基于PLC的视觉拧紧系统设计
摘要：随着21世纪科技的不断发展，国内消费者对于数码产品和家居产品的需求也越来越高，各大电子产品厂商都在不断推陈出新，制造出体积更小，装配更精密，功能更强大的数码产品和家居产品来满足消费者需求。这就使得现有的电子和家居产品装配行业装配技术面临着许多新的挑战，主要体现在电子产品需要大量的关键部件连接的同时，其体积越来越小，重量也越来越轻，因而需要使用更小、更短的螺丝进行装配。所以利用PLC来设计自动化拧紧系统来代替人工手动操作刻不容缓。既能保证不损坏产品又可以保证效率。
关键词：自动化拧紧；可编程逻辑控制器；高精度；
Design of visual tightening system based on PLC
Abstract: With the development of science and technology in 21st century, the domestic consumer demand for digital products and household products is becoming more and more high, the new electronic product manufacturers are constantly, create a smaller, more precise assembly, more powerful digital products and household products to meet consumer demand. This makes the existing assembly technology and household electronics assembly industry is facing many new challenges, mainly in the electronic products need a lot of key components are connected at the same time, the volume is more and more small, also more and more light weight, so you need to use the smaller, shorter screws are assembled. So the use of PLC to tighten design automation system instead of manual operation is urgently needed. Both can ensure no damage to the product and can guarantee the efficiency.
Keywords：Automatic tightening ; PLC ; High precision
第一章 引言
一、课题设计的目的和意义
随着21世纪科技的不断发展，国内消费者对于数码产品和家居产品的需求也越来越高，各大电子产品厂商都在不断推陈出新，制造出体积更小，功能更强大的数码产品和家居产品来满足消费者需求。因此，这类产品也正变得越来越难装配。这就使得现有的电子和家居产品装配行业装配技术面临着许多新的困难与挑战，主要体现在电子产品需要大量的重要元件连接，但是他们的体积正在变得更小，重量也正变得越轻，因而需要使用更短小的螺丝，螺钉来对产品，机器来进行装配。所以利用自动化设备去代替人工手动操作是一件意义重大，影响深远的事。既能保证不损坏产品又可以保证效率。
本文的目的：设计一套基于PLC的视觉拧紧自动化系统来自动拧紧保险丝盒螺丝，实现螺丝的自动化拧紧来弥补人工的一些缺点。
本文的意义：对于拧紧装配这个工作我自己深有感触，我所在的实习单位是做自动化设备的。刚刚走上实习岗位的我们没什么经验只有从基础做起去学习。于是便在公司从最基础的装配做起。所以接下来的一个月里每天都在看图纸，拧螺丝。在涉及很精密的部件产品时，总是会花大把的时间去搞它们，有时虽花了很多精力时间，不但没把螺丝拧紧还出现了一些问题，让人很是头疼。其中在拧紧保险丝盒时这里面的问题最大，所以我自己就根据公司里的前辈们的一些设计加以自己的改进去设计一套基于PLC的视觉拧紧的系统来实现这样一个保险丝盒上螺丝的一个自动化拧紧过程，来达到一个高精准，高效率的自动拧紧的效果。
二、基于PLC的视觉拧紧技术的基本概论
如今的科学技术已到达一个相当高的层次。电脑，手机等数码产品的更新速度越来越快，越来越向精密化，小型化发展。一切科技产品都在朝着智能，快速，便捷的方向飞奔而去。当然这些产品的问世都离不开我们工业领域的制造，在工业领域制造这一块也都开始了自动化制造。由于可编程逻辑控制器（PLC）的发明与不断地普及更是加速了工业自动化制造的进程，不断朝着工业4.0的这个方向发展。再加上其他领域的发展，以C#为基础的机器视觉，以气动学为原理的拧紧枪的设计……这样通过PLC把实现不同功能的它们组合起来进行接线再将PLC进行编程后就可以实现一个以PLC为核心的视觉检测自动拧紧的系统。它的基本流程是这样：员工将产品放在工位上先是进行产品扫描摄像机在机器视觉程序下扫描出产品的螺丝孔的位置，扫描成功后程序自动往下运行操纵气动拧紧枪按产品的合适扭矩进行拧紧。因为自己所学的专业是关于PLC自动化控制这块所以对于机器视觉也只是有个了解所以本课题主要以PLC及系统程序来叙述这个自动化控制系统。
三、国内外发展现状
（1）国外发展情况
在做精密设备这块一直是欧美很多国家和日本发展的最早，在这些领域里都可以或多或少的发现他们的身影，这以前的一道道身影对今世的这些精密仪器设备的发展起了至关重要的作用。早在20世纪初开始，欧美的一些国家在飞机，枪械工具，汽车等行业领域有了巨大的制造突破。就从德国来说，德国人对产品的精度和质量的层层要求与他们严谨精细的工作态度早就了他们在这些领域的迅猛发展，以至于在二战中德国利用科学技术的优势使世界各国都或多或少的见识到了这个国家科技的强大力量[1]。
人干活总是要吃饭休息更何况是去干重活累活了，这是手工制造的一个劣势，这是正常的现象但由于人工劳动力的缺陷，商人为了创造更多的收益，便是在工业上面不断创造在近几年的发展中全球大部分工厂都在朝着自动化拧紧装配制造的方向发展。另外，由于高级机器语言的不断发展，越来越多的设备利用光源相机先进行产品检测然后再进行一步到位的拧紧。这样只需要有看机器运行的员工就行他们只需要去将产品放在工位上然后机器上各个组成部件就会各司其职的根据PLC的程序步骤进行检测—拧紧这样的流程。所以国外的大机器拧紧制造都在使用基于PLC的视觉拧紧技术。该技术也越发成熟通过这些年的不断改善[2]。
目录
第一章 引言 1
一、课题设计的目的和意义 1
二、基于PLC的视觉拧紧技术的基本概论 2
三、国内外发展现状 2
四、机械结构及其运行流程的介绍 4
第二章 PLC控制程序的设计过程 6
一、设计方案的规划的注意点 6
二、S7-1200 PLC的简介 7
三、PLC程序设计过程 9
四、对整个控制流程的说明： 20
五、调试与问题解决 21
第三章 机器视觉部分的简单介绍 22
一、视觉部分的简单介绍： 22
第四章 总结 23
第五章 致谢 24
第六章 参考文献 25
参考文献
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