机电一体化设备组装与调试训练题3.2(08).doc

机电一体化设备组装与调试训练题（32）一系统说明 系统组成这是一个由以下主要部件组成的工件传送、分拣系统，见下图。系统主要部件：1 供料部件：由供料盘和供料架组成。供料盘由直流电动机拖动，供料架有光电传感器1作工件到位检测用。2 夹运工件的气动机械手：由气爪、负责气爪前后移动与上下移动的直线气缸和负责气爪左右摆动的旋转气缸组成。气爪装有夹紧识别磁性开关，直线气缸两端安装有磁性开关，机械手支架的两端也装有气缸左右摆动限止的电容式接近开关。3 进行工件传送分拣的皮带传送机皮带传送机部件包括装在位置下料孔旁的光电传感器、安装在位置的电感式接近开关、安装在位置、位置的光纤传感器；、直线气缸A、B、C都装有磁性开关，对应位置装有出料斜槽D、E、F。工件可在皮带传送机上接受检测、加工和分拣。皮带传送机由三相交流电动机（带减速箱）拖动，交流电动机转速由变频器（三菱E500）控制。要求传送带加、减速时间少于1s。4 其它器件控制气缸的电磁阀共7个（单线圈电磁阀3个，双线圈电磁阀4个）；气动二联件1个；指示灯1组HL1（黄）、HL2（绿）、HL3（红）、HL4（黄）、HL5（绿）、HL6（红）；按钮1组SB1SB3（带自锁）；SB4SB6（点动式）；开关1组（SA1SA2）；蜂鸣器1个；三相交流电源控制板1块；接线排1组。PLC（FX2N48MR）1个；变频器（E500）1个。5器件工作电压：PLC（FX2N48MR）工作电压：AC 220V；变频器输入电压：三相、AC 380V三相交流电动机电源电压：AC 380V；光电传感器、接近开关、光纤传感器工作电压：DC 24V。指示灯、蜂鸣器工作电压：24V2 系统工作目标：系统能自动完成金属工件和白色塑料工件的传送、检测与分拣任务。任务要求是：工件由供料盘推出至位置的供料架后，由机械手气爪夹持送至皮带传送机位置的下料孔，对金属工件，应先在位置至位置传送过程中完成检测后再回到位置进行分拣。对白色塑料件，应在位置至位置传送过程完成检测后，再回到位置分拣。若工件中混入黑色塑料工件，则直接传送到位置进行分拣。 系统控制要求：1通电后，系统应处于待机状态。系统待机状态为：供料盘停止转动。机械手无夹持工件，气爪松开，机械手气爪在左限位的高位位置。传送带停止运行，分拣气缸（A、B、C）活塞杆全部退回复位）。停止按钮复位。若系统未能满足待机状态要求，则系统应自动强迫复位。当系统处在待机状态后，指示灯HL1每隔0.5秒闪烁3次(每0.1秒闪1次）。2系统处于待机状态后，系统才能启动。由按钮SB5控制系统启动。当系统启动后，指示灯HL1熄灭；允许下料指示灯HL2发光。系统启动后，当供料架无工件时，供料盘应立刻转动，直至供料架的光电传感器检测到工件才停止。3在允许下料的情况下，当供料架的光电传感器检测到工件后，气动机械手的手臂就伸出、下降，用气爪将工件夹紧（夹紧1s），然后上升、缩回，转动至右限止位置，再伸出，下降，气爪放松，通过位置的下料孔将工件放到皮带传送机的传送带上。工件在位置下料后，指示灯HL2立刻熄灭，而禁止下料指示灯HL3立刻闪烁（每秒闪烁2次），位置禁止下料。当工件分拣完成后，HL3熄灭，HL2恢复发光作允许下料提示。4机械手放下夹持工件1s后上升、缩回，转回左限止位置后的上方停止。只有当传送带上的工件完成分拣，HL3熄灭，HL2发光，提示恢复下料后，当供料架的光电传感器检测到工件后，机械手再将工件夹持传送。5当传送带位置的传感器检测到工件后，传送带电机立刻启动低速运行（变频器输出频率为20Hz）。6若位置的电感式接近开关检测到金属工件后，传送带电机转换为中速运行（变频器输出频率为30Hz），将金属工件继续传送，使金属工件在位置至位置接受检测；金属工件到达位置停止1s后，传送带电机变为高速反方向运行（变频器输出频率为40Hz），将金属工件从位置送回位置，并由位置的气缸A将其推进斜槽D。金属工件被分拣后，气缸A活塞杆应立刻复位。7当位置的光纤传感器检测到白色塑料工件后，传送带电机转换为中速运行（变频器输出频率为30Hz），将白色塑料工件继续传送，使白色塑料工件在位置至位置接受检测；白色塑料工件到达位置停止1s后，传送带电机变为高速反方向运行（变频器输出频率为40Hz），将白色塑料工件从位置送回位置，由位置的气缸B将其推进斜槽E。白色塑料工件被分拣后，气缸B活塞杆应立刻复位。8若工件中混入黑色塑料工件，则传送带在将工件低速传送到位置以后就转为高速，将黑色塑料工件继续传送到位置，由位置的直线气缸C分拣到斜槽F。黑色塑料工件在高速传送过程中，蜂鸣器鸣叫提示，直到黑色工件被分拣后才停止。工件分拣后，气缸C活塞杆应立刻复位。9若传送带位置的传感器连续4s都检测不到工件，则允许下料指示灯（HL2）变为闪光（闪烁频率为每秒5次），提示皮带传送机缺料。直到传送带位置的传感器检测到工件后才熄灭。10按钮SB2控制系统正常停机。按钮SB2按下自锁后，系统立刻停机，系统运行状态全部保持。当SB2复位后，系统将在停机状态上恢复运行。 系统的保护要求：当皮带输送机发生过载时，过载触点动作（开关K1闭合），此时蜂鸣器发出连续2声的短促鸣叫提示。若过3s后过载仍未消除，则皮带输送机与机械手停止运行。蜂鸣器改为连续3声短促鸣叫。但若此时机械手夹持有工件，则要保持夹持状态，以防止工件在急停时掉下发生事故。当过载消除（开关K1断开）后，按下重起动按钮SB4，系统将在停止时保持的状态上恢复运行。二、系统工作任务及要求任务1：根据系统示意图及以下要求完成传送带上各传感器的安装与调试请按系统示意图的尺寸进行传感器与接近开关的安装，并根据控制要求完成传感器的调试。任务2：根据工作要求，画出电气原理图。正确完成电路的连接。（1）电气原理图应画在工件传送分拣设备电气控制原理图的图纸上。（2）电路连接应符合工艺要求和安全要求，所有导线应放入线槽，导线与接线端子连接处应套编号管并有相应的编号。（3）元件、器件的金属外壳，应可靠接地。（4）电气原理图的绘制，图形符号的使用应符合中华人民共和国国家标准。使用非中华人民共和国国家标准的图形符号时，应说明参照的标准名称；任务3：按工件传送分拣系统的工作要求画出气动系统图，并完成系统的气路连接。要求：气缸、电磁阀的使用应符合下表要求；序号工作台上的气缸控制气缸的电磁阀1机械手气爪双线圈电磁阀2机械手前后运动气缸双线圈电磁阀3机械手上下运动气缸双线圈电磁阀4机械手摆动气缸双线圈电磁阀5位置、的分拣气缸单线圈电磁阀气动系统图的绘制，图形符号的使用应符合中华人民共和国国家标准。使用非中华人民共和国国家标准的图形符号时，应说明参照的标准名称；气动系统图应画在工件传送分拣设备气动系统图的图纸上。不得使用漏气的气管和管路附件；气管与管接头的连接应牢固、可靠。任务4：根据系统的工作要求编写PLC控制程序和设置变频器参数。要求：（1）在使用计算机编写程序时，应随时保存已编写好的程序。保存的文件名为工位号；（2）编写程序可用基本指令，也可以使用步进指令或功能指令。（3）变频器应按工作要求并尽可能提高设备生产率