机械5

目次 1引言1 1.1课题的背景1 1.2课题的研究目的与意义1 1.3研究方法和手段1 2滑块厚度综合检测系统总体设计方案探讨4 2.1检测对象4 2.2总体设计难点及解决方案4 3机械结构总体设计6 3.1自动分料系统方案初步探讨6 3.2自动分料系统设计9 3.3复位弹簧的设计11 3.4电磁铁的选型14 3.5步进电机的选型16 4滑块厚度综合检测控制系统设计25 4.1控制系统的组成25 4.2控制系统的功能要求26 4.3控制系统硬件设计26 4.4 PLC控制电机功能的实现28 4.5总控制流程图31 结论32 致谢34 参考文献35 2.2总体设计难点及解决方案 检测对滑块的平面度和垂直度有一定要求，测量精度较高，测量分辨率0.1μm,测量重复性±0.1μm，在此精度要求，接触式传感器完全可以满足要求，且成本相对较低，所以我们采用接触式传感器，而不考虑用非接触式传感器。此外，用作测量的检测平台也要满足很高的精度要求，才能作为基准。 需对滑块两个平面的厚度值进行测量，因而要用一定装置实现滑块的定时定位旋转和翻转，而且对旋转和翻转的时间也要有很好的控制。此时，可考虑先用气缸将滑块顶起，再由步进电机实现旋转，用机械手实现滑块的翻转。但这样一个工位非常耗时，想要在2s~3s内完成不易实现，所以我们想办法在滑块传送过程中，利用导轨来实现滑块的旋转和翻转，这就是本课题最终选用的设计方案。具体的介绍将由本团体中另一同学详细讨论。 测试速度要求较高，一般为每个测点2s~3s，流水测试，每天至少要测试一万片以上，由于流水线采用多工位测量方式传动，因而每个滑块的检测速度取决于滑块通过最慢的工位所用的时间，因而生产线上每个工位的操作时间需要在2s~3s内完成。纵观整个流水线作业过程，无疑分料口滑块分类这一工位耗时最久，因而如何能在最短的时间内实现这一过程就是能否提高检测速度的关键所在。 由表2.1可知，检测对象滑块的外形相似，但尺寸大小不一，而且对滑块的厚度、高度和宽度都有最大最小值界定，这给检测之后的产品分组带来一定难度，可采用可编程序控制器（PLC）作为系统的控制核心，通过串行通讯与工控机组成上位机监控系统，实现对滑块检测、分料过程的实时监视和自动控制。采用数据采集系统将测点数据传入数据库，再由计算机进行处理分组，在计算机上修改合格要求和分组要求。 由于检测工序的上述特点，本系统采用接触式测量的光栅测长仪。整个测试过程实现自动化，操作工人只负责将滑块放入测试平台和收取测试分组后的滑块。