plc设计的打孔机设计
目录
一、整体设计结构以及工作流程 3
二、PLC型号的选择 3
（一）PLC的基本结构 4
（二）PLC的类型 5
（三）输入输出模块的选择 5
三、电动机的选择与控制 6
（一）电动机的控制 6
（二）直流电动机的特点 6
四、蜗轮蜗杆减速机的选择 7
（一）蜗轮蜗杆减速机基本结构 7
（二）主要型号 8
五、其他硬件设备的介绍 8
六、人工操作面板的介绍 9
七、系统的输入输出表 10
八、系统的控制要求以及工作流程图 11
（一）控制要求 11
（二） 工作流程图 11
九、系统程序 12
十、后期调试 13
总结 14
谢辞 15
引言
机械的应用拥有悠久的历史，?是自古就有的一个行业。?从古代简单生产的小型工具开始，?到英国的工业革命时期瓦特发明的蒸汽机，再到现在新型数控机床、大型机的发明，整个机械行?业都在向前发展着。而工业机器人和专用机械手这个才起源于上世纪70年代的应用科学，?伴随着传动技术、液压和气动技术、计算机技术、传感器技术、控制工程等各种科学技术的发展，?技术逐步趋近成熟，?在国民生活中发挥到越来越多的作用。?正是在这些关键技术的基础上，?机械手生产线才越来越多的被应用在工业生产上。由于PLC具有可靠性高，模块化结构，编程简朴易学，安装容易，维修便利等优点，所以机械手的控制大都是依选用PLC来控制，从而达到生产要求的各种各样的动作。模块化制造系统是针对其中生产技术难度一般的产品的制造系统，是一种在标准化和模块化系统的基础上建立的生产系统。他的特点就是，如果当一个新的产品投如生产时，其中标准化的各模块，可以拆卸并且快速组成所需要的新的制造系统，而且当产品的生产完成之后，这个制造系统的几个组成模块可以拆下来，用于下一个新产品的生产制造系统。从这个方面来讲，对于生产技术难度一般、生产批量较小或者生产批量中等的产品来说，模块化制造系统不但能满足批量定制生产的需要，还具有生产效率高的特点。本文所涉及的机械手加盖设计就是根据模块化制造
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产系统。他的特点就是，如果当一个新的产品投如生产时，其中标准化的各模块，可以拆卸并且快速组成所需要的新的制造系统，而且当产品的生产完成之后，这个制造系统的几个组成模块可以拆下来，用于下一个新产品的生产制造系统。从这个方面来讲，对于生产技术难度一般、生产批量较小或者生产批量中等的产品来说，模块化制造系统不但能满足批量定制生产的需要，还具有生产效率高的特点。本文所涉及的机械手加盖设计就是根据模块化制造系统的一部分来改造完成的生产设计。
一、整体设计结构以及工作流程
本设计通过PLC来控制，由一台直流回转电机提供动力，通过蜗轮蜗杆减速机带动一个四工位的旋转工作台，在每九十度的位置设有接近块，和安装在机台上的电感式接近开关配合，从而检测每个九十度的位置。其中四个工位的位置上都有一个可调节的挡板，用于夹紧气缸固定金属产品，而后配合钻孔机完成整个流程。钻孔机如图1-1。
第一个工位下面有一个圆形的孔，正对着孔下方装有一个光电传感器，用于检测第一个工位上面有没有产品。
第二个工位用夹紧气缸来夹紧产品并进行钻孔工作，钻孔的时候进给运动由气缸完成，旋转运动由另一个电机来完成，从而完成整个钻孔工作。电机前端的钻头尺寸可以根据所钻孔的大小要求更换。
第三个工位用于钻孔工作后的孔深检测，这一步是由测控气缸完成。
第四个工位是承载完成的打孔产品，以及向后搬运的作用。
本设计中所涉及的主要硬件设施有，PLC，直流回转电机，钻孔机械臂里的串激电机，蜗轮蜗杆减速机等等。
图1-1 钻孔机
二、PLC型号的选择
随着计算机技术和电子技术的不断革新，可编程序逻辑控制器有了突飞猛进的发展，它强大的功能需求早已经远远超出了简单的顺序控制、逻辑控制的范畴，近些年来可编程逻辑控制器与计算机的完美结合，开发出来了其更强大的功能，比如远程通信功能，还有模拟量控制功能等等。到现在为止，可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，已经非常广泛的应用于，机械，冶金，采矿业，轻工业等众多领域，为工业自动化提供了有利的工具。
（一）PLC的基本结构
PLC采用了最典型的计算机结构，主要包括：（1）中央控制处理单位（CPU）、（2）、存储器（ROM、RAM）、（3）输入输出部件（I/O部件）、（4）电源、（5）用户输入输出设备。如图2-1所示。
图2-1 PLC的基本结构
中央控制处理单位（CPU）
可编程控制器中常用的CPU主要有：通用微处理器、双极性位片式微处理器和单片机三种类型。FX2可编程控制器所使用的微处理器是16位的8096单片机。
存储器（ROM、RAM）
可编程控制器配有的是两种存储器：用户存储器和系统存储器。
用户存储器：一般固化到只读存储器中或者用RAM实现，其中存放用户编制的控制程序。
系统存储器：是只读类型的存储器，其中存放系统管理程序。
输入输出部件
PLC输入输出接口类型：开关量输入输出接口（直流、交流及交直流）、模拟量输入输出接口。用户应根据输入输出信号的类型选择合适的输入输出接口。
对输入输出接口的要求：对各类输入输出信号（直流量、交流量、开关量、模拟量）的匹配能力；良好的看干扰能力。
其作用就是用来连接各种用户的输入输出设备和PLC，然后把各类输入信号转化成为PLC可以辨识的标准电平来处理，然后再把PLC发出的指令转化为各种所需要的输出来驱动外部的负载。
PLC电源
PLC的供电电源一般市电，也有用直流24V电源供电的。
用户输入输出设备
用户输入的常见元器件包括传感器，开关，按钮等；用户出输出设备有常见的电磁阀，接触器，继电器，指示灯等。
一、整体设计结构以及工作流程 3
二、PLC型号的选择 3
（一）PLC的基本结构 4
（二）PLC的类型 5
（三）输入输出模块的选择 5
三、电动机的选择与控制 6
（一）电动机的控制 6
（二）直流电动机的特点 6
四、蜗轮蜗杆减速机的选择 7
（一）蜗轮蜗杆减速机基本结构 7
（二）主要型号 8
五、其他硬件设备的介绍 8
六、人工操作面板的介绍 9
七、系统的输入输出表 10
八、系统的控制要求以及工作流程图 11
（一）控制要求 11
（二） 工作流程图 11
九、系统程序 12
十、后期调试 13
总结 14
谢辞 15
引言
机械的应用拥有悠久的历史，?是自古就有的一个行业。?从古代简单生产的小型工具开始，?到英国的工业革命时期瓦特发明的蒸汽机，再到现在新型数控机床、大型机的发明，整个机械行?业都在向前发展着。而工业机器人和专用机械手这个才起源于上世纪70年代的应用科学，?伴随着传动技术、液压和气动技术、计算机技术、传感器技术、控制工程等各种科学技术的发展，?技术逐步趋近成熟，?在国民生活中发挥到越来越多的作用。?正是在这些关键技术的基础上，?机械手生产线才越来越多的被应用在工业生产上。由于PLC具有可靠性高，模块化结构，编程简朴易学，安装容易，维修便利等优点，所以机械手的控制大都是依选用PLC来控制，从而达到生产要求的各种各样的动作。模块化制造系统是针对其中生产技术难度一般的产品的制造系统，是一种在标准化和模块化系统的基础上建立的生产系统。他的特点就是，如果当一个新的产品投如生产时，其中标准化的各模块，可以拆卸并且快速组成所需要的新的制造系统，而且当产品的生产完成之后，这个制造系统的几个组成模块可以拆下来，用于下一个新产品的生产制造系统。从这个方面来讲，对于生产技术难度一般、生产批量较小或者生产批量中等的产品来说，模块化制造系统不但能满足批量定制生产的需要，还具有生产效率高的特点。本文所涉及的机械手加盖设计就是根据模块化制造
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产系统。他的特点就是，如果当一个新的产品投如生产时，其中标准化的各模块，可以拆卸并且快速组成所需要的新的制造系统，而且当产品的生产完成之后，这个制造系统的几个组成模块可以拆下来，用于下一个新产品的生产制造系统。从这个方面来讲，对于生产技术难度一般、生产批量较小或者生产批量中等的产品来说，模块化制造系统不但能满足批量定制生产的需要，还具有生产效率高的特点。本文所涉及的机械手加盖设计就是根据模块化制造系统的一部分来改造完成的生产设计。
一、整体设计结构以及工作流程
本设计通过PLC来控制，由一台直流回转电机提供动力，通过蜗轮蜗杆减速机带动一个四工位的旋转工作台，在每九十度的位置设有接近块，和安装在机台上的电感式接近开关配合，从而检测每个九十度的位置。其中四个工位的位置上都有一个可调节的挡板，用于夹紧气缸固定金属产品，而后配合钻孔机完成整个流程。钻孔机如图1-1。
第一个工位下面有一个圆形的孔，正对着孔下方装有一个光电传感器，用于检测第一个工位上面有没有产品。
第二个工位用夹紧气缸来夹紧产品并进行钻孔工作，钻孔的时候进给运动由气缸完成，旋转运动由另一个电机来完成，从而完成整个钻孔工作。电机前端的钻头尺寸可以根据所钻孔的大小要求更换。
第三个工位用于钻孔工作后的孔深检测，这一步是由测控气缸完成。
第四个工位是承载完成的打孔产品，以及向后搬运的作用。
本设计中所涉及的主要硬件设施有，PLC，直流回转电机，钻孔机械臂里的串激电机，蜗轮蜗杆减速机等等。
图1-1 钻孔机
二、PLC型号的选择
随着计算机技术和电子技术的不断革新，可编程序逻辑控制器有了突飞猛进的发展，它强大的功能需求早已经远远超出了简单的顺序控制、逻辑控制的范畴，近些年来可编程逻辑控制器与计算机的完美结合，开发出来了其更强大的功能，比如远程通信功能，还有模拟量控制功能等等。到现在为止，可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，已经非常广泛的应用于，机械，冶金，采矿业，轻工业等众多领域，为工业自动化提供了有利的工具。
（一）PLC的基本结构
PLC采用了最典型的计算机结构，主要包括：（1）中央控制处理单位（CPU）、（2）、存储器（ROM、RAM）、（3）输入输出部件（I/O部件）、（4）电源、（5）用户输入输出设备。如图2-1所示。
图2-1 PLC的基本结构
中央控制处理单位（CPU）
可编程控制器中常用的CPU主要有：通用微处理器、双极性位片式微处理器和单片机三种类型。FX2可编程控制器所使用的微处理器是16位的8096单片机。
存储器（ROM、RAM）
可编程控制器配有的是两种存储器：用户存储器和系统存储器。
用户存储器：一般固化到只读存储器中或者用RAM实现，其中存放用户编制的控制程序。
系统存储器：是只读类型的存储器，其中存放系统管理程序。
输入输出部件
PLC输入输出接口类型：开关量输入输出接口（直流、交流及交直流）、模拟量输入输出接口。用户应根据输入输出信号的类型选择合适的输入输出接口。
对输入输出接口的要求：对各类输入输出信号（直流量、交流量、开关量、模拟量）的匹配能力；良好的看干扰能力。
其作用就是用来连接各种用户的输入输出设备和PLC，然后把各类输入信号转化成为PLC可以辨识的标准电平来处理，然后再把PLC发出的指令转化为各种所需要的输出来驱动外部的负载。
PLC电源
PLC的供电电源一般市电，也有用直流24V电源供电的。
用户输入输出设备
用户输入的常见元器件包括传感器，开关，按钮等；用户出输出设备有常见的电磁阀，接触器，继电器，指示灯等。
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