某药筒尺寸自动测量设备开发控制系统设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 某药筒尺寸自动测量设备开发 摘要： 本篇文章主要是关于某型号药筒尺寸的自动测量设备的开发研究，本文详细阐述了 每个待测尺寸的测量方法，结合并借鉴其他机械测量的方法，应用电内径测量系统、气动系统、差动式位移传感器测长系统、激光测径系统等等，实现对药筒总长、底厚、内外径等尺寸的自动化测量。首先通过对总长的测量，其次对底厚的测量，然后对内径的测量，再次对外径的测量和最后对药筒是否合格的检测以及此次系统的可靠性与可行性，可得出本药筒尺寸自动测量设备具有可行性和高效率性的结论。 本文所完成的主要工作如下所示： （ 1）了解药筒测量技术在国内外发展水平现状，尤其是一些关于药筒测量的相关检测技 巧和方法，同时针对药筒所要测量的尺寸进行研究。 （ 2）描述了关于药筒的各种尺寸的测量方法，并对相应的测量原理和测量工具进行详细的介绍，为系统的设计提供了理论依据。 （ 3）根据药筒需要测量的关键尺寸的结构要求，将待测尺寸分为 5 个步骤进行测量和检验，为了实现自动测量，设计药筒抓手实现其药筒的移动。 （ 4）根据药筒所要测量的尺寸的结构，对比选择较合适的测量仪器，并根据测量控制要求，完成对测量系统的控制方案设计。 （ 5）针对每个测量仪器所得出的测量数据的特点，设计每个所要测量测尺寸的分析方法，使之尽可能的满足测量要 求。 （ 6） 本设计进行了药筒尺寸自动测量设备控制系统设计的开发，根据系统的需求 ,通过 200 制整个系统 ,形成一套完整的控制方案设计和相应的控制程序来控制外围继电器回路，控制气动控制回路、步进电机的操作 ,料斗振动电机。本检测系统的控制主要包括：升降平台气缸的控制、各检测工位气缸及气动夹爪的控制，以及相关电机的控制。本文具体设计了气压控制系统和 制程序设计。 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 键词： 药筒，总长测量，外径测量，内径测量，自动控制， 压 控制，程序 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 of a is a of of a of of an in of of to of of by by of of of of be a as (1) of of of to (2) of in of a (3) to of of to be of to be is in to (4) of 文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 IV to of (5) of it to (6)to of 7 - 200 as a a of is to of of of of of LC is in 文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 V 目录 摘要 I 录 绪论 1 题的研究背景 1 量技术的国内外研究现状 1 究的内容及意义 2 究的内容 2 究的意义 2 2 药筒尺寸自动测量整体方案 4 筒尺寸的主要测量内容 4 筒尺寸的检测方案 4 径的测量方法 4 度的测量方法 6 径的测量方法 7 筒尺寸的整体方案 8 3 可编程器简介 9 基本结构 9 展模块 9 7列 件功能 10 序编辑器 10 4 气动控制系统设计 15 动控制系统的组成 15 动控制系统的设计 15买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 动控制系统具体设计内容 15 18 制系统控制方式确定 18 制系统设计流程 18 制任务分析 18 气系统设计 23 总结 26 致谢 27 参考文献 28 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 1 1 绪论 题的研究背景 药筒在武器发展的过程中占有很重要的地位，它不仅是弹体的重要组成部分，还是弹体研制成功的重要环节。药筒的最基本的作用是 : (1)确定装填药的量； (2)对弹头、底火起连接作用，对发射药进行密封； (3)起密封作用，防止因发射产生的高温高压气体从炮管后部冲出，对使用者产生危害。 一旦弹体在发射过程 中药筒出现诸卡壳现象，轻微的会影响到战斗的进程，严重的还会对使用者造成误伤。另外，武器能否顺利发挥作用与药筒系统的加工制造也密切相关。 所以为了检验药筒是否合格，在出厂前有必要对药筒主要尺寸进行测量。由于药筒的基本尺寸相对较小，并且需要测量的重要尺寸又多，所以目前商家对于药筒的检测基本上都是借用技术工人加特制测量工具来测量，这样检测耗费巨大的人力、物力和财力，并且检测效率低下，不能满足现阶段的检测要求。随着检测技术的发展，对于药筒的检测，有了一定的发展，这些检测技术的出现使得药筒的各项检测结果能够以数据的形 式被检测者所观察到，在很大程度上减少了检测对检测人员的要求，缓解了测量工人的劳动强度 ,也为以后药筒的自动化检测的发展打下了基础。目前在药筒检测方面还没有一套成型的方案被提出，有的只是对药筒某些关键性技术的研究，所以，目前来说急需一套自动测量设备对药筒进行全方位的检测与测量，来满足军工市场的要求 6 因此，本课题就是利用现有设备检测药筒，全方位的检测药筒的各个关键尺寸，开发一套完整的检测设备。 量技术的国内外研究现 状 目前关于药筒几何尺寸的自动化测量，并没有系统的检测方法，基本上都是一些关于药筒检测方面的研究，如果只是针对单一的几何尺寸的检测，功能单一，而且检测所得结果将会是很是片面的。 本文关于药筒几何尺寸的测量采用了多种检测方式，包括总长测量、底厚测量、内径测量和外径测量。简单地来说，也就是长度测量技术、内径测量技术和买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 2 外径测量技术。 目前，长度测量技术主要有以下几种：（ 1）测长机，测长机是以线纹尺刻度或是光波波长作为已知长度，结合机械测 头对物体的长度尺寸进行接触测量的测长工具 9；（ 2）激光测距仪，激光测距仪是利用激光对远距离测量目标的距离进行测量的技术；（ 3）激光位移传感器，激光位移传感器大体可以分为两种，一种是利用回波分析法对远距离进行测量的激光测距仪，一种是利用激光三角测量法激光三角测量法激光位移传感器；（ 4） 移传感器， 测量原理类似于变压器原理，它是通过内部的铁芯移动，来引起内部线圈的电压变化，在一定范围内铁芯位移引起的内部电压变化与铁芯的位移关系成线性关系，测量时通过测量电压的变化值来得到铁芯位移量。 内外径 的测量技术包括以下几种：（ 1）三坐标测量机，利用三坐标测量机，在空间坐标上测得工件内径的坐标值，再跟据相应算法计算测量工件的内经值（ 2）内外径千分尺，利用内径千分尺检测圆筒内径是我国普遍使用的手动测量内径的方法；（ 3）气动量仪，测量内径所使用的气动量仪测量方法是气柱量仪，从而对工件的内经进行测量；（ 4）激光扫描法，激光器发出的光束通过高速旋转的多面体棱镜和接收器共同测量 5。 究的内容及意义 究的内容 综上所述，本文主要需要进行的是：（ 1）根据药筒的零件尺寸，首先分析待测药筒的主要的尺寸，将各待侧尺寸进行一个总体的分类，找出哪些尺寸可以选择相同的测量仪器，然后对各工位的测量进行安排；（ 2）基于对药筒尺寸进行分析的基础上，选择 动式位移传感器作为总长与底厚的测量元器件；（ 3）通过对气动量仪进行选型然后对药筒的内径进行测量；（ 4）在测量完内径之后，在对药筒外尺寸分析的基础上，选择激光测径仪对外径尺寸进行测量；（ 5）关键尺寸测量完之后，对药筒进行合格检验，最终通过多次调试达到要求。 究的意义 就某型号药筒尺寸自动测量来说，假如一直采用人工测量法，在测量过程中所要涉及的各种精密仪器及精密测量都没有办法得到可靠的论证，更不可能对药筒各个尺寸进行精确测量后得出相应的数 据，此时就需要设计一套自动测量系统，买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 3 以实现精确测量 12。本文旨在研究药筒尺寸自动测量，并且设计一整套自动测量设备，当然首先要做的是根据所要测量的尺寸进行分析，然后根据所测得尺寸对测量尺寸进行分类，再根据分类后的尺寸进行测量仪器的选择，按照测量工位进行仪器使用及摆放的安排，根据测量仪器的特点设计符合药筒尺寸检测的控制方法和自动测量控制方法，最后进行安装调试，接下来所要做的是进行一批测试，以实现整个运行过程表现出精良、稳定等特性，这样，不仅可以节省大量劳动力，还可以缩减对其的物力投资，在一定程度上节省出人力 、物力和财力，并且如果此次所设计的测量系统能够快速、准确的实现实际要求，则可以进一步实现批量化生产。 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 4 2 药筒尺寸自动测量整体方案 筒尺寸的主要测量内容 在对药筒的主要的尺寸进行检测前，先对药筒有一个整体的了解，考虑需要测量哪些尺寸，并且需要哪些测量工具，药筒的结构图如下图所示： 药筒零件的工程图如上图所示，从图上可知，这次检测的尺寸有：总长 厚 径 r、底部外径 缘部外径 口部外径 过统计，一共需检测 6 处零件尺寸。 筒尺寸的检测方案 由于待测工件所需测量的尺寸很多，而且测量系统要求效率高，需要达到2000 件 /8 小时，测量质 量好，使用、维修均很方便，成本较低，工作可靠。对于2000 件 /8 小时，也就是是说每件的测量时间大约是 ，如果在 内检测完成一个工件的所有尺寸，检测难度之大可想而知。所以将工件尺寸测量方案设定为流水线自动操作，在完成所有的尺寸测量后，再与标准数据进行对比，待综合评定后，判定工件检测是否合格。 因此，下面就要详细介绍各种尺寸的测量方法以及流水线的详细测量方案，以此来完成所需的要求。 径的测量方法 对于该型药筒的内径尺寸测量，结合其他 资料可知，选用电子式气动量仪更图 2筒结构图 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 5 相对容易满足对药筒内径的测量。电子式气动量仪是一种精密的测量仪器，它是运用非接触式测量方法从而测量内外径尺寸的。这种测量仪器容易满足自动化检测要求，同时具备相当高效的测量效率。电子式气动量仪的精度可以达到测量0.1 m 范围内的偏差值。当测量更小公差时，它的测量分辨率可达到 m 。电子式气动量仪的原理主要是运用嵌入式单片机技术，具备相对高效稳定的运算速率，对模拟信号可以进行 A/D 转换，能够直接显示出被测尺寸的 绝对或相对测量值。同时方便校量机上位机和下位机 数据采集，使的自动化检测控制成为可能。 电子柱式气动量仪的测量原理是将长度信号转化为气流信号，再把气信号通过气电转换器转换为电信号，最后显示出测量值。完整的电子柱式气动量仪主要包括：气动测头、气压阀、标定规、放大器、连接器及其他附件组成。下图所示为 子柱式气动量仪 : 气动测量技术原理是通过空气流量和压力的比例关系从而得到工件尺寸大小的技术。气动测量仪中接通的空气流量和压力存在一定的物理关系。电子式气动量仪主要是用来测量药筒的内径和外径。两个喷嘴气动测头是成对分布的，是测量孔内径的，而两喷嘴是成气动测量环规的测量圆外径。如下图所示为喷嘴气动测量示意图。 图 2子柱式气动量仪 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 6 对本次测量设备的设计，要选用量程和规格适当的电子式气动量仪和特点适合药筒尺寸大小的喷嘴测头，来实现其内径的测量。 度的测量方法 对于某型号的药筒的长度检测，需要选择一款适当的检测仪器来满足其精度要求和自动化的要求。通过查找资料对比后得知，测量该型号药筒最佳测量工具是差动变压器式位移传感器。它的转换关系是将线性变化的机械量转化成电量。差动变压器式位移传感器具有优良的工作性能，他的最高测量精度为 最高绝对误差和最高重复性精度都可以达到 1m ，分辨率一般为 0.1 m 。本文采用移传感器来对药筒的长度尺寸进行测量。如下图所示为传感器的内部结构示意图： 在 实物图的上面的线圈为初级线圈，底部的两组线圈为次级线圈，内部横穿一根铁芯，一旦给初级线圈施加激励电流时，线圈内的铁芯轴向移动就会使次级线圈产生感应电动势，由于两个次级线圈电压的极性正好正负极相反，所以产生的真实的感应电动势为两线圈电动势之差，当铁芯在不同位置移动时，也会产生两个不同的次级的电动势差，在误差所允许的范围内，铁芯的位移量与感应电动势差值成线性关系。 差动变压式位移传感器在尺寸的测量上应用十分广泛，尤其适用于小量程 测量，因为其优点很多：（ 1）可以进行无摩擦测量；（ 2）传感器坚固耐用、无限机图 2嘴气动测量示意图 图 2感器的内部结构示意图 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 7 械寿命；（ 3）可以不用担心分辨率问题；（ 4）可实时进行零位可重复性；（ 5）较强的环境适应性（ 6）可以进行输入 /输出隔离。综合以上所述，只要选用的位移传感器的量程在允许范围内，便可用于该型药筒长度尺寸的自动化测量。 径的测量方法 基于药筒有 3 个外径尺寸需要测量，与其他资料进行对比得知，其他工具无法实现一次测量 3 个外径，所以对药筒的外径尺寸进行测量所采用的测量仪器是能够随时 测量多个外径尺寸的激光扫描测径仪。 激光扫描测径仪的原理是利用激光扫描：激光源发出的光束穿过多面棱镜和光学系统后，形成平行的扫描带，对面的光电接收器接收平行扫描光束；当药筒置于扫描带区域的，扫描带被药筒的放入所打断，被药筒遮挡的平行线无法投射到光电接收器上，通过分析光电接受器输出的信号，可以得出与药筒直径有关的数据。激光扫描测径仪的原理如下图所示： 通过对比激光测径仪和其它测径仪器得出以下特点 : (1)与被测物体进行非接触测量时，不但可以保证被测工件的质量和测量的实时性，而且可以避免发生接触产生误差。 (2)测量精度很高，最高精度可达 1 (3)通过输出接口和外显示仪对接，可直接阅读数据。 (4)在恶劣环境下也可以使用，使用寿命约长。 本文选用 列的激光测径仪，其实物图如下图所示： 图 2光扫描测径仪的原理图 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 8 以上就是这次主要的尺寸测量，由于其他的尺寸测量不是很重要，不会对正常使用产生较大的影响，所以这次不参与测量，可以留作以后的课题供其他人使用。 筒尺寸的整体方案 设计出合理的机械结构是对药筒尺寸测量的保证，也是对测量的的精确性和可靠性的保证。在设计过程中，保证证机械结构的可行性和实用性是非常重要的。大部分情况下一套成熟的机械设备，往往需要经历上百次的不断改进和完善，机械结构的最终定型也需要经历时间的检验与完善，因此，机械结构的设计好与坏将将直接决定测量结果的好坏。 结合所需检测的尺寸，设计出测量药筒尺寸工艺流程，首先对每个工位合理安排测量内容，并且绘制测量流程图，然后不断地进行可行性论证，最终制定出一套完善的检测流程图，流程图如下图所示： 根据药筒尺寸检测流程图，在三维设计软件 对药筒的 自动测量设备进行建模，经过反复修改及论证后，建立的模型如下图所示，在工厂一套成熟的机械结构设计，都需要在后期实践中不断的进行摸索改进，那样才能一直适用于成批量加工制造。 下料 合格检验 外径测量 内径测量 底厚测量 总长测量 上料 图 2列的激光测径仪 图 2程图 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 9 3 可编程器简介 基本结构 门子 列 )是一种小型的可编程控制逻辑器件，分为 6 部分：中央处理单元 (电源、输入电路、编程器、输出电路、存储器。 存储区分为以下几个区 ： （ 1）系统程序存储区 （ 2）系统数据内存存储区 （ 3）用户程序存储区 系统数据内存存储区包括：逻辑线圈；数据寄存器；计时器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。具体分为： （ 1） I/O 映象区； （ 2）系统软设备存储区； （ 3）用户程序存储区。 输入 /输出模块 是 行控制逻辑执行的相当重要的组成部分，这些里面输入模块是对接近开关、按钮、行程开关、等开关量进行采集的，并且输入模块的采集是在 启后一直在进行的扫描；输出模块是实现 设备控制的重要部分，输出模块的控制电压是 24V，所以真正的实现对工业电机等设备的三相电的控制需要继电器和接触器等设备间接来实现，那么 控制顺序是 24V 的弱点控制220V、 380V 或者更高的电压，比如本次设计中就用到了气缸控制阀中的电磁阀。 展模块 数字量输入 /输出模块是扩展可编程控制器的组成设备，在当 控制点数减少，不符合系统项目建立的点数要求时，就必须使用输入 /输出模块使扩展模块实现点数的而增加。数字量输入 /输出模块是与工业生产设备的控制点数或工业生产过程连接的接口。现场的采集的输入信号，如 行程开关、限位开关量、 模拟量输入 /输出模块是工厂自动化必须具备的基础控制器件，模拟量输入模块在工厂中可以采集电压、压力、流量、温度、电流等信号，这些要通过输入模块送到 个过程中需要编制程序，量采对模拟集的信号进行后处理，实现仪表式的可以供人类进行读取的数字信息。 以对电压信号处理 ,收集范围可以设置 ,收集的电压范围 0 - 5 v 电买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 10 压 ,0 到 10 v 电压 ,也可以收集电流信号 ,收集范围是 4 - 20 为信号电流在每种传感器中是不同的 ,所以要经过信号变送器将传感器的信号转变为 以采集的 标准信号。输出模块可以驱动如电磁阀、灯光显示。 输入输出点可以进行扩展。本次设计应用个的是西门子的模拟量扩展模块 模块可以实现数字量输入输出点的扩展，完成对气动系统的逻辑控制。 列 件功能 1. 数据类型 列 数据类型有：字符串型、布尔型（ 0 或 1）、整数型和实数型（浮点数）。 布尔型数据指字节型无符号整数；整数型数包括 16 位符号整数（ 32 位符号整数（ 2. 编程元件 （ 1）输入继电器 I （ 2）变量存储器 V （ 3）中间辅助继电器 M （ 4）特殊标志位存储器 （ 5）定时器 T （ 6）计数器 C （ 7）累加器 程序编辑器 本设计中的程序设计使用的是 程软件，使用的是梯形图的编程模式，这样有利于控制逻辑的识别，有利于编程人员发现控制逻辑的错误，该编程软件还可以对 行在线监控调试，这样也有利于编程人员快速的完成编程任务。同时该软件还可以导出 *件，这样可以导入到仿真软件中进行仿真调试，由于本次编制的控制程序基本是逻辑上的控制，所以，程雪在仿真软件中可以很好的运行，但是对于复杂的程序，比如有子程序、中断的程序就很难在仿真软件中运行 。 在程序设计完成之后要下载到 进行调试，有的 以通过仿真软件进行仿真调 试，但是其调试结果的可信度很低，参考价值极地，所以要将编制好的程序下载到 进行实际的调试，软件则具体的操作 步骤如下： 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 11 （ 1） 首先登录 件界面，如图 示； 图 录软件界面 （ 2） 进入 件之后，打开项目进行新建程序，如果已经建立好了，可以直接进入项目，然后选择相应的 号，如图所示 示； 图 号选择 （ 3）完成程序编制后，对 的通讯进行通讯前准备，首先要在通讯的接口进行设置，如果使用的是 85 的通讯电缆则选择 讯口进买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 12 行 与 对接，其次还要设置通讯协议，具体如图 示。 图 地址及通信模式设置 （ 4）完成程序下载的任务之后，就可以对程序进行在线监视调试，如图 果想看程序运行的具体情况，可以进入程序之前的而程序编程框进行软元器件的监视，如图 示。 图 序监视按钮 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 13 图 序软元件监视 本次只用的仿真软件是第三方软件，这样在仿真模拟时候会有很多的问题，所以这样的仿真调试只能是参考性的，最终的控制程序需要在实体 进行运行调试完成。如图 示，是仿真软件 ， 图 7真软件 设计过程中对编制好的程序进行 了仿真。第一步，先进行仿真文件的配置，即导出 *件；第二步，进入仿真软件，进行 型型号的配置，以及相关扩展的数字量模块进行配置。如图 示，配置好的 扩展模块的界面。 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 14 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 15 4 气动控制系统设计 动控制系统的组成 气动控制系统中有 :控制元件、动力元件、传感元件组成。气动发生装置一般为空气压缩机，它将原动机供给的机械能转换为气体的压力能；气动执行元件则将压力能转化为机械能，完成规定动作；在这两部分之间，根据机械或设备工作循环运动的需求、按一定顺序将各种控制元件（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件）、传感元件和气动辅件连接起来。 动控制系统的设计 在药筒尺寸测量系统中，要求实现有四个工位的驱动气缸，由于一个传动盘上下的驱动气缸。在具体的控制过程中，每个气缸要进行上下的移动，即进工位和复位的控制，这样就需要三位四通的控制阀，对方向进行控制。 （ 1）先了解设计的控制系统控制对象的用途和使用环境； （ 2）初步设定工作的循环过程，简单的而形成控制回路，并依据设计的内容，进行元器件的类型、规格、性能的选择，完成选型工作； （ 3）对于每一个执行元件在进行于气压泵连接时的控制单元精细的选择，搞清楚其中的互锁 、同步的问题，不能发生干绕； （ 4）设计好相关电控器件，并对限位开关的位置进行合理的选择。 空气压缩机的供气量 进行计算，按下式简单估算 ( O） m3/中 台机器的用气量 器和配管的漏气量 N：工作台数 动控制系统具体设计内容 在本药筒自动检测系统设计中，气动驱动的药筒测量头设计：将药筒的底厚测量放在工位一，药筒的总长测量设计在二工位中进行；三工位进行的是药筒 的内径测量；四工位进行的是药筒的外径测量。由于气动控制的要求的，系统通过买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 16 三位四通电磁阀，同时，由于控制系统中的导气管、容器和附设装置存在着气容和气阻现象，在实际控制中，气体的气压、流量和速度将会发生振荡，直接影响控制的精度。为此，在系统中引入压力表，实时对导气管中的压力，进行压力检测，以满足实际气动控制的进行，同时在气路中加入空气过滤器，对气体进行一定的过滤，保护气控设备有长久的使用寿命。 动控制系统原理图绘制 气动控制原理图如图 4示。 (图见下页 ) 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 17 图4文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 18 制系统控制方式确定 根据药筒检测系统的自动化控制要求，必须根据控制要求选择合适的控制方式。 制的优点有： 1）可靠性高 2） 易于扩展 3） 控制能力强。 4）单片机采用了面向控制的指令，便于设计人 员使用。 5）价格低廉。 综上所述，选择的控制系统，围绕 行设计。 制系统设计流程 控制系统设计要前后进行充分准备，具体的而过程分别为方案设计、设备选型、程序设计和系统调试。 方案设计：确定气缸、电机运动过程和顺序，协调机械结构拟定系统实现方法，根据药筒的测试流程及要求确定系统整体结构和主要电气元件； 设备选型：根据控制逻辑，确定控制的输入输出点，绘制电气原理图，确定号，并选择相应辅助设备； 程序设计：编制 制程序； 系统调试：在对硬件接 线检查无误的情况下，进行软件调试，根据调试结果进一步优化硬件与软件设计，直至满足系统设计要求为止。 制任务分析 药筒自动检测系统的顺序控制，运动控制，过程控制在机电一体化的集成系统中，控制系统的管理下，实现药筒自动检测尺寸的要求。 基于控制系统的设计要求，为实现检测系统的自动化和安全可靠地运行，本设计所选的 制外围继电器的通断，控制步进电机转动、气缸的推动、直流电机。 系统整体运行方式为：当药筒到位后，按照预先编制好的程序，升降气缸推动圆盘上升至定位 传感器的有效监测区域内；然后机械手臂夹取弹料； 动电机，圆盘转动到位，则开始进行检测，依次一工位、二工位、三工位、四工位买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 19 的转换，然后，各工位按照规定的检测方式对被测工件的相应尺寸进行检测。检测完毕后， 采集到的各项检测数据传送至上位机。当判断出药筒是否合格后，通过 制分拣气缸作出相应的分拣动作，实现对工件总长、底厚的检测，具体工作时序如图 5示。 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 20 机通过与之对应的测量系统对接，通过编制好的程序读取测量采集系统的测量数据，存储在 部寄存器中。导杆气缸驱动气动测头做直线往复图5文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 21 运动，实现工件内径值的检测； 机通过 口实现与气电电子柱测微仪的通信，根据测量仪器的数据传输格式计算通信地址，通过编制程序 者以太网的通讯模式与测量模块进行通讯，读取气电电子柱测微仪检测到的测量数据，存储在 部寄存器中。 由以上动作过程可知， 该控制系统的输入控制信号主要包括三部分：系统运行状况、工位运行限位开关信号、零件检测信号。并确定了 控制输入输出控制点，则 I/O 分配表如表 5示。 表 5、停止，通过按钮的断开、闭合实现，其中系统的运行和停止通过上位机操作界面实现，因此需 1 个 I/O 输入点；接近开关感应信号限位开关包括各检测工件 的来料信号检测和传送装置定位检测，共需 9 个 I/O 输入点；限位开关控制信号用来判断升降平台的行程，需 3 个 I/O 输入点，机械手臂的夹取需要一个限位开关的限制，以防夹取压力太大，对零件有伤害。对于本设计的控制系统共需 14 个输入点，但在选择 号是一定要留有控制点余量。 系统的输出信号主要包括直流电机的控制、步进电机驱动转盘转动控制、电磁阀换向控制以及测量模块移动切换控制。对于直流电机的控制，本系统要求实现起停即可，因此需 1 个 I/O 输出点；步进电机驱动升降平台，而步进电机的运转采用专用驱动 器进行细分驱动，其运转需要一的输出点进行控制； 过控制电磁阀换向来实现气缸的伸缩控制、测量模块移动的切换控制，因此需 10 个 I/O 输出点；为了使系统的运行状态更加直观，人员操作方便，需设置运行状态指示灯，分别对应上述的系统启动、关闭输出点。因此，系统共需 15 个输出点。 本文药筒尺寸测量系统选用西门子公司生产的 列的 为主控制模块核心器件，该机型属于 列的加强型，功能齐全，具有很强的运算能力，而且外围 I/O 资源丰富，有利于简化系统 设计。其端口可以进行自由通信、 讯模式的选择，等强大功能，可以便捷的进行 I/O 点数扩展，不需要程序的初始化。如图 5示，为 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 23 图 5气系统设计 在硬件接线之前，必须根据选定的电气元件设计电气 原理图，便于明确系统电路整体结构、电气元件之间的相互关系以及控制信号的走向。该药筒尺寸测量系统的强电系统主要应用中间继电器的常开触点作为控制元件控制气缸的启动和电机的转动信号，将 输出信号传递至各执行元件，即 电压控制高电压。 具体有以下几个功能： （ 1） 进行步进电机的正转与反转； （ 2）控制直流电机驱动物料盘的振动； （ 3）控制气缸电磁换向阀，并且对气缸运行位置检测； （ 4）与测量设备进行通讯。 传送装置工作主要由步进电机和气动升降设备控制，同时利用行程开关检测传送装置是否到位 ，或者用磁性开关检测气缸中活塞的位置，将这些信号反馈至 而控制传送装置的运动和停止。 药筒的抓取和测量器件的驱动都是气缸实现，他们的具体运动逻辑由 制。控制电路如图 5示。 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 24 图 5制电路图 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 25 本章主要是对药筒尺寸自动测量设备所涉及到的主体结构及各个关键零部件的结构进行设计和测试，在此过程中详细指出了各个部分的框架构建以及工作原理和流程。 （ 1）测量机构设计，可将测量机构划分为 5 个测量工位：首先主要是运用位移传感器对药筒总长进行测量；其次是运用位移传感器对药筒底厚进行测量；接着运用电子柱式的气量动仪对药筒内径进行测量；然后采用激光测径仪与螺旋升降平台相结合对药筒外径的三个部位 外径尺寸进行测量；最后，对各个药筒进行是否合格的检测与分拣。 （ 2）抓手的设计，将药筒的抓手机构设计分为其上下、前后和左右的运动，以保证其可以抓住药筒