变频主轴成型加工单元(绝对位置)

1、信息与电气工程学院课程设计说明书（2014/2015学年第二学期）课程名称：可编程控制器课程设计题 目：变频主轴成型加工单元（绝对位置）专业班级：学生姓名 ：学 号：指导教师_设计周数：两周设计成绩：2015 年7月10日1课程设计目的：本装置集成 PLC技术、位置控制、传感器技术、PLC编程、步进电机、电磁阀开关量与时序逻辑控制技术，实现机械手对执行机构行程范围内物体抓取、 搬运等操作。变频主轴成型加工本体部分包括电主轴加工装置、加工台面、90。机械搬运手、传送带4部分组成。手爪采用气动结构，用电磁阀的得电和失电来控制气缸的动 作，从而来控制手爪的张开和夹紧。通过步进电机和手爪的组合来实现实

2、验样件 的夹取和搬运等动作。操作人员可以通过触摸屏来给PLC发送各种指令，包括复位、启动、停止，手动控制部分的运动，同时监控实训模型的实时运行状态，所以在运行之前，要 保证触摸屏和 PLC之间的通讯正常。动作要求：传送带上传感器检测到有工件通过时，阻拦杆放下，拦截，等待 机械手搬运。机械手从传送带上把工件放到台钻的卡位中，卡位卡紧，收回到钻 头位置，开始钻头向下加工，加工完毕，恢复到初始位置，卡位放开，机械手把 加工好的工件重新放置到传送带上。技术要求： 、按照动作要求编写 PLC程序、实现与PLC以太网无线 通信（3）、实现手动与自动程序。2课程设计正文：2.1、 变频主轴成型加工单元流程电

3、源键打开，传送带开始工作放置加工元件，传送带上传感器检测到工件通过，阻拦杆放下，拦截，等待机械手搬运机械手下降夹取元件，放到台钻的卡位上机械手逆时针旋转 90。，把元件放置加工平台卡位卡紧收回到钻头位置加工钻头工作，加工完毕后复位卡位放开机械手夹取元件放回传送带2.2、 变频主轴成型加工本体结构的布局图2.3、 各部件名称和作用介绍如下：M1:步进电机，900搬运机械手水平转动；M2步进电机，加工轴升降运动;M3直流电机，传送带运动；M4交流电机，加工主轴电机；SQ1磁性开关，气动夹具单杆气缸缩回位置；SQ2磁性开关，气动夹具单杆气缸伸出位置；SQ3磁性开关，气动夹具双杆气缸缩回位置；SQ4磁

4、性开关，气动夹具双杆气缸伸出位置；ELP1:光电开关，900机械手爪正向限位检测;ELN1:光电开关，90。机械手爪负向限位检测;ELP2机械微动开关，加工轴正向限位检测；ELN2光电开关，加工轴负向限位检测；SEN1对射开关，传送带工件输入检测SEN2对射开关，传送带工件输出检测；SEN3反射开关，气动夹具工件检测；Y V1: 900搬运机械手垂直升降电磁阀；Y V2 900搬运机械手手爪电磁阀；Y V3:传送带气挡电磁阀；Y V4:气动夹具双杆气缸电磁阀；Y V5:气动夹具单杆气缸电磁阀2.4、 PLC硬件地址配置表PLC硬件地址配置表项目号SZBS-Y13031单元名称变频主轴成型加工单

5、兀PLC型号CPU224XP + EM277 + CP 243 + EM 223 + HMI(TPC1062KX)硬件1商西门子昆仑通态从站号4通讯协议Profibus-DP输入点信号说明输入状态ONOFFI0.0MSTAR1一单机启动有效无效I0.1MSTOP单机停止有效无效I0.2CEMG紧急停止有效无效I0.3M/A单/联机有效无效I0.4PWR-ONJ单元启动有效无效I0.51EL+900搬运机械手一正向限位机械开关（加工侧）有效无效I0.61EL-900搬运机械手一负向限位机械开关（皮带机侧）有效无效项目名称柔性生产线控制教学系统I1.02EL+电主制口工升降装置正向限位机械开关（下

6、）有效无效I1.12EL-电主制口工升降装置负向限位光电开关（上）有效无效I1.2SEN1传送带工件输入对射光电开关有效无效I1.3SEN2传送带工件输出对射光电开关有效无效I1.4SEN3加工工位工件检测反射光电开关有效无效I2.0SQ1加工工位伸缩缩回位置磁性开关（）有效无效I2.1SQ2加工工位伸缩伸出位置磁性开关（复位位）有效无效I2.2SQ3工件夹紧缩回位置磁性开关（复位位）有效无效I2.3SQ4工件夹紧伸出位置磁性开关（有工件时）有效无效输出点信号说明输出状态ONOFFQ0.01CP90 0搬运机械手步进电机脉冲信号（细分6400）Q0.12CP加工电主轴升降步进电机脉冲信号（细分

7、6400）Q0.21DIR900搬运机械手步进电机脉冲方向信号有效无效Q0.32DIR加工电主轴升降步进电机脉冲方向信号有效无效Q0.5ASTART联机启动有效无效Q0.6HLALM报警指示灯有效无效Q0.7M4皮带机电机有效无效Q3.0YV1900搬运机械手垂直升降电磁阀Q3.1YV2900搬运机械手手爪电磁阀有效无效Q3.2YV3传送带气挡电磁阀有效无效Q3.3YV4气动夹具双杆气缸电磁阀有效无效Q3.4YV5气动夹具单杆气缸电磁阀有效无效Q4.0U1X1加工电主轴多段速频率1有无效效Q4.1U1X2加工电主轴多段速频率 2有效无效Q4.2U1X3加工电主轴多段速频率 32.5、 PLC程序1、主程序2、复位3、运行3、课程设计总结：通过这两周的课程设计，发现需要学习很多别的东西。在课设中，我们遇到 了很多问题，但在老师的指导下，同学们的讨论中，我们把所学理论知识和实际 生产很好的联系在一起，一一解决了这些问题。只有在实践中，我们才能更深地 理解理论知识，了解自己的缺陷与不足，学以致用。从设计之初的模糊、困惑， 到完成之后