alt自动化测试机设计
【】随着当下中国企业的不断变革，企业设备的自动化程度是越来越高，但是很多产品在生产出来之后都需要对其进行检测。很多设备生产出来的产品，在其工艺设计过程中，都需要对其气密性能有一定的要求。本文设计的自动测试机，就是用来对企业生产的机壳产品进行气密性测试检测的一台设备。该设备是本人所在实习单位实际参与生产的一款设备，在其市场推广方面具有很大的优势。在本文对其的设计中，涉及到了对自动化检测设备的硬件结构、整体构造、软件设计等方面所掌握的知识对其做了较为细致的介绍与分析。而这其中涉及到的很多专业知识都是本人在学校以及企业所学习到的核心课程，这都很好的满足了这一课题的设计要求。
【 key words 】 : Testing machines; PLC; Robotics; Automation; Upper position; 目录
引言 1
一、ALT自动化测试机整体介绍 2
（一）ALT自动化测试机概述 2
（二）设备盘位及测试区位图设计 4
二、ALT自动化测试机硬件组成分析 4
（一）六轴机械臂设计 4
（二）机械手工作区域介绍 6
（三）气密性检测组成 7
三、设备电路分析 9
（一）实际电路设计 9
（二） 电气原理图 10
四、设备运行流程分析 13
五、触摸屏界面设计 15
六、自动测试机程序分析 19
（一）编程软件介绍 19
（二）程序设计 19
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
附录1 I/O表 27
附录2 流程图 29
引言
当下的中国社会进入的崭新的时代，随之而来的及是中国各个类型的企业正在发生正翻天覆地的变化，企业的自动化智能化正在不断提高。时下在针对3C产业的自动化设备，很多设备生产出来的产品，在其工艺设计过程中，都需要对其气密性能有一定的要求。例如一些手机的外壳在检测阶段即会涉及到对其气密性的检测，这就给本文所介绍的ALT自动化检测设备带来设计源头，本文设计的该检测设备可以很好的检测手机外壳的气密性这一参数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
，自动化智能化的检测方式极大的提升了企业的检测效率，在长期看来，节约了企业的用工成本。该设备是本人所在实习单位实际参与生产的一款设备，本人在期间参与了该设备的电器柜配线、电气元件的组装、程序的粗调试、出厂的精调试等一系列工作。在本文对其的设计中，涉及到了对自动化检测设备的硬件结构、整体构造、软件设计等方面所掌握的知识对其做了较为细致的介绍与分析。在这些过程中所涉及到的机构、电气、编程等知识，都是本人在学校以及企业所学习的重点。在这样一篇文章的设计过程中，也必将对本人将来的自动化道路提供恒大的帮助。
一、ALT自动化测试机整体介绍
（一）ALT自动化测试机概述
ALT自动化测试机（工程自动化）是一台设计用于3C产品检测的设备，其主要作用是为了检测手机机壳的气密性是否达到标准。该设备通过一台六轴机器人来作为上下料抓取动作，极大的提升了企业的检测效率，在长期看来，节约了企业的用工成本。通过机器人前端的吸盘装置与机台柜面上的气密性检测模组联动检测，从而能顾很好的满足自动检测气密性的功能，另外该设备的灵活性可以体现在，在现场生产工艺发生改变后，可以进行更换气密性检测模组，从而去完成其他工艺生产下的自动化检测的生产需求。本自动化测试机的总机三维轴侧图如下图11所示。整台设备都被一个大的机柜所包裹，放置外界的操作对设备的正常生产发生打扰，在设备的底部安装有移动滚轮与支撑架相互配合，在设备需要移动时，旋转下移动滚轮进行搬运，而当设备到达目标区域的时候，即可以将滚轮旋升起来，利用支撑架进行支持并上锁，达到固定的作用。
图11自动化测试机三维轴侧图
而本设备的机台参数如下表11所示。本设备能够很好的适应一般性企业的工作环境，在室温的环境下工作，当设备内部的机柜由于长期工作导致的发热时，安装在机柜两侧的排风扇就会工作，从而缓解机箱内部的温度，防止发生事故，而设备的功率也在满足设备工艺需求下，所设计的避免资源的浪费。
表11 设备机台参数
额定电压
220V AC，50/60HZ
设备功率
5.5KW
设备气源压力范围
0.4~0.6Mpa
适应的湿度范围
30%70%
工作温度
室温
正如下图12所示，其为本ALT自动测试机内部结构，其机柜内部主要是由一个安装在机柜顶部的六轴机械手构成，机械手负责为气密性检测模组进行上下料的工作。气密性检测模组是本文的检测核心区域，其是通过电缸的动作，根据传感器的检测来判断每一份产品的气密性是否合格，并作出废料处理。在机台中间部分是等待加工安放区域，在图中可以看出其分为所个功能区域，在下文会详细对其进行介绍。
图12 自动测试机内部结构图
本ALT自动化测试机的设备实物图如下图13所示。在图中可以较三维图更加直观的感受气密性检测气缸的组成。
图13 自动测试机实物结构图
（二）设备盘位及测试区位图设计
自动测试机的设备盘位以及测试区域位图如下图13所示，此图为设备内部的详细组成总图，其中包括一台六轴搬运机器人、等待扫码存放区域、上下料等待区域等等的功能块。通过机器人的抓取与设备界面上的各个功能模组共同动作，从而完成整台自动检测机的设计。
图14 设备盘位及测试区位图
二、ALT自动化测试机硬件组成分析
（一）六轴机械臂设计
在以往的气密性检测设备的供料端，都是采用人工进行上料下料。而本设计在对于产品的上下料搬运设计，采用的是一台六轴机器人配合吸盘，从而完成待检测产品的上料与检测完成产品的出货。该六轴机器人的三维图如下图21所示，图中黄色部分为作为一代搬运硬件的六轴机器人，在底部黑色区域为固定机器人的底座以及机器人与机器人控制柜连接用的端口。在上部位吸盘抓料部分分为两个部分，机械手通过固定装置与吸盘安装架连接，在吸盘安装架的两侧分别安装有不同的吸盘，通过吸盘的安装位置不同，来分别实现对产品与安装产品料盘的抓取动作。
图21 机器人手臂的三维图
本自动化测试机中的机器人实物图如下图22所示，图中的机器人正在通过其手臂顶端安装的吸盘来抓取相应的待测试设备。
图22 机器人手臂实物图
（二）机械手工作区域介绍
本自动测试机整个测试过程都是在机壳内部进行，而机器人是安装在机柜顶部，机械手的工作区介绍如图23所示。在设备开始运行之前，还是需要人工进行放置物料的工作，放置在人工放置物料盘区。本自动测试机目前还是一台只具有单独气密性检测的设备，在后期集成到整套的自动化生产系统中时，可以将该人工上料部分改变从自动供料。机器人将放置有待检测设备的物料盘抓住，之后将移动至扫码处进行扫码处理，之后将其搬运至气密检测模组中进行检测，之后若是检测出不合格产品，机器人随即转换吸盘，将不合格产品抓取出来。而若是产品检测合格，随即将其放置域OK产品去，之后将物料盘搬运至空盘放置区。
【 key words 】 : Testing machines; PLC; Robotics; Automation; Upper position; 目录
引言 1
一、ALT自动化测试机整体介绍 2
（一）ALT自动化测试机概述 2
（二）设备盘位及测试区位图设计 4
二、ALT自动化测试机硬件组成分析 4
（一）六轴机械臂设计 4
（二）机械手工作区域介绍 6
（三）气密性检测组成 7
三、设备电路分析 9
（一）实际电路设计 9
（二） 电气原理图 10
四、设备运行流程分析 13
五、触摸屏界面设计 15
六、自动测试机程序分析 19
（一）编程软件介绍 19
（二）程序设计 19
总结 24
参考文献 25
谢辞 26
附录1 I/O表 27
附录2 流程图 29
引言
当下的中国社会进入的崭新的时代，随之而来的及是中国各个类型的企业正在发生正翻天覆地的变化，企业的自动化智能化正在不断提高。时下在针对3C产业的自动化设备，很多设备生产出来的产品，在其工艺设计过程中，都需要对其气密性能有一定的要求。例如一些手机的外壳在检测阶段即会涉及到对其气密性的检测，这就给本文所介绍的ALT自动化检测设备带来设计源头，本文设计的该检测设备可以很好的检测手机外壳的气密性这一参数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
，自动化智能化的检测方式极大的提升了企业的检测效率，在长期看来，节约了企业的用工成本。该设备是本人所在实习单位实际参与生产的一款设备，本人在期间参与了该设备的电器柜配线、电气元件的组装、程序的粗调试、出厂的精调试等一系列工作。在本文对其的设计中，涉及到了对自动化检测设备的硬件结构、整体构造、软件设计等方面所掌握的知识对其做了较为细致的介绍与分析。在这些过程中所涉及到的机构、电气、编程等知识，都是本人在学校以及企业所学习的重点。在这样一篇文章的设计过程中，也必将对本人将来的自动化道路提供恒大的帮助。
一、ALT自动化测试机整体介绍
（一）ALT自动化测试机概述
ALT自动化测试机（工程自动化）是一台设计用于3C产品检测的设备，其主要作用是为了检测手机机壳的气密性是否达到标准。该设备通过一台六轴机器人来作为上下料抓取动作，极大的提升了企业的检测效率，在长期看来，节约了企业的用工成本。通过机器人前端的吸盘装置与机台柜面上的气密性检测模组联动检测，从而能顾很好的满足自动检测气密性的功能，另外该设备的灵活性可以体现在，在现场生产工艺发生改变后，可以进行更换气密性检测模组，从而去完成其他工艺生产下的自动化检测的生产需求。本自动化测试机的总机三维轴侧图如下图11所示。整台设备都被一个大的机柜所包裹，放置外界的操作对设备的正常生产发生打扰，在设备的底部安装有移动滚轮与支撑架相互配合，在设备需要移动时，旋转下移动滚轮进行搬运，而当设备到达目标区域的时候，即可以将滚轮旋升起来，利用支撑架进行支持并上锁，达到固定的作用。
图11自动化测试机三维轴侧图
而本设备的机台参数如下表11所示。本设备能够很好的适应一般性企业的工作环境，在室温的环境下工作，当设备内部的机柜由于长期工作导致的发热时，安装在机柜两侧的排风扇就会工作，从而缓解机箱内部的温度，防止发生事故，而设备的功率也在满足设备工艺需求下，所设计的避免资源的浪费。
表11 设备机台参数
额定电压
220V AC，50/60HZ
设备功率
5.5KW
设备气源压力范围
0.4~0.6Mpa
适应的湿度范围
30%70%
工作温度
室温
正如下图12所示，其为本ALT自动测试机内部结构，其机柜内部主要是由一个安装在机柜顶部的六轴机械手构成，机械手负责为气密性检测模组进行上下料的工作。气密性检测模组是本文的检测核心区域，其是通过电缸的动作，根据传感器的检测来判断每一份产品的气密性是否合格，并作出废料处理。在机台中间部分是等待加工安放区域，在图中可以看出其分为所个功能区域，在下文会详细对其进行介绍。
图12 自动测试机内部结构图
本ALT自动化测试机的设备实物图如下图13所示。在图中可以较三维图更加直观的感受气密性检测气缸的组成。
图13 自动测试机实物结构图
（二）设备盘位及测试区位图设计
自动测试机的设备盘位以及测试区域位图如下图13所示，此图为设备内部的详细组成总图，其中包括一台六轴搬运机器人、等待扫码存放区域、上下料等待区域等等的功能块。通过机器人的抓取与设备界面上的各个功能模组共同动作，从而完成整台自动检测机的设计。
图14 设备盘位及测试区位图
二、ALT自动化测试机硬件组成分析
（一）六轴机械臂设计
在以往的气密性检测设备的供料端，都是采用人工进行上料下料。而本设计在对于产品的上下料搬运设计，采用的是一台六轴机器人配合吸盘，从而完成待检测产品的上料与检测完成产品的出货。该六轴机器人的三维图如下图21所示，图中黄色部分为作为一代搬运硬件的六轴机器人，在底部黑色区域为固定机器人的底座以及机器人与机器人控制柜连接用的端口。在上部位吸盘抓料部分分为两个部分，机械手通过固定装置与吸盘安装架连接，在吸盘安装架的两侧分别安装有不同的吸盘，通过吸盘的安装位置不同，来分别实现对产品与安装产品料盘的抓取动作。
图21 机器人手臂的三维图
本自动化测试机中的机器人实物图如下图22所示，图中的机器人正在通过其手臂顶端安装的吸盘来抓取相应的待测试设备。
图22 机器人手臂实物图
（二）机械手工作区域介绍
本自动测试机整个测试过程都是在机壳内部进行，而机器人是安装在机柜顶部，机械手的工作区介绍如图23所示。在设备开始运行之前，还是需要人工进行放置物料的工作，放置在人工放置物料盘区。本自动测试机目前还是一台只具有单独气密性检测的设备，在后期集成到整套的自动化生产系统中时，可以将该人工上料部分改变从自动供料。机器人将放置有待检测设备的物料盘抓住，之后将移动至扫码处进行扫码处理，之后将其搬运至气密检测模组中进行检测，之后若是检测出不合格产品，机器人随即转换吸盘，将不合格产品抓取出来。而若是产品检测合格，随即将其放置域OK产品去，之后将物料盘搬运至空盘放置区。
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