汕头大学毕业设计--林志鑫--2011124051

1、汕头大学溢达集团 工程实践教育中心论文题目：ETS 磁卡自动打卡和叠卡机Automatic material receiving frame of ETS card学校：汕头大学工学院机械电子工程系专业：机械设计制造及其自动化姓名：林志鑫学号：2011124051实践企业：广东溢达纺织学校导师：郑黎明 教授企业导师：陈邦冲 部门经理实践时间： 2014 年 7 月-2015 年 5 月二 0 一五年四月ETS 磁卡自动打卡和叠卡机 摘要 在德国工程界高调提出工业 4.0 的概念之后，工业 4.0 的风暴正在席卷全球。我国也正在加快制造业升级和转型的步伐。广东溢达纺织作为制衣行业的领军企业，面对

2、着日益增加的劳动力成本，我们由劳动密集型的传统纺织行业，正逐步向技术型企业升级和转型。经过不断的技术积累，我们针对了车间生产线上的工序进行工艺分析，针对性地开发了自动化产品，提高了车间的工作效率，保障了公司的产品质量，减少了企业的生产成本。 广东溢达纺织的主要产品是服装，每一件衣服经过各个部位的缝制并最终整体进行拼缝之后，还需要经过熨烫环节并进行包装。在熨烫和包装的生产线上，为了赋予每一件衣服一个唯一的识别编号，一般都会在衣服上别上一块 ETS 磁卡。ETS 磁卡记录了该衣服流经的工位以及记录了员工的产量。每当一件衣服流进烫包生产线，便会别上 ETS 磁卡，当衣服流出生产线时，便会收集磁卡进行

3、回收。车间现有的生产线上，员工查完衣服之后将 ETS 磁卡放在手心，积累到差不多十张的时候再逐张在 RFID 磁卡机上进行数据录入，完成打卡动作。该动作造成了员工的动作浪费，也限制了生产效率， 本课题针对车间减少员工动作浪费以及提高生产效率的需求，对 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机进行研发，包括 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机的自动进卡装置、自动叠卡装置、输送装置、卡槽以及控制系统进行设计，并针对实际生产中存在的问题进行分析与解决。 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机的开发，一方面实现企业提高自动化水平、实现企业转型的目标，另一方面可以减少工人不必要的工序动作，提高生产效率，同时也实现减少安全事故的发生

4、的目标，体现企业的人文关怀。此外，本设备研制成功后减降低该岗位对工人技能熟练程度的要求，即使是新手工人也可以通过此设备高效率的完成该岗位的相关工作。关键词：制衣； ETS 磁卡；RFID；自动；自动打卡；自动叠卡； Automatic material receiving frameof ETS card AbstractAfter Germany show us the industry 4.0, the storm of industry 4.0 is spread all over the world. China is also accelerating the pace of upg

5、rading and transformation of manufacturing. GuangDong Esquel ,one of the most important factory of our country, is changing to be a technical factory to solve the problem of increasing wage. We are trying our best to improve our machine to ensure product quality and reduce production costs as well a

6、s improve efficiency。The main products of Guangdong Esquel Textile Co., Ltd. is clothing. After all the part arefinished, clothing part will be sewed to together. And every shirt will bring a ETS card. Each card has its ID number and record who made it. At the end of production line, a worker will c

7、redit the cards and the message which the card take will be input into the internet. But this waste the workers time to do those thing which didnt have payment again and again.In order to solve the problem, we began this project to make a kind of machine which can credit the card and sort out the ca

8、rds. This project not only can improve the technical level, but also induce the act of workers which are unnecessary. Last but not least, it also share the care to all the workers. We looking forward that after this machine finished, even a new worker whodidnt do this work before can also finish the

9、 work well.Keywords:ETS card；Automatic；Safety目录第一章前言(6) 1.1 目的和意义(6) 1.2 服装纺织行业发展背景(6) 1.2.1 服装行业市场(6) 1.2.2 制衣业发展趋势(6) 13 研究内容 (7) 14 研究方法、手段及步骤(8) 141 研究方法及手段(8) 142 研究步骤(8) 第二章设备研制前的准备工作(9) 21.1 ETS 磁卡介绍 (10) 2.1.2 ETS 磁卡应用介绍(10) 2.1.3 ETS 磁卡规格介绍(10) 2.1.4 流程介绍(10) 22ETS 打卡机设备的工作原理(10) 23 材料的选用(1

10、0) 231 气立可（CHELIC）气缸介绍(12) 232 气缸选型(12) 232 PLC 选型(12) 234 工作台材料选用(12) 24 PLC 介绍(12) 241 三菱 fx 系列 plc 介绍(12) 252 PLC 的优点(15) 26 本章小结(15) 第三章总体方案设计(15) 3.1 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机总体架构(15) 3.2 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机功能要求(19) 3.3 项目进度安排表(19) 34 项目研制材料(19) 35 本章小结(20) 第四章机构方案设计(20) 4.1 进卡装置设计(20) 4.2 输送机构设计(22) 4.3 叠卡装置设

11、计(23) 44 本章小结(24) 第五章控制方案设计(24) 5.1 确定 PLC 型号及参数(24) 5.2 PLC 程序框图绘制(25) 5.3 PLC 输入输出说明(26) 5.4 PLC 程序的编写(27) 55 本章小结(27) 第六章实物展示(27) 61 实物展示(27) 62 项目测试结果(28) 63 本章小结(28) 第七章结论与展望(29) 第八章致谢(30) 参考文献(31)第一章前言11 目的和意义自古以来，衣食住行就是人们生活的主题曲。服装，在我们的生活中扮演了不可或缺的角色。广东溢达纺织，作为纺织制衣行业的领军企业，我们生产制造的产品主要销往欧美地区，我们的客户

12、包括 NIKE、POLO、BOSS 等世界知名品牌。面对着日益增长的劳动力成本，以及我国制造业升级和转型的趋势，溢达正抓住工业 4.0 的机会，不断创新，不断改良现有设备，不断研发更实用的设备，实现“快乐员工，满意客户”的宗旨。因此，公司确立了ETS 磁卡自动打卡和叠卡机这个项目，其目的有以下几点：一、优化工序流程，减少该岗位员工的不必要动作，提高生产效率；二、增加自动化工序占总工序数量的比例，加快技术积累，提高企业的科技核心竞争力；三、减降低该岗位对工人技能熟练程度的要求，即使是新手工人也可以通过此设备高效率的完成该岗位的相关工作；四、如果将该项目外发给供应商制作的成本比预算高很多，自行研制

13、机器可以节省公司经费。 12 服装纺织行业发展前景121 服装行业市场根据2014-2019 年中国服装行业市场分析与发展前景分析报告显示，我国拥有着世界上最大的人口基数，是世界最大的服装生产国和消费国。中国服装出口从 2008 年的1197.9 亿美元增长到 2012 年的 1601.55 亿美元，累计增长 33.70%；出口单价从 2008 年的3.32 美元增长到 2012 年的 4.49 美元，累计增长 35.24%，体现了出口产品附加值的不断提升，中国作为世界第一服装生产大国和出口大国的优势地位得以巩固和加强。同时，限额以上商业企业服装零售额从 2008 年的 3775.50 亿元，

14、增长到 2012 年的 9777.80 亿元，增长 158.98%。2013 年，中国服装行业运行基本平稳。2013 年纺织业规模以上企业主营业务收入 36161 亿元，利润总额 2022.7 亿元。 122 制衣业发展趋势我国服装行业目前已经呈现出整合、调整和提升的趋势，进入更加复杂的经营竞争格局，已进入产业、品牌、商务、文化、社会以及资源价值、商业规则和社会责任的系统复合经营的深度竞争时代。传统的设计研发、生产制造、销售经营、配套服务以专业细化形态继续发展。在经济全球化风暴和工业 4.0 潮流的推动下，我国制衣业将会有以下趋势 ：（1） 行业加速融入“互联网+5 月 5 日，中国纺织工业联

15、合会主办的“2015 中国纺织创新年会”在绍兴柯桥召开。中国纺织工业联合会副会长夏令敏表示，智能制造已成为全球制造业发展趋势，是我国今 后一个时期推进“两化”深度融合的主攻方向，未来也将成为“互联网+”纺织服装行业重 要的创新驱动力。为加快从制造业大国向制造业强国转变，我国正大力推进“中国制造 2025”和“互联网+”行动计划。“中国制造 2025 年的重要方向是智能制造，互联网+的核心是将互联网作为创新源动力，实现强大的融合性和可扩展性。”中国工程院院士俞建勇指出，“互联网+”的发展趋势是深度融合互联网新技术与制造业，优化制造业的生产方式、投资方式、管理方式和商业模式等，改造提升中国制造业。

16、具体到纺织行业，也同样面临由“大”向“大而强”的转型。借力“中国制造 2025” 和“互联网+”，加快新一代信息技术与纺织业融合的创新发展已经成为大势所趋，结合持续的科技创新，推动纺织产业向绿色低碳、数字化、智能化和柔性化等方向发展，成为实现产业转变升级的必由路径。（2） 智能制造引领产业升级相关专家认为，智能制造的终极目标是要实现智慧制造，不仅是立足个性需求的快速反应、个性化定制、准交快交系统，而且还是立足于以互联网技术嵌入产业的系统集成。“提升智能化制造水平，首先应该从发展智能化装备入手，研发基于信息化架构下的智能化与数字化高端纺织装备设计技术平台，开展纺织装备的人因工程工业设计，实现各工

17、序生产设备的数字化智能控制。”行业专家表示，各种纺织品及设备在线自动检测和设计的数字化以及生产营销管理产业链实现全过程数字化智能管理，进而促使我国纺织产业实现智能制造。通过生产过程的柔性化和智能化，提高劳动生产率、节能降耗水平，建立创新的、高效的、智能的产业系统。对于智能制造的优势，夏令敏总结为：一是个性化定制，能够使规模经济和个性化的产品与服务有效结合；二是可以通过系统优化来提高行业的运行效率，降低经营成本；三是促进新业态、新模式的形成，特别是制造业服务化的趋势会越发明显；四是提高资源的利用效率。“未来，我们还要在推进生产过程智能化的基础上，把加强云工厂和智能产品的研发作为重中之重来推进。提

18、升整个智能化制造水平，要注重协同创新体系的建设。”俞建勇如是构想未来的行业发展蓝图。13 研制内容 本课题研制的目标主要是为了解决工人在查衫褶衫之后 ETS 磁卡处理的动作浪费问题，通过研制 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机来代替人手动作，从而减少员工以下四个动作浪费：（1）收集 ETS 磁卡 ；（2）刷卡；（3）刷卡之后将 ETS 放进储卡箱 ；（4）整理储卡箱内的 ETS 磁卡。 研制的主要内容有： （1） 分析纺织制衣行业的市场前景。 （2） 收集本项目相关基本资料，包括熟悉 ETS 磁卡的工作原理，材料的准备，气缸以及PLC 的选型等等。 (3) ETS 磁卡自动打卡和叠卡机的总体机构设计

19、，包括自动进卡装置设计，输送机构设计； 自动叠卡装置设计；以及便携式卡槽设计等等。 (4) 对 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机的控制系统进行设计。 (5) 对 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机的生产动作进行详细分析优化，减少工位员工不必要的动作，提高车间的生产效率。 (6) 对研制过程中出现的相关问题进行分析并进行改善。 14 研制方法、手段及步骤141 研制方法和手段 1、调查相关行业以及公司相近类型项目的现状； 2、设计多个方案，进行可行性，实用性，有效性对比评估，筛选出最合适的方案； 3、对设计方案进行细节设计以及校核； 4、进行零件加工以及机器装配； 5、投入车间进行调试，利用反馈的信息再进

20、行改进； 142 研制步骤（1） 到车间熟悉生产流程，收集并了解项目的详细相关信息，包括项目背景、车间工艺要求，以及工位动作等信息。 （2） 通过机修师傅或书籍熟悉自动化设备的工作原理。 （3） 对项目进行总体的方案设计，并画好三维效果图。 （4） 进行材料选型，包括气缸、PLC 以及重要零配件等。 （5） 通过网络和书籍学习三菱 PLC 的相关编程知识。 （6） 准备中期答辩资料。 （7） 进行 PLC 程序编写，并且针对机器进行调试。 （8） 组装实物，并进行调试改良。 （9） 投入车间，测试设备运作情况； （10） 根据设备实际生产状况提出改善方案； （11） 报告编写，PPT 制作，准

21、备最终答辩。 第二章设备研制前的准备工作21 工序介绍： 2.1.1 ETS 磁卡介绍： 广东溢达纺织的主要产品是衬衫，每一件衬衫包含前幅、后幅、领、袖、介英等五个部分；各个部位经过缝制之后接着整体进行拼缝生产线，最终还需要经过熨烫环节并进行包装。在熨烫和包装的生产线上，为了赋予每一件衣服一个唯一的识别编号，一般都会在衣服上别上一块 ETS 磁卡。ETS 磁卡是智能芯片卡的一种，可以利用写卡器写入信息，也可以利用读卡器读取磁卡 （图 2-1） ETS 磁卡记录的信息。 2.1.2 ETS 磁卡应用介绍： 随着工业 4.0 的理念逐渐在制造业深化，物联网，互联网+等新的理念也逐步进入了纺织行业。

22、ETS 实时数据采集及生产管理系统(ETS 电子工票系统)是惠州天泽盈丰公司为溢达开发的生产信息管理系统，也是 RFID（物联网）应用的一个实际生产案例。ETS 生产管理系统根据工厂工人完成的个人合格产品数量进行计算工资，实现实时统计每个工人的产量、效率、计件工资；货物跟踪管理；货期管理；品质监控管理。ETS 磁卡是整个生产管理系统很重要的一个媒介。ETS 磁卡是在生产线中别在衬衫钮扣上的智能芯片。 2.1.4 ETS 磁卡规格介绍： ETS 磁卡的规格是：33 x 52 x 1 (单位：mm) 2.1.3 流程介绍： 1、员工从输送线（天带）上取下拼缝好的衬衫； 2、完成熨烫工序再进行折衫；

23、 3、解下别在衬衫上的 ETS 磁卡，在刷卡器上刷卡记录生产信息； 4、再将 ETS 磁卡别在衬衫上一起放回输送线（地带）； 5、在输送线（地带）的末端，折烫好的衬衫流入查衫工位； 6、查衫完成，如果查衫合格，ETS 磁卡会再次刷卡记录产量；如果查衫结果不合格，衣服会退回原来熨烫的工位进行返工； 7、返工的衣服再次回到查衫岗位进行检查； 22ETS 打卡机设备的工作原理 ETS 打卡器主要由进卡装置、输送装置和叠卡装置组成： 进卡装置主要功能是调整 ets 磁卡的方向，让 ETS 磁卡可以顺利进入输送带； 输送装置的功能是传送 ETS 磁卡，将 ETS 磁卡传送到打卡器处； 叠卡装置的功能是将

24、打卡器读卡成功后的 ETS 磁卡叠放整齐到卡槽里。 i.ii. iii. 23 材料的选用 231 气立可（CHELIC）气缸介绍： CHELIC 气缸由气立股份设计制造。气立可公司设立于 1986 年，位于台北县，是溢达主要的气动产品供应商之一。该公司提供了详细的产品样本手册，方便我们进行选型。同时该公司还配备了产品介绍软件，可以直接导出气缸等产品的三维模型，同时也提供了多种安装方式的相关参数，因此该项目的气动元件采用CHELI 产品。CHELIC 公司的产品为空气压自动化零组件，包含空气压调理组合，驱动组件，空压阀类产品，接头组件，各式气压缸及组立机械手等空气压设备产品，并广泛地使用于各生

25、产工厂，维修设备，自动化设备，医疗仪器及教学设备等。 232 气缸选型 该项目气缸的应用包括推卡气缸和顶卡气缸两个： i.推卡气缸的选型： a.行程：由于 ETS 磁卡长度方向的尺寸为 53mm,因此选择气缸行程为 50mm。磁卡多余部分通过机构设计采用重力自行下落。 缸径：由于 ETS 磁卡的动摩擦系数 约为 0.04，每张磁卡约为 20g，进卡槽最多可存放 30 张磁卡，公司的供气压强为 0.4Mpa,通过计算可知， 根据 CHELIC 气缸系列的理论出力出力表。（图 2-2）缸径 6mm 的气缸可以满足要求。 缓冲方式：气压缓冲 b.c. 由于双轴气缸不回转精度高，适用于精确导向。同时具

26、有一定的抗弯曲及扭转性能，能承受一定的侧向负载。综上所述，推卡气缸的选型为：TD 6X50SD1，相关参数如图 2-3： Figure 2-1 双轴气缸理论出力表Figure2- 2TD 6X50SD1 气缸相关参数 ii.顶卡气缸的选型: a.行程：由于叠卡机构垂直方向的运动尺寸为40mm。 mm,因此选择气缸行程为b.缸径：每张磁卡约为 20g，储卡槽最多可存放 200 张磁卡，公司的供气压强为 0.4Mpa,通过计算可知，缸径 10mm 的气缸可以满足要求。 缓冲方式：气压缓冲。 c. 由于双轴气缸不回转精度高，适用于精确导向。同时具有一定的抗弯曲及扭转性能，并且能承受一定的侧向负载。综

27、上所述，推卡气缸的选型为：TD10X40-SD2，相关参数如图 2-3： Figure 2-3TD10X40-SD2 气缸相关参数 233 PLC 选型 该项目研制所需的输入口为 3 个，输出口为 5 个，故选用 I/O 口为 16 的三菱 PLC，其型号为 FX3U MT-16。 234 工作台材料选用 该项目属于小型设备，主要机构采用铝合金型材采用铝合金代替钢板材料的焊接，通过进行拼装，结构稳定性和强度均可满足要求，同时结构重量与钢架结构相比可减轻 50%以上。 26 PLC 介绍 261 三菱 FX 系列 PLC 介绍： FX 系列的 PLC 的硬件主要由中央处理单元、存储器、输入输出单

28、元、编程器，电影单元、扩展接口、存储器接口等组成。其结构框图如下： Figure 2 -4 FX 系列PLC 结构框图 FX 系列的 plc 的一般技术指标主要包括 1、基本性能指标（图 2-5）；2、输入技术指标（图2-6）；3、输出技术指标；（图 2-7） Figure 2-5 基本性能指标 Figure 2-6 输入技术指标 Figure 2-7 输出性能指标PLC 则是采用循环扫描的工作方式。对每个程序，CPU 从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环，扫描过程如

29、下：Figure 3-8FX 系列plc 扫描过程262 PLC 的优点可靠性高； 抗干扰强； 功能强大，性价比高； 编程简易，方便使用 配套齐全，寿命长，体积小，能耗低 系统的设计、安装、调试、维修工作量少、维修比较方便 I.II. III. IV.V.VI. 27 本章小结 本章主要介绍了 ETS 自动打卡和叠卡机的工作环境，产品工序以及工作原理。也介绍了气缸与 plc 的相关知识。为该项目提供了前期的资料收集以及技术支持，有助于后续研发工作的开展。 第三章总体方案设计31 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机总体架构 打卡器机械部分控制进卡装置输送装置叠卡装置软件硬件Figure 3-1 设备总

30、架构图由图 3-1 可以看出，整个设备系统由机械部分和控制部分两大部分组成（整体机构的三维图形如图 3-2、3-3、3-4、3-5、3-6 所示）其中机械部分又由进卡装置、输送装置以及叠卡装置组成。每个装置独立动作，互不干扰，因此提高了整个机器的稳定性和实用性。控制部分由软件部分和硬件部分组成。软件部分主要指程序。硬件部分主要指 plc、光电传感器、继电器组成。通过软件的程序控制电磁阀实现气缸动作以及步进电机的运动，从而实现目标动作。传送带顶卡气缸Figure 3-2 整体三维图Figure 43-3 主视图 图 3-4 左 视 图 图 3-5 右 视 图 推卡气缸Figure3-6 俯视图

31、32 ETS 磁卡自动打卡和叠卡机功能要求 ： 根据公司立项要求，该项目的研制目标是代替人工进行刷卡以及叠卡的动作，即该机器应具备自动刷卡，自动叠卡的功能。此外，该项目的研发费用不得超过供应商的报价，同时的工作效率应该满足车间卡的流通量的要求。 33 项目进度安排表 该项目的立项时间是在 9 月 30 号，直到实习完毕，约共有 8 个月的时间在企业完成毕业设计。根据项目的难度以及车间生产部门的需求，该项目的 进度安排表如下： 34 项目研制材料 名称 型号 单位 数量 角铝 怡合达 ! 角铝 ! BXB01-2020 转为 ABB11-206-2020 ! ! ! 只 200 T 型螺母 怡合

32、达 ! T 型螺母 ! BWC06-20-M4 转为 AHC21-206-M4 ! ! ! 只 500 螺钉 怡合达 ! 螺钉 ! BWJ01-M4-L10 转为 TAC21-M4-L10 ! ! ! 粒 500 压铸脚槽连接件 怡合达 ! 压铸脚槽连接件 ! ADQ21-206-M5 ! ! ! 件 40 紧定螺钉 怡合达 ! 紧定螺钉 ! TAY01-M5-L6 ! ! ! 粒 80 铝型材 怡合达 ! 铝型材 ! YAE-OB2020 转为 AOB01-2020-L2500 ! 2.5 米/条 ! !条 10 可编程控制器 三菱 ! 可编程控制器 ! FX3U-16MT/ES-A 替代

33、FX2N-16MT-001 ! ! ! 只 1 步进电机 雷泰 !混合式步进电机 ! 57HS22 ! ! 只 1 步进电机驱动器 雷泰 !混合式步进驱动器 ! DM556 ! ! ! 只 1 直线轴承 怡合达 !lmc01-d6 只 8 空气过滤器 怡合达 / E-WFH11-200-02-G-H-L 只 1 同步带轮 怡合达 ! 同步带轮 ! EAJ41-L100-19-B-N-d15 ! ! ! 只 2 同步带 怡合达 ! 同步带 ! ECJ31-L-100-86 ! ! ! 条 1 同步带轮 怡合达 !EAF21-XL031-18-B-N-d12 只 1 同步带轮 怡合达 !EAF21

34、-XL031-18-B-N-d8 只 1 同步带 怡合达 !ECJ21-XL-031-65 条 1 行程 50 气缸前 气立可 ! 双轴气缸 ! TD6-50 ! ! ! 只 1 行程 40 气缸后 气立可 ! 气缸 ! TD10*40-SD2 ! ! ! 只 1 熟悉设备工作原理与工艺流程 2014.10-2014.11 项目可行性分析，确定题目 2014.10-2014.11 方案设计，材料订购 2014-12-2015.02 效果图绘制，编写程序 2015.01-2015.02 装配 2015.02-2015.04 调试与改良 2015.04-2015.05 编写报告、终期答辩 2015

35、.05 35 本章小结 本部分是对该项目的总体介绍。包括总体效果图的介绍，项目进程的规划以及项目所需要的物料等等。通过该部分可以更全面地分析该项目的思路。同时也方便以后对第二台设备的生产以及改进。 第四章机构方案设计 41 进卡装置设计 4.1.1 进卡装置三维效果图： 储卡槽推卡气缸推卡铁片 4.1.2 各组成部分设计原理： 1) 推卡气缸： I.行程：由于 ETS 磁卡长度方向的尺寸为 53mm,因此选择气缸行程为 50mm。磁卡多余部分通过机构设计采用重力自行下落。 缸径：由于 ETS 磁卡的动摩擦系数 约为 0.04，每张磁卡约为 20g，进卡槽最多可存放 30 张磁卡，公司的供气压强

36、为 0.4Mpa,通过计算可知，根据II.光轴 怡合达 !SAD01-D6-L300 只 1 搭扣 怡合达 !HFQ01-22 只 20 CHELIC 气缸系列的理论出力出力表。（图 2-2）缸径 6mm 的气缸可以满足要求。 缓冲方式：气压缓冲 III.由于双轴气缸不回转精度高，适用于精确导向。同时具有一定的抗弯曲及扭转性能， 并且能承受一定的侧向负载。综上所述，推卡气缸的选型为：TD 6X50SD1 推卡铁片： 2)I.三维图 ： 长 度 L1=L2+气缸行程（50mm）。磁卡的厚度为 1.2mm,II.设计参数：长度 l 为 60mm，即因此确定推卡铁片的厚度为 1mm。 储卡槽： 3)

37、I.三维效果图： 关键参数：底部空缺尺寸为：54X33mm。由于磁卡的规格为 53X32mm，横纵方向都留 1mm 的空隙方便磁卡下落。 加工方式：提供设计图，然后从公司技术部门获得激光切割的不锈钢铁片，II.III.长度 L1然后再焊接成目标零件。 42 输送机构设计 输送机构由步进电机、同步带、同步带轮组成,如下表： 由于该传送部分的负载很轻，故选择 57 系列的步进电机。同步带的尺寸都没有很严格的限制,故省略包角等参数的校核。 43 叠卡装置设计 （难点） 4.3.1 原理图： 4.3.2 动作顺序分解： i.新进入的磁卡从传送带进入顶升汽缸上方预定位置（弹性防退块之间刚好容纳一块磁卡）

38、 当新进入磁卡到达预定的位置时，传感器接收到信号，顶升汽缸动作，弹性防退块往两边分离，新进入磁卡进入叠放好的磁卡队列。 ii.步进电机 雷泰 !混合式步进电机 ! 57HS22 ! ! 只 1 步进电机驱动器 雷泰 !混合式步进驱动器 ! DM556 ! ! ! 只 1 同步带轮 怡合达 ! 同步带轮 ! EAJ41-L100-19-B-N-d15 ! ! ! 只 2 同步带 怡合达 ! 同步带 ! ECJ31-L-100-86 ! ! ! 条 1 同步带轮 怡合达 !EAF21-XL031-18-B-N-d12 只 1 同步带轮 怡合达 !EAF21-XL031-18-B-N-d8 只 1

39、同步带 怡合达 !ECJ21-XL-031-65 条 1 iii.磁卡上升到预定位置时，顶升汽缸往下动作，弹性防退块回复，磁卡留在防退块上方。 4.3.3 三维效果图： 防退块 4.3.4 设计关键点： I.II.防退块采用弹簧恢复初始位置； 防退块采用三根导轴，增加其轴向运动的精确度； 44 本章小结 本章主要针对该项目进行细节设计，包括对进卡装置，传送装置和叠卡装置进行详细分析。侧重点在于设计的关键点的介绍，这些关键点也是设计与调试过程中的难点所在，关键参数是多次测试之后才得出的数据。 第五章控制方案设计51 确定 PLC 型号及参数 （1）三菱 PLC 系列型号：经公司采购部报价得到主要

40、的常用三菱 PLC 系列型号及价格如下表所示： 表 51 三菱PLC 系列型号 （2）确定 PLC 型号及参数： 根据采购部的报价以及项目需求，最终决定使用 FX2N 系列的三菱 PLC。 确定三菱 PLC 的输入/输出点数：根据此项目中控制系统的要求，确定本控制系统所需的全部输入设备有按钮、光电开关等；输出设备有电磁阀以及光耦继电器。统计得出确定本项目研制所需的三菱 plc 的 I/O 口数如下：输入端口需 3 个，输出端口需 5 个，一共 8 个 I/O 口需要被使用到，故最终决定选用 16 位 I/0 口的 PLC。确定三菱 PLC 的容量及输出方式：该项目程序比较简单，因此对 PLC

41、的容量要求不高，而且由于控制对象主要是电磁阀以及继电器，以及需要产生脉冲驱动步进电机，故最终决定使用晶体管输出的 PLC。 I.II.III.4）确定三菱 PLC 的最终型号：根据以上的分析，最终决定选用 I/O 口为 16 位，输出方式为晶体管输出的三菱 PLC，其型号为：FX2N-16MT-001 型号 参数 价格 FX2N-128MR-001输入点：64，64点继电器输出 10120FX2N-80MR-001输入点：40，40点继电器输出 7030FX2N-64MR-001输入点：32，32点继电器输出 6280FX2N-48MR-001输入点：24，24点继电器输出 5490FX2N-

42、32MR-001输入点：16，16点继电器输出 5180FX2N-16MR-001输入点：8，8点继电器输出 4150FX2N-80MR-D输入点：40，40点继电器输出 7030FX2N-64MR-D输入点：32，32点继电器输出 6280FX2N-48MR-D输入点：24，24点继电器输出 5490FX2N-32MR-D输入点：16，16点继电器输出 5180FX2N-128MT-001输入点：64，64点晶体管输出 10330FX2N-80MT-001输入点：40，40点晶体管输出 7180FX2N-64MT-001输入点：32，32点晶体管输出 6410FX2N-48MT-001输入点

43、：24，24点晶体管输出 5600FX2N-32MT-001输入点：16，16点晶体管输出 5290FX2N-16MT-001输入点：8，8点晶体管输出 4240FX2N-64MT-D输入点：32，32点晶体管输出 6410FX2N-48MT-D输入点：24，24点晶体管输出 5600FX2N-32MT-D输入点：16，16点晶体管输出 529052 PLC 程序框图绘制 53 PLC 输入输出说明 表 5-2 输入输出端口分配表 54 PLC 程序的编写 见附录 1 类型 端口 功能 输入端口 X0 启动按钮 输入端口 X1 继电器信号 输出端口 Y1 步进电机使能 输出端口 Y2 步进电机

44、频率 输出端口 Y3 步进电机方向 输出端口 Y4 电磁阀 1 输出端口 Y5 电磁阀 2 55 本章小结 本章主要是对控制系统的介绍，先是设计好程序框图，然后根据接线情况编写程序。本章最大的难度在于调试程序到符合要求。控制系统的调试，花的时间比机器组装还长。主要原因是由于程序执行过程中，会遇到不同的问题，因此也会根据这些问题的解决方案对机构进行小修整，因此耗费很长时间。同时这个项目的时间控制需要很多次测试，才能够找到更加合适的时间参数，使不同动作完成的时间更加紧凑，从而缩短总的执行时间。 第六章实物展示 61 实物展示 第一代： 第二代 62 项目测试结果 杨梅梭织预计明年的订单为 1119.6k。每张卡用打卡机自动打卡后可以节省 0.5s 的时间。折算后的：全年衣服产量*单个卡片可以节省的时间/每小时 3600 秒=全年可以节约的总小时1119.6*12*1000*0.5/3600=1866 小时，相当于一位员工每天工作 9 个小时工作 207.3 天，约省下 37023.8 元。 63 本章小结 本章主要是介绍本项目的项目成果，到目前为止，本项目已经将第一代投入车间进行测试，然后根据测试反馈的问题提出了第二代的方案。该项目无论在效率或安全