二维立体搬运装置毕业设计.doc

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1、毕业设计(论文)任务书专业 楼宇智能化工程技术 一、课题名称: 二维立体搬运装置 二、主要技术指标:输入电压:单相三线制 AC 220V 50Hz工作电压:DC 24V 额定电流:4 A 环境温度:-10+45(工作) -20+40(保存) 相对湿度: 35-85%(无冷凝)安全保护:具有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置,安全性符合相关的国家标准。三、工作内容和要求:二维搬运站控制系统是由一台S7-200PLC、两台饲服电机等电气设备组成。其中一台饲服电机控制加机台X轴方向运动,另一台饲服电机控制加工台Y轴方向运动。利用气动执行机构对机床上物体进行吸取和释放,从而实现二维搬运。该项目主要

2、包括以下几个内容;1各设备之间的接线,传感器的安装点位;2PLC电源配置和编程;3饲服电机的选型和使用;4气动机构的安装与使用;5指示灯和保护系统。该系统在使用中便于维护便于控制。提高工作效率,还能做到节能,在工业生产中保持高度竞争力。四、主要参考文献:1寇宝泉/程树康.交流伺服电机及其控制(研究生教学用书),机械工业出版社,20082李道霖电气控制与PLC原理及应用 M北京: 电子工业出版社,20043S7-200CN可编程序控制器手册 M西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团,20054现代实用气动技术. SMC(中国)有限公司,2009.5施利春/李伟.PLC操作实训(西门子教学用书)。

3、机械工业出版社,2007 6郁汉棋.电气控制与可编程控制器.应用技术.东南大学出版社,19987余雷声.电气控制与PLC应用.北京:机械工业出版社,2001 学 生(签名) 2010 年 5 月 7 日 指 导 教师(签名) 2010 年 5 月10 日 教研室主任(签名) 2010 年 5 月 10 日 系 主 任(签名) 2010 年 5 月 12 日毕业论文(设计)诚信声明本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得 或其他教育机构的

4、学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文(设计)作者签名: 日期: 年 月 日 毕业论文(设计)版权使用授权书本毕业论文(设计)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文(设计)的复印件和电子版,允许论文(设计)被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文(设计)全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文(设计)。本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署名为 。论文(设计)作者签名: 日期: 年 月 日指 导 教 师

5、签 名: 日期: 年 月 日毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目二维立体搬运装置一、 选题的背景和意义:在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危及生命。气动机械装置就这样诞生了, 气动机械装置是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。电气方面有电机、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术,伺服电机位置控制技术、气动技术等,是机电一体化的典型代表仪器之一。PLC-200通过编程控制整个装置的运行;伺服电机精确定位实现气动装置在XY轴上的二维移动。气动机械装置能执行工件的吸取、

6、放置功能;本课题拟开发的二维立体搬运装置可在空间按固定动作吸放单个物体,可代替人工在危险的作业区进行作业。二维立体搬运装置是一套控制性强的二维运动控制搬运平台。系统各机构的采用了气动驱动、交流伺服电机驱动等控制技术;系统的控制方式采用一台PLC承担其控制任务,从而组成自动完成产品搬运的流水线工作。该装置采用传感检测、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机地融合在一起。二、 课题研究的主要内容:工件在二维立体搬运装置下如何搬运;包括PLC-200程序的编辑和调试;两台伺服电机的运作和精确定位;气动装置对工件的吸取和放置;其中一台饲服电机控制加机台X轴方向运动,另一台饲服电

7、机控制加工台Y轴方向运动。利用气动执行机构对机床上物体进行吸取和释放,从而实现二维搬运。三、 主要研究(设计)方法论述:观察法:观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法具有如下几个方面的作用:扩大人们的感性认识。启发人们的思维。导致新的发现。实验法:实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象,发现其中的问题。而实验却要

8、求主动操纵实验条件,人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要,借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰,在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三,因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。文献研究法:文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有:能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。能得到现实资料的比较资料。有助于了解事物的全

9、貌。实证研究法:实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。四、设计(论文)进度安排:时间(迄止日期)工 作 内 容05-16指导教师与学生见面会,双方共同制定相关指导措施、联系方法、课题具体要求等确定总体系统方案。05-17-06-01收集资料选定题目,完成开题报告。06-02-06-09查找文献,确定主要设计研究内容、途径及技术路线,完成中期检查表。06-14-06-

10、20调试程序,反复操作,撰写论文。06-21-06-26完成论文初稿。07-01-07-10打印论文。五、指导教师意见: 指导教师签名: 2010 年 5 月 10 日六、系部意见: 系主任签名: 2010年 5 月 11 日二维立体搬运装置目 录摘要Abstract前言第一节 二维立体搬运装置概述11.1 二维立体搬运装置的组成11.2 二维立体搬运装置的基本功能21.3 二维立体搬运装置的特点31.4 二维立体搬运装置可培训内容31.5 技术参数4第二节 机械结构22.1 运动机构单元22.1.1 气动机械装置32.1.2 X轴运动机构52.1.3 Y轴运动机构72.1.4 二维搬运平台9

11、2.2 驱动器单元102.2.1 MS系列交流伺服介绍(和利时)102.2.2 TAC伺服驱动器介绍172.3 控制组件单元212.3.1 气动三联件222.3.2 自行接线端子(CN4)232.3.3 气动控制回路232.3.4 自动连接I/O转接板(CN5/CN6)262.3.5 电源插座26第三节 控制系统273.1 二维控制网板273.1.1 继电器273.1.2 按钮控制盒283.1.3 控制端子排29第四节 系统开机流程注意事项 324.1 操作过程324.2 装置调试流程32附图1:气动回路图33附图2:TAC+MS系列I/O板接线34附图3:MS+MS系列I/O板接线35附图4

12、:控制面板元件37 附图5:急停回路图39附图6:按钮板接线图40附表1:I/O地址表41第五节 结束语.41答谢辞参考文献摘要在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危及生命。气动机械装置就这样诞生了, 气动机械装置是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。电气方面有电机、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术,伺服电机位置控制技术、气动技术等,是机电一体化的典型代表仪器之一。PLC-200通过编程控制整个装置的运行;伺服电机精确定位实现气动装置在XY轴上的二维移动。气动机械装

13、置能执行工件的吸取、放置功能;本课题拟开发的二维立体搬运装置可在空间按固定动作吸放单个物体,可代替人工在危险的作业区进行作业。关键词:二维立体搬运装置;气动驱动;交流伺服;PLCAbstractIn industrial production and other work in the field, because people often need, high temperature, corrosion and toxic gases harm, factors such as increased workers Labour intensity, even life-threatenin

14、g. Pneumatic machinery was born, pneumatic machinery industrial robot system of traditional tasks actuators, is one of the key components of robot. Electrical motor, switch power, are electromagnetic valve, and other electronic devices. This covers the PLC technology, servo motor position control te

15、chnology, pneumatic technology, etc, and is the typical electromechanical equipment. PLC program control through - 200 of the entire unit operation, Precise positioning servo motor realization of pneumatic device in two-dimensional moving on the table. Pneumatic machinery can perform the function of

16、 workpiece, absorb, This topic to two-dimensional stereo handling device can be fixed in space on a single object moves, can replace artificial in dangerous areas for homework.Keywords: two-dimensional stereo handling. Pneumatic drive, Ac servo, PLC前 言二维立体搬运装置是一套控制性强的二维运动控制搬运平台。系统各机构的采用了气动驱动、交流伺服电机驱

17、动等控制技术;系统的控制方式采用一台PLC承担其控制任务,从而组成自动完成产品搬运的流水线工作。该装置采用传感检测、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机地融合在一起。可编程序控制器(PLC)以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中,担负着生产线的大脑微处理单元的角色。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC的规定:可编程控制器是一种数

18、字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。鉴于时间仓促和限于编者水平,书中难免有错误及不当之处,恳请读者批评指正。 第一节 二维立体搬运装置概述1.1 二维立体搬运装置的组成二维立体搬运装置是一套控制性强的二维运动控制搬运平台。系统各机构的采用了气动驱动、交流伺服电机驱动等控制技术;系统的控制方式采用一台PLC承担其控制任务,从而组成自动

19、完成产品搬运的流水线工作。安装在标准实验桌式实训台上的“二维立体搬运装置”实训装备,大体可分为二个部分:二维立体搬运控制面板、二维立体搬运机构等组成。二维立体搬运装置总装实物如图1-1所示。图1-1 二维立体搬运装置在系统方面,二维立体搬运装置的执行机构以电机执行机构为主,以实现工件吸、放的气动机械装置为辅助器件;二维立体搬运装置的整体运动则采取电机驱动、精密定位的位置控制,该驱动系统具有长行程、多定位点的特点,是典型的二维控制平面,二维立体搬运机构如图1-2所示。图1-2 二维立体搬运机构二维立体搬运装置应用了不同类型的传感器,分别用于判断电机的运动位置、气缸伸缩到位检测等。传感器技术是机电

20、一体化技术中的关键技术之一,是现代工业实现高度自动化的前提之一。位置控制技术与传感器技术是现代工业企业应用较为广泛的电气控制技术。1.2 二维立体搬运装置的基本功能复位工作:系统上电,先执行复位操作;按复位按钮,X/Y轴电机开始以第一速度反向复位运行,上下缸缩回,真空吸盘不工作,复位传感器检测到运动块并发出信号,原点复位完成;PLC启动电机驱动器驱动电动机复位至工作原点,此时系统复位完成。吸取工作:按下启动按扭,PLC驱动上下缸下降伸出(真空吸盘靠近工件),真空吸盘工作吸住工件,上下缸缩回,完成工件吸取工作。放置工作:PLC启动电机驱动器驱动电动机正向旋转,通过丝杆带动运动块向前运行至下一工件

21、位,PLC驱动上下缸下降伸出(真空吸盘靠近工件位),真空吸盘不工作将工件放下,上下缸缩回,完成工件放置工作。电机二维搬运平台上有好几个工件位,PLC带动各执行元件(电机、气缸、真空吸盘)完成二维搬运平台上工件位的吸取、放置工作。最后X/Y运动块返回原位重新开始下一个流程。1.3 二维立体搬运装置的特点1、专业性:该装置均采用当前工业系统常用的现代化控制器件、连接设备以及专业的设计理念。2、全面性:覆盖了传感器技术、气动技术、PLC技术、电机驱动技术、计算机组态技术、机械系统精密传动技术等多项技术实训。3、综合性:不但能提升学生的专业技能,同时可以培养学生的动手能力、团队协助能力、综合问题的分析

22、和解决能力。4、开放型:该实验装置所有电器控制端口均通过安全插座接与接线盒之上,方便学员根据学习需要自己接线、编程和调试,机械装备上亦从方便学员动手拆装出发,设计出适合于学员进行拆卸和组装的相关练习。5、安全性:具有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置,安全性符合相关的国家标准,同时备急停保护、限位保护等各种保护功能,可确保人身与设备安全。1.4 二维立体搬运装置可培训内容1、气动系统的安装与调试项目:气动机械手装置的安装;气动方向控制回路的安装;气动速度控制回路的安装;了解气动元件的使用及气动控制回路。2、PLC接线与编程软件的学习项目:系统接线的实训项目,电机正反转控制电路的连接与控制程

23、序编写;电机调速控制电路的连接与控制程序编写;气动方向控制程序编写;气动顺序动作控制程序编写;气动机械手控制程序编写;二维综合实验板设备控制程序编写。3、电机驱动器的使用项目: 学习电机驱动器的用途;熟悉驱动器主要参数的功能;了解驱动器控制端(CN1)的多功能带驱动、方向、限位等功能;掌握电机驱动器与电机的接线。4、电气控制电路的安装和PLC程序编写项目:PLC基本指令的学习、编写与调试;电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写;电动机调速控制电路的连接与控制程序编写;实验平台顺序动作控制程序编写;气动方向控制程序编写;气动机械手控制程序编写;综合实验板的控制程序编写。 5、综合实验板的安装与

24、调试项目控制板的整体元件分布与模块的放置设计;控制板元件的安装与调试;电机传动装置同轴度的调整;实验平台元件的简单安装与调试。 6、机械构件的装配与调整能力;机电设备的安装与调试能力;电路安装能力;气动系统的安装与调试能力;熟悉电机运动过程中,限位开关的保护作用;机电一体化设备的控制程序的编写能力;自动控制系统的安装与调试能力。1.5 技术参数输入电压:单相三线制 AC 220V 50Hz 工作电压:DC 24V 额定电流:4 A 环境温度:-10+45(工作) -20+40(保存) 相对湿度: 35-85%(无冷凝)安全保护:具有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置,安全性符合相关的国家标

25、准。第二节 装置结构二维立体搬运装置大体可分为二个部分:二维立体搬运控制面板、二维立体搬运机构等组成,以下重点介绍装置各部件的使用说明。二维立体搬运装置的机械部分主要配置:运动机构单元、驱动器单元、控制组件单元等三单元构成,图2-1二维立体搬运装置的机械机构组成。图2-1 二维立体搬运机构2.1 运动机构单元 运动机构单元主要由X轴运动机构、Y轴运动机构、气动机械装置、二维搬运平台以及各限位开关、原点开关等组成,如图2-2所示。图2-2 运动机构单元2.1.1 气动机械装置该部分如图2-3所示, 用于工件的吸取、放置功能,借助精确定位的位置控制实现工件的搬运。主要由真空吸盘、双杆气缸、磁感应接

26、近开关组成。图2-3 气动机械装置 该部分的工作原理是:工件平放在二维搬运平台上,系统运行时,双杆气缸缩回、真空吸盘不工作;当运动机构精确运行至某一工件位上,双杆气缸伸出(使真空吸盘靠近工件),真空吸盘工作吸住工件,双杆气缸缩回,成功吸取工件;当运动机构精确运行至下一工件位上,双杆气缸伸出(使真空吸盘靠近下一工件位),真空吸盘不工作放掉工件,双杆气缸缩回,成功放置工件;实现工件的吸取、放置功能。为了使气缸的动作平稳可靠,气缸的作用气口都安装了限出型气缸截流阀。气缸截流阀的作用是调节气缸的动作速度。截流阀上带有气管的快速接头,只要将合适外径的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了,使用时十分方便

27、。图2-4是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀的连接和调节原理示意图,当调节节流阀A时,是调整气缸的伸出速度,而当调节节流阀B时,是调整气缸的缩回速度。图2-4 节流阀和调整原理示意从图2-3上可以看到,气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置,这两个极限位置都分别装有一个磁感应接近开关(也叫做磁性开关)。磁性开关的基本工作原理是:当有磁性物质接近时,磁性开关便会动作,并输出信号。若在气缸的活塞(或活塞杆)上安装上磁性物质,在气缸缸筒外面的两端位置各安装一个磁感应式接近开关,就可以用这两个磁性开关分别标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到哪一端时,哪一端的磁性开关就动作并发出电

28、信号。在PLC的自动控制中,可以利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的位置,以确定工件是否被推出或气缸是否返回。在磁性开关上设置有LED显示用于显示它的信号状态,供调试时使用。磁性开关动作时,输出信号“1”,LED亮;不动作时,输出信号“0”,LED不亮。磁性开关的安装位置可以调整,调整方法是松开磁性开关的紧定螺栓,让它顺着气缸滑动,到达指定位置后,再旋紧紧定螺栓。图2-5 磁性开关磁性开关有蓝色和棕色2根引出线,使用时蓝色引出线应连接到PLC输入公共端,棕色引出线应连接到PLC输入端子。磁性开关的内部电路如图2-6虚线框内所示,为了防止实训时错误接线损坏磁性开关(请将棕色线接PLC的输

29、入端,蓝色线接OV端)。接好线时,请务必检查连线。图2-6 磁性开关内部电路2.1.2 X轴运动机构该部分如图2-7所示, 以气动机械装置的双杆气缸伸出点为基准点,通过X轴原点开关的初试定位,采用伺服电机的“位置控制方式” 实现运动机构的精确定位,完成两工件位之间搬运的位置控制功能。包括X轴伺服电机运动机构、联轴器、丝杆(导程为4mm)、X轴的左右限位开关、X轴原点开关(电感传感器)及固定机架等组成。图2-7 X轴运动机构 该部分的工作原理是:工件平放在二维搬运平台上,系统运行时,X轴电机复位至各自的工作原点,当运动机构精确运行至某一工件位上,气动机械装置成功吸取工件;再根据两工件位的距离,由

30、运动机构精确运行至下一工件位上,实现工件的搬运功能。为了使电机的运行平稳可靠,在二维立体搬运装置的运动机构中,添加了原点、限位开关等,确保系统稳定运行。(1)X轴原点开关(电感传感器)系统运行中,X/Y轴伺服电机复位至各自的工作原点,当原点开关检测得信号,电机立即停止,即两轴复位工作点完成;如图2-8所示X轴原点定位电感传感器。图2-8 电感传感器接线方法:该传感器有棕、蓝、黑三根引线。可分为PNP、NPN两种。PNP为高电平输出(24V),NPN为低电平(0V)。用与不同PLC时加以选择。输入为高电平选择PNP型,输入为低电平选择NPN型。其棕色线接+24V,蓝色线接0V,黑色线接PLC输入

31、端。当单独测试时按以上接线检测黑色线与0V或者与24V之间电压为22V24V之间。务必不能短接,否则会损坏元件。注意:电感传感器只能检测到金属物体。(2)丝杆采用导程为4mm的传动丝杆。当伺服电机旋转一周,带动丝杆传动也旋转一周,气动机械装置向前/向后移动4mm。(3)X轴的左右限位开关系统运行中,由程序的编写问题,原点传感器检测到信号而没有立即停止时,电机会继续运行直到碰上限位开关,以免电机运行出错而撞上设备,以免损坏元器件及造成不必要的人身伤害。该限位开关带有滚轮、弹簧自动复位,具有多重保护功能。如图2-9所示X轴限位开关。图2-9 限位开关接线方法:此限位开关内部有一对常闭触点和一对常开

32、触点,设备上引出限位开关的常闭触点,连接到各轴电机驱动器的左、右限位开关上,同时设置电机驱动器的左右限位参数时生效。2.1.3 Y轴运动机构该部分如图2-10所示, 以气动机械装置的双杆气缸伸出点为基准点,通过Y轴原点开关的初试定位,采用伺服电机的“位置控制方式” 实现运动机构的精确定位,完成两工件位之间搬运的位置控制功能。包括Y轴伺服电机运动机构、联轴器、丝杆(导程为4mm)、Y轴的左右限位开关、Y轴原点开关(磁性开关)及固定机架等组成。图2-10 X轴运动机构 该部分的工作原理是:工件平放在二维搬运平台上,系统运行时,Y轴电机复位至各自的工作原点,当运动机构精确运行至某一工件位上,气动机械

33、装置成功吸取工件;再根据两工件位的距离,由运动机构精确运行至下一工件位上,实现工件的搬运功能。为了使电机的运行平稳可靠,在二维立体搬运装置的运动机构中,添加了原点、限位开关等,确保系统稳定运行。 (1)Y轴原点开关(磁性开关)统运行中,X/Y轴伺服电机复位至各自的工作原点,当原点开关检测得信号,电机立即停止,即两轴复位工作点完成;如图2-11所示Y轴原点定位电感传感器。图2-11 磁电开关其接线方法:图中有棕和蓝两根引线。当所使用PLC输入为高电平(24V)时,棕色线接24V 蓝色线接PLC输入端。当所使用PLC输入为低电平(0V)时,蓝色线接0V 棕色线接PLC输入端。如要单独测试磁电开关好

34、坏,在回路中必须串如负载。否则会损坏元件。(2)丝杆采用导程为4mm的传动丝杆。当伺服电机旋转一周,带动丝杆传动也旋转一周,气动机械装置向前/向后移动4mm。(3)Y轴的左右限位开关系统运行中,由程序的编写问题,原点传感器检测到信号而没有立即停止时,电机会继续运行直到碰上限位开关,以免电机运行出错而撞上设备,以免损坏元器件及造成不必要的人身伤害。该限位开关带有滚轮、弹簧自动复位,具有多重保护功能。如图2-12所示Y轴限位开关。图2-12 限位开关接线方法:此限位开关内部有一对常闭触点和一对常开触点,设备上引出限位开关的常闭触点,连接到各轴电机驱动器的左、右限位开关上,同时设置电机驱动器的左右限

35、位参数时生效。2.1.4 二维搬运平台 由标准三角几何支撑的搬运平台包括平台面板、支撑机架等组成。可模拟与现实象棋残局一致的棋盘,如下图2-13所示。图2-13 残局棋盘由图2-13可知,无论是X轴或Y轴,两工件位之间的距离都是45mm,而X/Y轴丝杆的导程为4mm。故,要使X/Y轴运动机构向前或向后移动一个工件位,电机需旋转45/4=11.25(周)。2.2 驱动器单元伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目前值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

36、2.2.1 MS系列交流伺服介绍(和利时)(1) 伺服放大器构成(2)控制信号输入接口 (3)控制信号输出接口(4)位置脉冲模式指令接口(5)参数更改编辑示例(6)参数载入工厂设定值注意:设置驱动器参数时,带“”的参数代号需断电后重新上电才能生效。 采用JOG运行控制方式,先执行参数载入工厂设定值,操作如下:off电源,待驱动器“显示部”熄灭时,再ON电源,重新配置参数。(7)JOG运行参数设置(8)位置控制方式下的相关参数c启动驱动器“正反转”禁止功能,参数代号及含义如下表:d.位置控制方式下,指令脉冲输入方式选择,参数代号及含义如下表:e. 控制端子CN2的输入信号分配定义,参数代号及含义

37、如下表:注意:本实训装置提供的输入信号端子为:输入信号3(CN2-8)、输入信号1(CN2-9)、输入信号2(CN2-21)等。MS系列驱动器已定义输入信号1(CN2-9)为伺服使能信号,当用户还需要设定伺服启动后“正转禁止”和“反转禁止”输入信号。f. 控制端子CN2的输出信号分配定义,参数代号及含义如下表:注意:本实训装置提供的输出信号端子为:输出信号1 OC输出,根据上表可知:可定义的输出口有(15)五种,建议定义为“伺服就绪”信号。g. 驱动器“电子齿轮比”设置在标准的电机编码器信号下,电机编码器反馈脉冲频率为2500,故:42500=指令脉冲频率F0f/F10。例1:已知电机编码器反

38、馈脉冲频率为2500,指令脉冲频率为1500时,要使电机旋转1周。 电子齿轮比F0f/F10=42500/1500=20/3,因此,分子输入20,分母输入3。例2:已知电机编码器反馈脉冲频率为2500,指令脉冲频率为1000时,要使电机旋转1周。 电子齿轮比F0f/F10=42500/1000=10/1,因此,分子输入10,分母输入1。2.2.2 TAC伺服驱动器介绍(1)TAC伺服驱动器构成(2)位置控制模式 二维立体搬运装置在位置控制模式下,TAC伺服驱动器的配线图。(3)连接器(CN1)X轴伺服放大器的连接器(CN1)端子引脚说明:(4)TAC伺服驱动器与PLC对应关系TAC交流伺服驱动

39、器接线端子序号驱动器端子符号对应外部端子11SON伺服24FSTP正转禁止35RSTP反转禁止446DGGND514PPQ0.0615PN0V716DPQ0.2817DN0V918REDY伺服准备就绪(5)显示部操作说明MODE key:当在位址(address)模式时,按MODE key少于1秒时可以更改模式,大于1秒时不动作。切换显示如下:S-OF F000 P000 U000。当在数据(data)模式下时,按MODE key至少1秒即将目前的数据(data)输入。UP key:当按下UP key时,可以增加目前的数值。DOWN key:当按下DOWN key时,可以减少目前的数值。DAT

40、A key:当在位址(address)模式时,按DATA key少于1秒时可以更改位数闪烁,大于1秒时就会切换至数据(data)模式。当在资料(data)模式下时,按DATA key少于1秒时可以更改位数闪烁,按DATA key大于1秒时就会切换至位址(address)模式。(6)参数初始化设定注意:设置驱动器参数时,带“”的参数代号需断电后重新上电才能生效。 采用位置控制方式,先执行参数初始化设定,操作如下:NO名称标记功能2参数初始化F002将系统参数依出产设定值重新载入 off电源,待驱动器“显示部”熄灭时,再ON电源,重新配置参数。(7)JOG运行参数设置NO名称功能设定值*0控制模式

41、0:速度控制1:位置控制2:扭矩控制010JOG运转0:JOG运转无效1:JOG运转有效144内部速度指令1将速度指令值由内部设定时,设定指令值200注:请勿设定与驱动器JOG运转无关的参数。offON电源后,进入功能选项“F003” ,按“UP”或“DOWN”电机运转。(8)位置控制方式下的相关参数NO名称功能设定值*0控制模式0:速度控制1:位置控制2:扭矩控制12正转/反转切换方式03:CCW 47:CW 027位置指令输入脉冲型式0:CW/CCW pulse列1:90相位差的脉冲列2:脉冲列与符号228齿轮比分子低位输入指令脉冲设定倍数。输入脉冲数(Pi),电子齿轮比(G),电机转速(

42、N)编码器脉波数(Pe)之间关系如下:PiG=NPe4。例:编码器脉波数为2000,输入脉冲数为10000时,要使电机旋转8周。电子齿轮比G=820004/10000=64000/10000=32/5,因此,分子输入32,分母输入5。320030齿轮比分母低位0500例1:已知电机编码器脉波数为2000,输入脉冲数为1000时,要使电机旋转1周。则: 电子齿轮比F0f/F10=42000/1000=8/1,因此,分子输入8,分母输入1。2.3 控制组件单元控制组件单元有气动三联件、自行接线端子(CN4)、真空发生器、电磁阀组、自动连接端子(CN5/CN6)、电源插座等组成,如图2-14所示。图

43、2-14 控制组件单元2.3.1 气动三联件气源处理组件及其回路原理图分别如图2-15和2-16所示。气源处理组件是气动控制系统中的基本组成器件,它的作用是除去压缩空气中所含的杂质及凝结水,调节并保持恒定的工作压力。在使用时,应注意经常检查过滤器中凝结水的水位,在超过最高标线以前,必须排放,以免被重新吸入。气源处理组件的气路入口处安装一个快速气路开关,用于启/闭气源,当把气路开关向左拔出时,气路接通气源,反之把气路开关向右推入时气路关闭。图2-15 气源处理组件1、进气口P 2、压力指示 3、气压调节4、气源开关 5、出气口A图2-16 气源处理组件的气动原理图气源处理组件输入气源来自空气压缩

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