PLC的工业自动灌胶机器设计
引言 2
引言
点胶，是一种工艺，也称施胶、涂胶、灌胶等等，是把电子胶水、油或者其他液体涂抹、灌封、点滴到产品表面上或凹槽中，让产品起到黏贴、灌封、绝缘、固定、表面光滑等作用，本文主要是起到灌封作用。
企业采用灌胶设备代替原先的人工灌胶一个很重要的原因就是：为了减少人为参与工序生产，降低人为操作时造成的灌胶量不统一的弊端，自动化灌胶设备的效率优势及节省胶水，节省人力，净化环境，提高企业竞争力的优势将会尽显无遗。
自动化设备由于其高效性、准确性等特点，广泛的被运用到了工业生产，医疗、生产、建筑、军事等行业，取代了手工业的落后的生产方式，被大型企业所高度的运用，但中小型企业的自动化发展依然不容乐观，其一由于自动化人才被大中型企业所垄断，其二自动化的研究和开发需要资金的投入，其三自动化的核心技术的保密性。我国的自动化水平正面临着严峻的考验，我国强烈需要发展本土自动化开发和研究。
本篇自动化设计，借鉴于国外自动化机台，取其简便、易操作、架构简单、操作多样等特点，结合相关需求组成本篇论文。本篇论文自动灌胶设备适用于取代生产线上的人工灌胶的速度慢、效率低、不良率高等情况。设备采用PLC控制的稳定和可靠的协调性组成。占用面积小，立体分层式组装，结构清晰。而且价格适中，易于使中小型企业接受。
一、 绪论
(一) 项目开发的研究背景和意义
随着微电子技术、高新技术的快速发展，特别是晶体管电子系统和其相关设备的广泛应用，使得电子系统和设备的功能与结构变得十分复杂。随着20世纪50年代存储设备的开发和发展，软件、程序相应而生，陆续应用在汽车、交通、建筑、工业、航空等方面，大大的促进了现代工业的发展。然而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
，一些软件程序和电路的设计是公司的专利，属于私有财产，不得随意的篡改和模仿，为了安全起见，所以会对芯片的编程口进行一些特别处理。“灌胶”就是其中的一种简单方法，又称“点胶”。一般使用的“灌胶”方法是手工灌胶，既不能确定胶水的用量，也不能确定“灌胶”的准确性，而且胶水风干固化需要一段时间，在企业的生产过程中是一种不能产生生产效益的一种活动（七种浪费之一），严重影响企业“精益生产”的标准。不能提高企业的效益并且降低成本。本课题设计是针对“灌胶”这一生产活动进行一系列的改进，采用PLC控制的自动化点胶、紫外线照射固化。使这一生产活动符合“精益生产”的标准，能够使库存减少90%；使废品率降低50%；使生产时间缩短90%；使生产效率提高100%；使订货时间缩短50%；使新产品上市时间缩短50%。
自动化水平的高低，早已成为衡量一个国家技术水平的重要标志之一，目前一些发达国家早早的将注意力转向发展自动化技术，并且取得卓越的成果，而我国本土工业生产中的自动化程度依然不高，生产效率也较低。这一方面是缘于我国本土人口众多、劳动力相对便宜。另一方面是由于自动化研制成本高，适用范围单一导致的。本课题设计指标是比较便携、易操作、占用空间小、适用于不同的编程口“灌胶”的自动化设备。对于大型自动化的设计和开发可起到一定的参照作用。
(二) 课题主要内容和工作安排
本篇论文通过对企业手工“灌胶”生产的调查和研究、对自动化设备的分析，使本设计着重对设备的气压控制、自动检测、自动换工位等过程的分析和研究，着重分析了控制过程，为后续工作提供理论参考依据。本课题的主要内容包括：
第一部分介绍课题背景和国内外研究现状，及本项目研究的目的和意义。
第二部分通过对方案的需求，选择控制方案。
第三部分分析系统结构、整体部件，并且详细的介绍了气压调节机构、紫外光固化机构、执行机构、PLC控制机构等方面。
第四部分分析电器控制机构，对动作过程的分析，用三菱PLC编写程序，其中包括PLC程序的步骤、I/O点的设定、指令表、梯形图等方面问题。
第五部分对全文的总结与展望。
二、系统的方案设计
(一) 系统的控制
为了能够实现自动灌胶机的顺利完成点胶的任务，必须对系统的过程控制提出相应的要求。对过程控制的基本要求，是通过系统对传感器的特定输入信号的反应来满足的。在工业方面，控制系统已经被广泛应用于生产的各个领域，在机械生产和自动化设备上尤为突出，包括温度、压力、速度、位置、时间、频率等都有相应的控制系统。而如今在控制系统方面综合采用了数字控制技术，控制性能更好，自动化程度更高，具有控制与管理双重功能。在系统的控制中，必须保证系统的稳定性、准确性和高速性。在本设计中主要应用了传感器和可编程控制器来进行系统控制。
自动灌胶设备动作过程是，接通电源后，复位到起始点，放工件，灌胶（点胶），换工位，紫外线固化，起始位高度检测，取工件，已此循环。此过程全部由气缸动作控制完成，安装简便，成本低。
(二) 控制方案的确定
随着生产工艺要求不断提高，自动化程度也相应的复杂，为了满足控制要求，各项先进的技术慢慢的运用到了控制系统的各个领域。各种新型的控制系统不断的出现，如可编程控制器（PLC）、数控技术及微机控制技术等。本篇设计使用的是PLC来控制系统的动作。
1.PLC控制的可靠性
一个系统的可靠性，主要取决于控制器的可靠性和部件的可靠性，本设计中使用的是PLC控制系统，避免了保守的设计方法，提高了系统动作过程中的可靠性，也降低了系统的复杂性。实际的生产过程中，我们要求是尽可能的简化操作步骤和去除设备中不需要的部件。目前的设计中，设备由巨大化、复杂化趋向便携化、简洁化，这样维修时易于查找问题源，保养方便，操作简单，价格便宜。使用PLC就能做到这点。
2.控制方案的确定
在自动灌胶设备中，需要控制的元件很少，其动作要求基本固定，使用时不需要改动设计的动作过程，因此选用可编程控制器结合传感器作为开关元件的控制系统，这种控制简单、低廉、可靠性好，而且接线方便，适用范围广。执行元件选用气缸组成，气缸活动单一，可靠性好，易于拆卸。
控制过程中需要进行输入输出信号处理，控制要求复杂，因此采用可编程控制器，符合控制系统要求的体积小、动作迅速等要求。
三、系统的结构设计
(一) 总体结构分析
灌胶设备是一台可以把自动灌胶、固化两道工序一体完成的自动化设备。主要由设备本体、气压气量调节机构、紫外光固化机构、执行机构、PLC控制机构（包括电源）组成。如图3-1所示。
图3-1灌胶设备整体结构图
1.设备本体 2. 气压调节机构
3. 紫外固化机构 4. PLC控制机构
5. 执行机构
(二) 硬件选择
1．设备本体
铝型机架，钢型操作平台，橡胶滑轮。
2.气压调节机构
主要组件有，数字注射器分配器、气源过滤器、气管、进气开关、接头。气管和接头构成气体所需的运行路线；进气开关控制气体的通断；气源过滤器过滤气体中的水分和杂质。下面主要分析数字注射器分配器的结构和使用连接。
引言
点胶，是一种工艺，也称施胶、涂胶
企业采用灌胶设备代替原先的人工灌胶一个很重要的原因就是：为了减少人为参与工序生产，降低人为操作时造成的灌胶量不统一的弊端，自动化灌胶设备的效率优势及节省胶水，节省人力，净化环境，提高企业竞争力的优势将会尽显无遗。
自动化设备由于其高效性、准确性等特点，广泛的被运用到了工业生产，医疗、生产、建筑、军事等行业，取代了手工业的落后的生产方式，被大型企业所高度的运用，但中小型企业的自动化发展依然不容乐观，其一由于自动化人才被大中型企业所垄断，其二自动化的研究和开发需要资金的投入，其三自动化的核心技术的保密性。我国的自动化水平正面临着严峻的考验，我国强烈需要发展本土自动化开发和研究。
本篇自动化设计，借鉴于国外自动化机台，取其简便、易操作、架构简单、操作多样等特点，结合相关需求组成本篇论文。本篇论文自动灌胶设备适用于取代生产线上的人工灌胶的速度慢、效率低、不良率高等情况。设备采用PLC控制的稳定和可靠的协调性组成。占用面积小，立体分层式组装，结构清晰。而且价格适中，易于使中小型企业接受。
一、 绪论
(一) 项目开发的研究背景和意义
随着微电子技术、高新技术的快速发展，特别是晶体管电子系统和其相关设备的广泛应用，使得电子系统和设备的功能与结构变得十分复杂。随着20世纪50年代存储设备的开发和发展，软件、程序相应而生，陆续应用在汽车、交通、建筑、工业、航空等方面，大大的促进了现代工业的发展。然而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
，一些软件程序和电路的设计是公司的专利，属于私有财产，不得随意的篡改和模仿，为了安全起见，所以会对芯片的编程口进行一些特别处理。“灌胶”就是其中的一种简单方法，又称“点胶”。一般使用的“灌胶”方法是手工灌胶，既不能确定胶水的用量，也不能确定“灌胶”的准确性，而且胶水风干固化需要一段时间，在企业的生产过程中是一种不能产生生产效益的一种活动（七种浪费之一），严重影响企业“精益生产”的标准。不能提高企业的效益并且降低成本。本课题设计是针对“灌胶”这一生产活动进行一系列的改进，采用PLC控制的自动化点胶、紫外线照射固化。使这一生产活动符合“精益生产”的标准，能够使库存减少90%；使废品率降低50%；使生产时间缩短90%；使生产效率提高100%；使订货时间缩短50%；使新产品上市时间缩短50%。
自动化水平的高低，早已成为衡量一个国家技术水平的重要标志之一，目前一些发达国家早早的将注意力转向发展自动化技术，并且取得卓越的成果，而我国本土工业生产中的自动化程度依然不高，生产效率也较低。这一方面是缘于我国本土人口众多、劳动力相对便宜。另一方面是由于自动化研制成本高，适用范围单一导致的。本课题设计指标是比较便携、易操作、占用空间小、适用于不同的编程口“灌胶”的自动化设备。对于大型自动化的设计和开发可起到一定的参照作用。
(二) 课题主要内容和工作安排
本篇论文通过对企业手工“灌胶”生产的调查和研究、对自动化设备的分析，使本设计着重对设备的气压控制、自动检测、自动换工位等过程的分析和研究，着重分析了控制过程，为后续工作提供理论参考依据。本课题的主要内容包括：
第一部分介绍课题背景和国内外研究现状，及本项目研究的目的和意义。
第二部分通过对方案的需求，选择控制方案。
第三部分分析系统结构、整体部件，并且详细的介绍了气压调节机构、紫外光固化机构、执行机构、PLC控制机构等方面。
第四部分分析电器控制机构，对动作过程的分析，用三菱PLC编写程序，其中包括PLC程序的步骤、I/O点的设定、指令表、梯形图等方面问题。
第五部分对全文的总结与展望。
二、系统的方案设计
(一) 系统的控制
为了能够实现自动灌胶机的顺利完成点胶的任务，必须对系统的过程控制提出相应的要求。对过程控制的基本要求，是通过系统对传感器的特定输入信号的反应来满足的。在工业方面，控制系统已经被广泛应用于生产的各个领域，在机械生产和自动化设备上尤为突出，包括温度、压力、速度、位置、时间、频率等都有相应的控制系统。而如今在控制系统方面综合采用了数字控制技术，控制性能更好，自动化程度更高，具有控制与管理双重功能。在系统的控制中，必须保证系统的稳定性、准确性和高速性。在本设计中主要应用了传感器和可编程控制器来进行系统控制。
自动灌胶设备动作过程是，接通电源后，复位到起始点，放工件，灌胶（点胶），换工位，紫外线固化，起始位高度检测，取工件，已此循环。此过程全部由气缸动作控制完成，安装简便，成本低。
(二) 控制方案的确定
随着生产工艺要求不断提高，自动化程度也相应的复杂，为了满足控制要求，各项先进的技术慢慢的运用到了控制系统的各个领域。各种新型的控制系统不断的出现，如可编程控制器（PLC）、数控技术及微机控制技术等。本篇设计使用的是PLC来控制系统的动作。
1.PLC控制的可靠性
一个系统的可靠性，主要取决于控制器的可靠性和部件的可靠性，本设计中使用的是PLC控制系统，避免了保守的设计方法，提高了系统动作过程中的可靠性，也降低了系统的复杂性。实际的生产过程中，我们要求是尽可能的简化操作步骤和去除设备中不需要的部件。目前的设计中，设备由巨大化、复杂化趋向便携化、简洁化，这样维修时易于查找问题源，保养方便，操作简单，价格便宜。使用PLC就能做到这点。
2.控制方案的确定
在自动灌胶设备中，需要控制的元件很少，其动作要求基本固定，使用时不需要改动设计的动作过程，因此选用可编程控制器结合传感器作为开关元件的控制系统，这种控制简单、低廉、可靠性好，而且接线方便，适用范围广。执行元件选用气缸组成，气缸活动单一，可靠性好，易于拆卸。
控制过程中需要进行输入输出信号处理，控制要求复杂，因此采用可编程控制器，符合控制系统要求的体积小、动作迅速等要求。
三、系统的结构设计
(一) 总体结构分析
灌胶设备是一台可以把自动灌胶、固化两道工序一体完成的自动化设备。主要由设备本体、气压气量调节机构、紫外光固化机构、执行机构、PLC控制机构（包括电源）组成。如图3-1所示。
图3-1灌胶设备整体结构图
1.设备本体 2. 气压调节机构
3. 紫外固化机构 4. PLC控制机构
5. 执行机构
(二) 硬件选择
1．设备本体
铝型机架，钢型操作平台，橡胶滑轮。
2.气压调节机构
主要组件有，数字注射器分配器、气源过滤器、气管、进气开关、接头。气管和接头构成气体所需的运行路线；进气开关控制气体的通断；气源过滤器过滤气体中的水分和杂质。下面主要分析数字注射器分配器的结构和使用连接。
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