图3-7 加工单元PLC的I/O接线图

第四章 装配单元的设计

一、装配单元的基本功能

装配单元是将该生产线中分散的两个物料进行装配的过程。主要是通过对自身物料仓库的物料按生产需要进行分配，并使用机械手将其插入来自加工单元的物料中心孔的过程。装配单元总装实物图如4-1。

图4-1装配单元总装实物

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装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。

二、装配单元气动控制回路

装配单元的阀组6个二位五通单电控电磁换向阀组成，这些阀分别对供料，位置变换和装配动作气路进行控制，以改变各自的动作状态。气动控制回路图如图4-2所示。

图4-2装配单元气动控制回路

三、装配单元的PLC控制系统

装配单元较为复杂，可细分为以下几个部分进行设计： （一）落料机构的设计

落料机构的工作原理可设计成，和供料单元相似，根据其结构如图4-3所示，设计的工作流程为：

检测到料仓有物料，且出料回转台无物料（延时1.5S）→顶料气缸动作顶料（延时1S）→顶料到位→挡料气缸缩回→缩回到位（延时0.3S）→挡料气缸伸出（延时0.3S）→顶料气缸缩回→缩回到位→检测物料回转台有无物料。

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图4-3落料机构工作流程图 （二）回转物料台的设计

在程序上，设计回转物料台的光电传感器1、电传感器2，分别为落料机构和机械手的物料台上有/无物料的检测。如图4-4所示。

回转物料台的工作过程是：当光电传感器1检测到料盘中有物料，光电传感器2检测到料盘中无物料（延时1S）→摆动气缸旋转180°。

图4-4 廻转物料台的结构

（三）装配机械手的设计

装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的廻转物料台料盘上有小园柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始状态开始执行装配操作过程。装配机械手整体外形如图4-5所示。

整体的控制流程为：检测到装配台有物料→手爪下降抓料→手爪夹紧→手爪上升→手爪上升到位→手爪伸出→手爪伸出到位→手爪下降→手爪下降到位→手爪松开→手爪上升→手爪上升到位→手爪缩回初始位置

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图4-5装配机械手的控制流程图

6．在运行中发生“零件不足”报警时，指示灯HL3以1Hz的频率闪烁，HL1和HL2灯常亮；在运行中发生“零件没有”报警时，指示灯HL3以亮1秒，灭0.5秒的方式闪烁，HL2熄灭，HL1常亮。

上述4部分的控制，可分别编写相应的子程序，在主程序中调用。图4-6是主程序梯形图。

图4-6 装配单元主程序梯形图

启动/停止子程序梯形图见图4-7：

图4-7启动/停止子程序梯形

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