苏ICP备112451047180号-6
基于PLC的点胶机自动上下料系统的设计
摘要：在电子制造生产一类的企业里，人们从事重复机械性体力劳动频率较高的岗位，往往造成厌烦情绪的产生，从而造成产品的次品率的上升，浪费了材料与时间，影响企业的生产效率以及盈利情况。随着人力成本越来越高，同时对于将员工从初级的制造手段改变为高级的制造方式，对于企业的产业转型需要，轻型工业化机械代替人工来完成重复性、机械性、非精密性劳动是自动化行业大势所趋，点胶机械的逐步实现自动化就是这种趋势下的实际产品之一。然而，市场上的一些半自动化的点胶机械需要人工先一步进行工件排版后才能点胶，其综合效率在一定程度上不如那些工作了较长时间的熟练工的工作效率。仅以其工作效率来说，这是不太适合企业的生产情况的。
自动化的点胶机械广泛应用在各个行业中，本文所设计的点胶机自动上料和卸料系统的作用对象是线圈类电子元器件的台座（本文以NO.275台座为例）。本系统的设计目的是完成台座自动上料、点胶、下料的流水线式的生产。就是基于这个目的，提出了此次设计的研究方向。将点胶技术与流水线生产的方式结合起来，从而提高相关产业的生产效率。
在阅读了点胶机、自动化生产线和流水线生产的相关文献资料，了解点胶机和自动化生产线在国内外的发展现状后，分析了给线圈基座（台座）点胶的工艺流程，明确了各个单元的工作任务，并通过对比了两种控制方案，选择了其中较好的一种即基于触摸屏、PLC、运动控制单元的点胶机自动上料及卸料系统。通过触摸屏来设定相关的参数值，并且根据工作量来输入确定相应的产量值，系统就能按照已经设定好的生产程序进行工作。
关键词：点胶技术；自动化生产线；控制系统；PLC
目录
第1章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2点胶设备的发展现状 2
第2章 点胶机的自动化上料与卸料控制系统需求分析 3
2.1点胶机的自动化上料与卸料控制系统平台的组成 3
2.1.1流水线生产原理 3
2.1.2点胶机的自动化上料与卸料控制系统的构成 3
2.2点胶机的自动化上料与卸料控制系统 6
2.2.1点胶机的自动化上料与卸料系统控制要求 6
2.3.2点胶机的自动化上料与卸料系统控制方案 7
第3章 点胶机的自动化上料与卸料系统总体设计 7
3.1点胶机的自动化上料与卸料系统工作台设计 7
3.2上下料设计 8
3.2.1上下料机械手的结构 8
3.2.2机械手的工作过程 9
3.2.3气动控制模块 11
3.3点胶机的自动化上料与卸料系统总体设计 11
第4章 点胶机的自动化上下料系统硬件设计 13
4.1控制系统硬件结构 13
4.2控制系统主要部件选型 13
4.2.1 PLC选型 13
4.2.2电机运动控制与选型 14
4.2.3气缸机械运动控制与选型 16
4.3触摸屏选择 17
4.4 PLC的I/O分配 17
第5章全自动点胶控制系统软件设计 18
5.1系统各部分程序设计 18
5.1.1系统自动程序设计 18
5.1.2步进电机控制程序设计 20
5.1.3机械手控制程序设计 20
5.2人机交互界面的设计 21
5.2.1人机界面 21
5.2.2画面设计 22
第6章 结论 23
小结 23
附录 24
附录一：系统自动运行流程图 24
附录二：系统接线图 24
附录三：梯形图程序 25
参考文献 29
随着科学技术的不断发展、新技术的不断采用、生产的专业化，自动机与自动线在工业生产中得到了广泛的应用，尤其在轻工业及电子元器件制造行业更为突出[1]。随着人力成本越来越高，同时对于将员工从初级的制造手段改变为高级的制造方式，对于企业的产业转型需要，轻型工业化机械代替人工来完成重复性、机械性、非精密性劳动是自动化行业大势所趋，点胶机械也是在这种趋势下逐步发展改变过来的。
虽然国内市场上的自动化的点胶机械有着“全自动”的称号，但是仍然需要工人进行上料和卸料的操作，依旧属于半自动机。而且，市场上的那些自动化的点胶机械需要人工先一步进行工件排版上料后才能点胶，点胶完成后还需人工把工件卸下，而后才能继续进行点胶作业，极大浪费了时间，其综合效率在一定程度上不如那些工作了较长时间的熟练工的工作效率。在国内的市场上，这类自动化的点胶机械仍然占了很大的比率，这已然成为国内电子工业型企业发展壮大的一种弊处。因此，将已有的属于半自动机的点胶机械逐步实现向自动机的转换就十分有必要。
[2] 赵翼翔.面向半导体封装的点胶系统[D].武汉:华中科技大学,2007.
[3] 吕桂志.任工昌，丁涛等．基于TRIZ技术进化分析点胶机的演进[J].工程设计学报,2008,15(05):387—390.
[4] 邓圭玲,钟掘.点状胶液接触式转移机理的流体动力学模型[J].中南大学学报(自然科学版),2008(37).
[5] 鲍冈雨.典型自动化设备及生产线应用与维护[M].北京:机械工业出版社,2010.
[6] 高凌云.基于PLC的气动自动生产线的研究[D].成都:西南石油大学,2011.
[7] 何瑞.基于PLC的控制的自动配料系统[D].大连:大连理工大学,2008.
[8] 向晓汉,黎雪芬.PLC控制技术与运用[M].北京:清华大学出版社.2010
[9] 何瑞.基于PLC的控制的自动配料系统[D].大连:大连理工大学,2008.
[10] 向晓汉,陆彬.电气控制与PLC技术[M].北京:人民邮电出版社.2012
[11] 百度百科.电磁阀. http://baike.baidu.com/view/89856.htm
[12] 常玉萍.基于PLC的全自动点胶控制系统的设计[D].武汉:武汉理工大学,2012.
[13] 三菱FX3u系列PLC用户手册（硬件篇）
摘要：在电子制造生产一类的企业里，人们从事重复机械性体力劳动频率较高的岗位，往往造成厌烦情绪的产生，从而造成产品的次品率的上升，浪费了材料与时间，影响企业的生产效率以及盈利情况。随着人力成本越来越高，同时对于将员工从初级的制造手段改变为高级的制造方式，对于企业的产业转型需要，轻型工业化机械代替人工来完成重复性、机械性、非精密性劳动是自动化行业大势所趋，点胶机械的逐步实现自动化就是这种趋势下的实际产品之一。然而，市场上的一些半自动化的点胶机械需要人工先一步进行工件排版后才能点胶，其综合效率在一定程度上不如那些工作了较长时间的熟练工的工作效率。仅以其工作效率来说，这是不太适合企业的生产情况的。
自动化的点胶机械广泛应用在各个行业中，本文所设计的点胶机自动上料和卸料系统的作用对象是线圈类电子元器件的台座（本文以NO.275台座为例）。本系统的设计目的是完成台座自动上料、点胶、下料的流水线式的生产。就是基于这个目的，提出了此次设计的研究方向。将点胶技术与流水线生产的方式结合起来，从而提高相关产业的生产效率。
在阅读了点胶机、自动化生产线和流水线生产的相关文献资料，了解点胶机和自动化生产线在国内外的发展现状后，分析了给线圈基座（台座）点胶的工艺流程，明确了各个单元的工作任务，并通过对比了两种控制方案，选择了其中较好的一种即基于触摸屏、PLC、运动控制单元的点胶机自动上料及卸料系统。通过触摸屏来设定相关的参数值，并且根据工作量来输入确定相应的产量值，系统就能按照已经设定好的生产程序进行工作。
关键词：点胶技术；自动化生产线；控制系统；PLC
第1章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2点胶设备的发展现状 2
第2章 点胶机的自动化上料与卸料控制系统需求分析 3
2.1点胶机的自动化上料与卸料控制系统平台的组成 3
2.1.1流水线生产原理 3
2.1.2点胶机的自动化上料与卸料控制系统的构成 3
2.2点胶机的自动化上料与卸料控制系统 6
2.2.1点胶机的自动化上料与卸料系统控制要求 6
2.3.2点胶机的自动化上料与卸料系统控制方案 7
第3章 点胶机的自动化上料与卸料系统总体设计 7
3.1点胶机的自动化上料与卸料系统工作台设计 7
3.2上下料设计 8
3.2.1上下料机械手的结构 8
3.2.2机械手的工作过程 9
3.2.3气动控制模块 11
3.3点胶机的自动化上料与卸料系统总体设计 11
第4章 点胶机的自动化上下料系统硬件设计 13
4.1控制系统硬件结构 13
4.2控制系统主要部件选型 13
4.2.1 PLC选型 13
4.2.2电机运动控制与选型 14
4.2.3气缸机械运动控制与选型 16
4.3触摸屏选择 17
4.4 PLC的I/O分配 17
第5章全自动点胶控制系统软件设计 18
5.1系统各部分程序设计 18
5.1.1系统自动程序设计 18
5.1.2步进电机控制程序设计 20
5.1.3机械手控制程序设计 20
5.2人机交互界面的设计 21
5.2.1人机界面 21
5.2.2画面设计 22
第6章 结论 23
小结 23
附录 24
附录一：系统自动运行流程图 24
附录二：系统接线图 24
附录三：梯形图程序 25
参考文献 29
第1章 绪论
1.1课题背景
在电子制造生产一类的企业里，人们从事重复机械性体力劳动频率较高的岗位，往往造成厌烦情绪的产生，从而造成产品的次品率的上升，浪费了材料与时间，影响企业的生产效率以及盈利情况。而且机械性的重复劳动多为体力劳动，该类劳动不会给社会进步带来质的变化。现代人的主流价值观念逐渐在趋向物质化，人们更加愿意去追求那些无脑化、能够轻松获得高收入的工作，如此一来，从事简单的体力劳动的人群就会增多，尤其是在对体力劳动的技术含量偏低、需要的教育程度偏低、对从业人员的要求较低的情况下。长此以往，这个社会的价值观都将会被改变，甚至会使得接受教育的人群和进行教育工作的人数大大减少，从事文化创作、管理等脑力劳动的人也会相应减少。人们会回归到最为原始的简单劳动当中，社会也会退步。进而导致人们的整体文化素质降低，可能给整个社会甚至是全人类带来危害。随着科学技术的不断发展、新技术的不断采用、生产的专业化，自动机与自动线在工业生产中得到了广泛的应用，尤其在轻工业及电子元器件制造行业更为突出[1]。随着人力成本越来越高，同时对于将员工从初级的制造手段改变为高级的制造方式，对于企业的产业转型需要，轻型工业化机械代替人工来完成重复性、机械性、非精密性劳动是自动化行业大势所趋，点胶机械也是在这种趋势下逐步发展改变过来的。
虽然国内市场上的自动化的点胶机械有着“全自动”的称号，但是仍然需要工人进行上料和卸料的操作，依旧属于半自动机。而且，市场上的那些自动化的点胶机械需要人工先一步进行工件排版上料后才能点胶，点胶完成后还需人工把工件卸下，而后才能继续进行点胶作业，极大浪费了时间，其综合效率在一定程度上不如那些工作了较长时间的熟练工的工作效率。在国内的市场上，这类自动化的点胶机械仍然占了很大的比率，这已然成为国内电子工业型企业发展壮大的一种弊处。因此，将已有的属于半自动机的点胶机械逐步实现向自动机的转换就十分有必要。
参考文献
[1] 丁加军,盛靖琪.自动机与自动线[M].北京:机械工业出版社,2005.[2] 赵翼翔.面向半导体封装的点胶系统[D].武汉:华中科技大学,2007.
[3] 吕桂志.任工昌，丁涛等．基于TRIZ技术进化分析点胶机的演进[J].工程设计学报,2008,15(05):387—390.
[4] 邓圭玲,钟掘.点状胶液接触式转移机理的流体动力学模型[J].中南大学学报(自然科学版),2008(37).
[5] 鲍冈雨.典型自动化设备及生产线应用与维护[M].北京:机械工业出版社,2010.
[6] 高凌云.基于PLC的气动自动生产线的研究[D].成都:西南石油大学,2011.
[7] 何瑞.基于PLC的控制的自动配料系统[D].大连:大连理工大学,2008.
[8] 向晓汉,黎雪芬.PLC控制技术与运用[M].北京:清华大学出版社.2010
[9] 何瑞.基于PLC的控制的自动配料系统[D].大连:大连理工大学,2008.
[10] 向晓汉,陆彬.电气控制与PLC技术[M].北京:人民邮电出版社.2012
[11] 百度百科.电磁阀. http://baike.baidu.com/view/89856.htm
[12] 常玉萍.基于PLC的全自动点胶控制系统的设计[D].武汉:武汉理工大学,2012.
[13] 三菱FX3u系列PLC用户手册（硬件篇）