthesystemwithasensorassemblylinewithahighdegreeofautomation,highprecision,stablerunning,easytocontrolthecharacteristicsof;UsingSoftProsoftwareprogramming,theprogramusingST,ladderdiagramlanguage.KEYWORDS：Mechanicaldesign,SoftLink,sensor,pneumaticXXXX大学毕业设计（论文）目录前言............................................1第1章机械设计...................................2§1.1动作分析....................................2§1.2送料机构设计.................................4§1.2.1直线送料机构..............................4§1.2.2二坐标送料机构.............................4§1.2.3回转气功...................................4§1.2.4直线送料机构...............................4§1.2.5三坐标机械手...............................4第2章传感器的选择...............................5§2.1磁性开关的选择..............................5§2.2光电传感器的选择............................5§2.3数字光纤（颜色）传感器的选择.................6§2.4数字量输入针对不同开关接线方法...............6§2.4.1干触点/通断开关接线方法图..................6§2.4.2三线制数字量感应开关PNP型和NPN型.........7第3章电控系统设计...............................9§3.1控制器的选型.................................9§3.1.1方案.......................................9§3.1.2比较与选型................................10§3.2SOFTLINKIDEABOXmini控制器简介.............10§3.2.1SOFTLINKIDEABOXmini控制器...............10§3.2.2SoftlinkCANopen现场总线远程I/O..........11§3.3I/O定义.....................................12§3.4电控元件....................................12§3.5电路图......................................13第4章气动系统设计..............................14XXXX大学毕业设计（论文）§4.1气缸的选择.................................14§4.1.1气爪的选型...............................14§4.1.2双活塞杆气缸的选型........................15§4.1.3回转气缸的选型............................17§4.2气动元件....................................19§4.35通先导式电磁阀.............................20§4.4气路图......................................20第5章SoftPro软件系统的认识.....................22§5.1SOFTPRO编程软件............................22§5.2Softpro运行于WindowsCE/QNX多种操作环境...22§5.3编程语言....................................22§5.4自由且丰富的HMI组态界面....................23§5.5支持远程维护和访问..........................23§5.6强大的运动控制功能..........................23第6章程序编写与简介............................24§6.1程序简介...................................24§6.2程序........................................24§6.3程序调试....................................24§6.3.1软件PLC配置.............................24§6.3.2程序的编写与调试..........................25结论...........................................27参考文献.........................................28致谢...........................................29附录一.........................................30附录二.........................................33附录三.........................................34XXXX大学毕业设计（论文）1前言随着工业4.0的到来，现代工业生产中自动化、机械化已经成为企业的重要支柱，无人生产线、无人车间已经随处可见。在科技和经济飞速发展的现代，企业对高生产效率、高精准度的要求以及对生产环境多样化的需求使得人工在某些部分无法完成，尤其是在分拣系统中，恶略的环境随处可见，如有害气体、高温、放射性。所以自动化在物料分拣系统中已经企业的最佳选择。自动分拣系统是在二战后发达国家的物流分拣中心兴起，到现在为止已经成为企业工业生产中必不可少的环节。全自动分拣线能连续的，批量的分拣不同颜色的球体，分拣错误率极低，并且全过程实现无人化。自动分拣系统不受气候、时间、人的体力等得限制，可以连续的运行，同时由于自动分拣系统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统的分拣能力是人工系统无法比拟的。它适用于：烟草、邮政、医药、物流配送中心、连锁超市、百货商场制造工业等。自动化分拣系统为工业生产以及物流中心大大提高了效率，这种自动分拣系统正是先进配送中心所必需的设施条件之一。如果再配备立体车库，则整个自动化系统一定会更加完美。本设计主要以不同颜色的的球料为分拣对象，以PLC为主控制系统，以气动做为动力源，机械部分采用气缸驱动，包含分拣系统中最为主流、常见的功能流程，本设计实现了高效率，高准确度的全自动分拣。本文主要介绍了机械部分的设计与计算，电控系统中PLC、传感器的介绍以及选型以及电控元件之间的重要部分连线，气动部分的元件以及气缸选型，软件部分的介绍以及程序的编写与调试。由于本人水平有限，论文编写处多有不当，期待老师的批评指正。XXXX大学毕业设计（论文）2第1章机械设计§1.1动作分析动作一：由标准型气缸组成实现推杆的推升动作，把小球推出物料篮。动作二：由滑台气缸、双导杆气缸、气动手指完成气动机械手将球带到指定位置并由传感器检测是否到位。动作三：由导杆气缸、强力气动手指、回转摆动缸完成气动机械手抓取小球顺时针转动90°后放下小球，小球沿轨道自行滚动到指定位置，在轨道的始端有传感器检测小球是否到位。