南工院机电一体化机电设备安装调试综合实训技术报告.doc

机电设备安装调试综合实训机电设备安装调试综合实训 项目技术报告项目技术报告 班班 级 级 机电机电 14231423 姓姓 名 名 学学 号 号 1401243202 指导老师 指导老师 刘刘 滨滨 胡天翔胡天翔 提交日期 提交日期 2016 年年 0606 月月 2424 日日 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 2 概概 要要 机电设备的安装与调试综合实训培养学生的机电技术综合应用 能力 本次实训我们主要学习了两个项目 分别是十字滑台的机械 拆装和上料检测装置的应用 首先是十字滑台的机械拆装 这个项目的主要内容就是对十字 滑台做一个简单的了解 以及完成十字滑台拆装与装配任务 查阅 一些十字滑台各零部件的详细参数 如型号 价格 出厂等 让我 们对十字滑台有了更加深刻全面的认知 实训的拆卸与装配任务 我们以小组为单位 各组依次进行各 项目组自主分配各成员任务 确保按时尽量完成 查阅了一些零部 件的详细参数 如光栅尺 滚珠丝杠 驱动电机等 项目二 就是上料检测装置的应用 这个项目比项目一要困难 一些 要逐步完成输入输出地址分配表 PLC 外部接线图 PLC 选型 顺序功能图的制作 PLC 型图的制作等一系列的实训任务 十字滑台基本有两组直线滑台 按照 x 轴方向和 y 轴方向组合 而成的组合滑台 它是通过把 x 轴固定在 y 轴的滑台上这样 x 轴上 的滑块 就是运动对象既可由 y 轴控制滑块 y 方向运动 又可由 x 轴控制滑块 x 方向运动 其运动方式一班由外置驱动实现 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 3 目录目录 概 要 2 第一章 十字滑台的简介 5 1 1 十字滑台的介绍 5 1 2 十字滑台的工作原理 5 第二章 项目规划 6 2 1 任务分配 6 2 2 实训目标 7 第三章 十字滑台拆装 8 3 1 十字滑台拆装的实施 任务描述 8 3 2 拆装流程图 11 3 3 拆卸流程 13 3 4 十字滑台装配 14 3 5 十字滑台装配时的问题及解决方案 14 3 6 各元器件详细参数表 16 3 7 位置度记录 17 3 7 1 Y方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录 17 3 7 2 X方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录 17 第四章 上料检测装置的介绍 18 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 4 4 1 上料检测装置简介 18 第五章 项目规划 19 5 1 任务分配表 19 5 2 实训目标 20 第六章 任务描述 21 6 1 动作过程描述 21 6 2 控制要求 21 第七章 电气设计方案 22 7 1 传感器明细表 22 7 2 顺序功能图 23 7 3 输入输出分配表 23 7 4 PLC 外部接线图 25 7 5 PLC 梯形图 26 7 6 调试故障分析表 26 总结 27 参考文献 28 附件一 PLC 梯形图 29 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 5 第一章第一章 十字滑台的简介十字滑台的简介 1 1 十字滑台的介绍十字滑台的介绍 十字滑台是指由两组直线滑台的按照 X 轴方向和 Y 轴方向组合 而成的组合滑台 通常也称为坐标轴滑台 XY 轴滑台 如图 1 1 工业上常常以横向表示 X 轴 另一个轴向就是 Y 轴 X 轴的中 点与 Y 轴重合时 外观上看起来是中文中的 十 字 十字滑台的 名称也由此而来 1 2 十字滑台的工作原理十字滑台的工作原理 十字滑台的工作原理是 通过一组直线滑台固定在另一组滑台 的滑块上 例如 十字滑台把 X 轴固定在 Y 轴的滑台上 这样 X 轴 上的滑块就是运动对象 即可由 Y 轴控制滑块的 Y 方向运动 由可 以由 X 轴控制滑块的 X 方向运动 其运动方式 一般由外置驱动来实现 这样就可以实现让滑块在平面坐标上 完成定点运动 线性或者曲线运动 图 1 1 十字滑台实图 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 6 第二章第二章 项目规划项目规划 2 1 任务分配任务分配 所有成员的任务分配见表 2 1 表 2 1 任务分配表 姓名职责主要任务 组长 组织 制定 改 进 组织各组员完成各自任务 制 定十字滑台的拆装方案 并根 据指导教师的点评进行改进 拆卸 根据已制定的拆卸方案进行十 字滑台的拆卸工作 拍照 查询 记录整个完成任务的过程并汇 总进行总结 查询各主要零件 的各项数据参数和型号 价格 等 分类 负责拆装过程中的个零件分类 协助其他组员完成任务 测量 协助 测量各主要零件的位置度公差 并协助其他组员完成任务 组员 记录 汇报 记录装拆过程中以及各主要零 件的位置度公差 向指导老师 汇报任务实施过程和完成情况 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 7 装配 根据已制定的装配方案进行十 字滑台的装配工作 2 2 实训目标实训目标 6 月 6 日 组长完成组员任务分配 制定好实训方案 6 月 7 日 完成十字滑台拆卸并记录相关元器件型号 测量十 字滑台尺寸及其位置度公差 6 月 8 日 根据所记录型号上网查询元器件的各项参数价格等 6 月 9 号 装配十字滑台 汇报实训情况由老师进行点评并改 进 6 月 10 号 完成实训手册内容 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 8 第三章第三章 十字滑台拆装十字滑台拆装 3 13 1 十字滑台拆装的实施十字滑台拆装的实施 任务描述任务描述 1 认识十字滑台 见图 3 1 十字滑台由电机 工作台面 导 轨及滑块 丝杠螺母传动机构 光栅尺等组成 注意拆装过程中保 护光栅尺 勿使损坏 2 拆卸图 3 1 中所示的工作台面 首先拆除滑块联结螺钉 共 计四组 滑块在圆柱导轨上滑动 其次 拆除螺母固定螺钉及定位 销 取下工作台面 见图 3 2 3 首先拆除光栅尺 见图 3 3 之后取出组件定位销钉 拆卸 组件的四个固定螺钉 将 y 方向运动传动系统组件整体拆卸 再分 别拆除组件中的圆柱导轨 丝杠轴承座 联轴器 电机 拆除完毕 后重新将组件装配 拆除 y 方向运动传动系统组件后的情形见图 3 4 4 图 3 4 中显示的是 x 方向运动传动系统组件 拆装可参考上 述的第 2 第 3 点 与拆装 y 方向运动传动系统组件类似 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 9 图 3 1 十字滑台实物图 图 3 2 工作台面 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 10 图 3 3 光栅尺 图 3 4 下工作面 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 11 3 2 拆装流程图拆装流程图 是 否 是 测量其位置公差 并记录测量其位置公差 并记录 拆卸上面工作台拆卸上面工作台测量其尺寸 并作记录测量其尺寸 并作记录 关闭电源关闭电源 拆卸导轨拆卸导轨测量其尺寸 并作记录测量其尺寸 并作记录 拆卸联轴器电机拆卸联轴器电机测量其尺寸 并作记录测量其尺寸 并作记录 完成完成 拆卸丝杆联轴器拆卸丝杆联轴器测量其尺寸 并作记录测量其尺寸 并作记录 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 12 否 完成完成 拆卸下工作台拆卸下工作台 拆卸导轨拆卸导轨 装配装配 平板平板 拆卸联轴器电机拆卸联轴器电机 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 13 3 3 拆卸流程拆卸流程 1 如图 3 5 先移动平台拆下放于指定位置 再将支撑块取 2 下 2 将固定电机的内六角螺丝拧下 双手拖住电机 将其慢慢取下 3 将 X 向丝杆取下 取下丝杆时 应双手各托一头将其取下 4 将两根导轨都拆下 5 先将限位开关钣金支架拆下再进行 Z 向移动平台 3 的拆卸 这点 很重要 如果顺序颠倒会给拆卸带来麻烦 这点小组成员深有体会 6 将支撑移动平台的支撑块取下 取下 Z 向电机 并将 Z 向丝杆拆 下 7 将 Z 向导轨拆卸下来 并将限位开关钣金支架拆下此时拆卸工作 告一段落 图 3 5 拆卸上平台 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 14 3 4 十字滑台装配十字滑台装配 1 装配丝杠电机 2 装配导轨与轴承座 3 装配 X 方向运动传动系统组件 4 装配四个滑块 5 将 Y 方向系统运动方向 传动系统组件与四个滑块装配 6 装配光栅尺 7 装配 Y 方向运动系统 组件与 1 相同 8 装配工作台面 9 装上螺母固定螺钉及定位销 10 装配台面螺钉共 4 组 3 5 十字滑台装配时的问题及解决方案十字滑台装配时的问题及解决方案 1 在十字滑台复原的过程中 一些运动机构出现多零件和少零件的 情况 这时应找回记录的照片 对比之后再重新调试 2 复原过程中反复拆装一些零件 原因是我们安装时的顺序有错误 所以在复原前应做好准备 了解部件安装的先后顺序 以免增加工 作量 3 工作台的进给运动采用滚珠丝杆螺旋结构 4 滚珠丝杠支承方式 双推一简支型 5 驱动电机为步进电机 6 步进电机和滚珠丝杆间采用齿轮减速要求消除齿轮间隙 7 滚珠丝杠选取 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 15 滚珠螺旋传动按滚动体循环方式分为外循环和内循环两类 其中应用 较广的是插管式和螺旋槽式 它们各有特点 其轴向间隙的调整方法 主要有垫片调隙式和螺纹调隙式 滚珠丝杠传动副多为专业厂家 生产 一般用户设计时只负责选用 在选用时主要验算其额定动载荷 和临界转速 丝杠较长时还应进行压杆稳定性验算 图 3 6 装配展示 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 16 3 6 各元器件详细参数表 各元器件详细参数表 十字滑台主要元器件有 十字滑台 伺服电机 X Y 滚珠丝杆 光栅尺 圆柱直线导轨 联轴器等 各元器件详细参数见表 3 1 表 3 1 各元器件详细参数 元件型号产商价格 十字滑台 TK02 200 伺服电机 X P50B05020DXS00Sanyo denki 800 元 伺服电机 Y 57HS13Lead shine 160 元 滚珠丝杆 FD2505 716 南京工艺装备 制造有限公司 800 元 光栅尺 JCXE5 0 005um 新天科技有限 公司 400 元 圆柱直线导轨 HSK SME16uuHSK 120 元 联轴器 sfc da2 wd 日本三木30 元 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 17 3 7 位置度记录位置度记录 3 7 13 7 1 y y 方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录 y 方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录如表 3 2 表 3 2y 方向运动传动系统组件位置度的记录 项项 目目拆卸前拆卸前装配后装配后 x y 向导轨的垂直度 0 02mm0 04mm 导轨在水平面内的平行度 0 01mm0 03mm 丝杠在两平行导轨间的对称度 0 01mm0 02mm 丝杠与导轨的平行度 0 02mm0 03mm 3 7 23 7 2 x x 方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录 x 方向运动传动系统组件相关零件位置度的记录如表 3 3 表 3 3x 方向运动传动系统组件位置度的记录 项项 目目拆卸前拆卸前装配后装配后 导轨在水平面内的平行度 0 02mm0 03mm 丝杠在两平行导轨间的对称度 0 01mm0 02mm 丝杠与导轨的平行度 0 02mm0 03mm 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 18 第四章第四章 上料检测上料检测装置的介绍装置的介绍 4 1 上料检测装置简介上料检测装置简介 自动 手动按钮处于自动 联网 单站处于联网状态时 单元电 源先接好后 完成后按下上电按钮 此时复位按钮灯闪烁 按下复位 按钮 动作元件复位后 开始按钮灯闪烁 按下特殊按钮 直流电机带 动漏斗转动 物料随着轨道落下 下部的光电传感器检测到物料时 气缸上升到上限位 此时向后站发出信息让后一单元将工件运走 然后气缸下降到初始位置 循环原来的动作 上料检测单元外观如 图 4 1 及图 4 2 所示 图 4 1上料检测单元外观 图 4 2 上料检测单元外观 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 19 第五章第五章 项目规划项目规划 5 1 任务分配表任务分配表 所有成员的任务分配见表 5 1 表 5 1 任务分配表 姓名职责主要任务 组长分配任务 总结 项目总策划和设计 任务的 分配检查 最终总结 绘制原理图 绘制电器原理图 方案设计 PLC 外部接线图 元器件的选型 传感器的选型 气动元件选 型 继电器选型 PLC 程序设计程序规划 PLC 分项调试 PLC 程序设计设计程序流程图 程序调试 PLC 程序设计编梯形图 成员 线路连接 拆卸整 理 对 PLC 控制面板 磁阀传感 器等元件连接器材拆卸整理 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 20 5 2 实训目标实训目标 6 月 13 日 电气原理图的绘制 6 月 14 日 元器件选型 6 月 15 日 6 月 20 日 列出输入输出地址分配表 绘制程序流程图 PLC 编程 6 月 21 日 接线与调试 6 月 22 日 项目文档整理与答辩 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 21 第六章第六章 任务描述任务描述 6 1 动作过程描述动作过程描述 1 按下开始按钮后 直流电机带动料斗转动 工件转入轨道 并沿 轨道滑入物料台 2 下部的光电传感器检测到工件 提升气缸导杆缩回 工件随物料 台上升 3 上部的光电传感器确定工件的颜色 4 磁性接近开关检测到提升气缸导杆缩回到位后 通知下站取走工 件 6 2 控制要求控制要求 1 初始状态 提升气缸伸出到位 光电传感器无检测信号 2 实现启动 停止和急停 按下启动按钮 首先进行自动复位 然 后启动开始直流电机带动料斗底盘转动 检测到物料台上有工件提 升气缸自动循环运动 进行工件的供料 按下停止按钮后 停止运 行 并恢复到初始状态 在运行过程中 出现突然情况 按下急停 按钮 应该立刻停止运行 3 整个过程 必须检测工件的颜色 并将信息传给下一单元 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 22 第七章第七章 电气设计方案电气设计方案 7 1 传感器明细表传感器明细表 传感器有光电传感器和气缸传感器 详情见表 7 1 表 7 1 传感器明细表 序号名称型号厂商数量备注 1 光电传感器 CX 441 松下 2 2 气缸传感器 C51 VAir TAC2 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 23 7 2 顺序功能图顺序功能图 如图 7 1 图为上料检测装置的顺序功能图 Q1 1 I1 1 1 I1 6 1 Q0 4 1 I0 3 1 Q1 0 I1 0 1 Q0 0 I0 0 1 T37 2S M0 0 M0 1 M0 2 M0 3 M0 4 M0 5 M0 6 Q0 3 I0 2 1 Q2 4 T39 1S I2 4 1 I1 4 0 or I1 4 1 I1 3 1 I1 2 1 Q0 4 1 I0 3 1 M0 3 图 7 1 上料检测装置顺序功能图 7 3 输入输出分配表输入输出分配表 输入输出分配见表 7 2 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 24 表 7 2 输入输出分配表 名称地址用途 B1 光电传感器 I0 0 判断有无工作 B2 光电传感器 I0 1 判断工件的颜色 1B1 磁感应接近开关 I0 2 气缸上位检测 1B2 磁感应接近开关 I0 3 气缸下降检测 SB1 启动开关 I1 0 SB2 复位开关 I1 1 SB3 特殊开关 I1 2 S1 自动 手动 I1 3 S2 联网 单站 I1 4 SB4 停止开关 I1 5 输 入 信 号 从后站读入后站状态 I2 4 K1 继电器 Q0 0 料盘转动 K 继电器 Q0 1 报警灯 1Y1 电磁阀 Q0 3 气缸上升 1Y2 电磁阀 Q0 4 气缸下降 开始指示灯 Q1 0 复位指示灯 Q1 1 特殊指示灯 Q1 2 停止指示灯 Q1 5 输 出 信 号 1Y3 电磁阀 Q0 2 蜂鸣器 7 4 PLC 外部接线图外部接线图 图 7 1 为 PLC 的外部接线图 图 7 1PLC 外部接线图 南京工业职业技术学院项目技术报告南京工业职业技术学院项目技术报告 26 7 5 PLC 梯形图梯形图 见附件一 7 6 调试故障分析表调试故障分析表 表 7 3 为调试过程中发现故障的分析表 表 7 3 调试故障分析表 序号出现的问题原因分析解决方法备注 1 程序下载错误下载地址错误修改下载地址 2 料盘无法转动继电器线圈松动检查线路问题 3 物料落下去气缸不动作传感器出现问题检查传感器及程序 4 自动时不连续程序错误增加返回程序 总结总结 经过三周的实训 我们在老师的带领下我们成功的完成了十字滑台 和上料检测装置这两个任务 组长袁志祥在这三周的实训中主要负 责安排任务和协助组内成员完成相关的工作 组员陈梅负责传感器 沈海婷负责电气方案 蔡鑫 杨吴云负责编写 PLC 程序 季书鹏黄 翠负责程序规划和协助 在我们共同的努力下我们成功的完成了第 一个程序 在完成第二个项目的时候 我们在梯形图的编辑上出现了很多问题 所以我们发现 在梯形图的编辑上出现了问题 于是我们第一次的 调试失败了 但后来在我们组员的共同努力下 通过对梯形图的