PLC瓶装饮料自动装箱生产线的结构设计和控制(2)
3.1 气动机械手气爪气缸选择 12
3.2 气动机械手y轴方向的气缸及其辅助元件选择 13
3.3 气动机械手的x轴方向的气缸及其辅助元件选择 14
3.4 气动机械手的装箱移动气缸选择 15
4 气动机械手的机械结构分析和设计 17
4.1 气动机械手的整体结构分析 17
4.2 气动机械手的机械结构设计 17
4.2.1 机械手的平移结构设计 17
4.2.2 机械手的升降结构设计 18
4.2.3 机械手的气爪结构 18
4.2.4 机械手的装箱结构 19
4.3 气动机械手的整体结构设计 20
5 气动机械手的控制系统设计 21
5.1 气动机械手所有工步和整体时间分布表 21
5.2 PLC的选型和PLC的地址配置 22
5.2.1 PLC的选型 22
5.2.2 PLC的硬件接线图 22
5.2.3 PLC的I/O分配 23
5.3 PLC的程序编制 24
5.4 本章小结 27
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
1 引言
本文主要对瓶装饮料自动装箱生产线系统的机械结构和系统的控制程序进行了设计，该课题的研究可以减少劳动者的工作量，提高生产效率，国内外都对此有较多的研究和分析。
1.1 课题研究的意义和目的
随着现代工业的快速发展，工厂的许多繁重的加工任务不能仅仅依靠工人,还需要凭借机器人来协助和替代工人完成，而气动设备在许多方面可以代替工人进行操作。在这个课题中，气动机械手可以模拟人体的手指的抓取动作，胳膊的抬起放下动作以及水平移动的动作。因为可以利用饮料瓶装箱的机械手来完成抓夹、升降及平移瓶身的动作，所以这就大大降低了劳动者的重复劳动率，减轻了工作量；同时也提高了工作效益，增加了工厂的生产率。其中气动技术在自动化生产线被大量的应用，它可以使工人的工作环境更加安全。
气动技术在自动化生产线的得到广泛应用，相关专业人士做了不少研究课题：
1.1.1 国内在自动化装箱生产线研究
1.1.2 国外在自动化装箱生产线的研究
1.2 本课题研究的内容和方法
本课题主要的设计任务是瓶装饮料自动装箱生产线的结构设计和控制，所给的条件为饮料瓶高度为200mm，最大直径为Ф58，每箱饮料为6*4=24瓶；包装箱上表面与运输带平面处于同一水平面，包装箱距离运输带为70mm。生产线的系统结构可以分为两大部分，第一部分为产品的运输部分承担上料和下料的作用，第二部分为产品装夹部分，它是装箱机械手。接着设计出总的控制方案，利用PLC控制，编写程序完成整个设计，最后据此确定的研究方法如下：
1)根据工作要求，确定装箱生产线的总体方案；并设计系统的气动回路。
2)熟悉各种气动元件的性能，对气动元件进行选型。
3)对装箱生产线的机械结构进行设计，绘制生产线的装配图，并绘制零件的二文工程图。
4)利用PLC控制所用气动元件，编写相关的程序，完成自动控制。