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PLC与自动线调试运行精品课程 刘雪雪课程负责人无锡机电高等职业技术学校 2 PLC与自动线调试运行 机械手的PLC控制18 自动线的安装与调试24 自动线系统整体调试与故障检修 送料机构的PLC控制12 交流电机的PLC控制24 传送带的PLC控制18 1 2 3 4 5 6 120 工业机器人和相关控制系统主要由类似人的手和臂组成 它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化 PLC控制机械手是PLC控制中最常见的案例 3 学习情境3 任务1气动机械手行程的顺序控制 自动 任务3带手动控制的机械手控制 学习情境3气动机械手的PLC控制 任务2带上电自动复位的机械手控制 情境3气动机械手的PLC控制任务1气动机械手行程的顺序控制 自动 刘雪雪制作无锡机电高等职业技术学校 5 任务1气动机械手行程的顺序控制 自动 气动机械手行程的顺序控制 自动 任务实施 拓展训练 任务描述 任务分析 知识链接 6 知识目标 1 了解气动机械手的相关知识2 掌握相关气动基础知识3 掌握顺序功能图的绘制4 能根据控制要求 编写相关PLC控制程序 任务1气动机械手行程的顺序控制 自动 7 任务1YL 235A送料机构部件控制的编程与调 技能目标 1 掌握顺序功能图的绘制2 掌握PLC控制程序的编写和调试 8 任务描述 控制要求 上电手动复位 设备会到初始状态 左摆到位 平缩到位 垂缩到位 手放松到位 按下启动按钮 机械手按照平伸 平缩 垂伸 垂缩 手夹紧 手放松 左摆 右摆顺序运行 如果机械手不在初始状态 按气缸上的控制钮让机械手左摆到左位 平缩到后位 垂缩到上位 手放松到位 到初始状态 机械手的原点位置为 机械手在上限位 后限位 左限位 手松开到位 9 知识链接1 YL 235A光机电一体化设备机械手部件 YL 235A光机电一体化设备机械手如图3 1 1所示 整个搬运机构能完成四个自由度动作 手臂伸缩 手臂旋转 手爪上下 手爪放松 其中使用到5个磁性传感器 2个电感传感器 10 知识链接1 YL 235A光机电一体化设备机械手部件 11 提升气缸 提升气缸采用双向电控气阀控制 气缸伸出或缩回可任意定位 气动手爪 抓取物料由单向电控气阀控制 当单向电控气阀得电 手爪夹紧磁性传感器有信号输出 指示灯亮 单向电控气阀断电 手爪松开 旋转气缸 机械手臂的正反转 由双向电控气阀控制 双杆气缸 机械手臂伸出 缩回 由双向电控气阀控制 气缸上装有两个磁性传感器 检测气缸伸出或缩回位置 棕色接 X 信号线 蓝色接 知识链接1 YL 235A光机电一体化设备机械手部件 12 本装置气动主要分为两部分 1 气动执行元件部分有单出杆气缸 单出双杆气缸 旋转气缸 2 气动控制元件部分有单控电磁换向阀 双控电磁换向阀 磁性限位传感器 系统气路原理图如图3 1 3所示 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 13 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 1 系统气路原理图 14 2 气缸电控阀使用 缸的正确运动使物料分到相应的位置 只要交换进出气的方向就能改变气缸的伸出 缩回 运动 气缸两侧的磁性开关可以识别气缸是否已经运动到位 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 15 双向电控阀 双作用气缸的工作特点是 气缸活塞的两个运动方向都由空气压力推动 因此在活塞两边 气缸有两个气孔作供气和排气用 以实现活塞的往复运动 双作用气缸应用十分广泛 电控阀内装的红色指示灯有正负极性 如果极性接反了也能正常工作 但指示灯不会亮 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 16 单向电控阀 单向电控阀用来控制气缸单个方向运动 如图所示 实现气缸的伸出 缩回运动 与双向电控阀区别在双向电控阀初始位置是任意的可以随意控制两个位置 而单控阀初始位置是固定的只能控制一个方向 单作用气缸的工作特点是 气缸活塞的一个运动方向靠空气压力驱动 另一个运动方向靠弹簧力或其它外部的方法使活塞复位 单作用气缸结构简单 耗气较小 适用于行程较短 对推力和速度要求不高的工作场合 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 17 旋转气缸 工作原理 将气压力作用在叶片上 由于叶片与转轴连在一起 因此受气压作用的叶片就带动转轴摆动 并输出力矩 气缸用内部止动块或外部挡块来改变其摆动角 旋转气缸的工作原理图 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 18 旋转气缸 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 摆动气缸是利用压缩空气驱动输出轴在小于360 的角度范围内作往复摆动的气动执行元件 多用于物体的转位 工件的翻转 阀门的开闭等场合 摆动气缸按结构特点可分为叶片式 齿轮齿条式两大类 19 3 气动手爪控制图 手爪夹紧装置有单向电控气阀控制 当电控气阀得电 手爪夹紧 当电控气阀断电后手爪张开 如图所示 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 20 单控与双控电磁阀的特性 电磁阀只有一个控制线圈 当电磁线圈通电时 气动回路就发生切换 电磁线圈失电时 电磁阀由弹簧复位 气动回路恢复到原态 电磁阀有两个控制线圈 任何一个电磁线圈通电 都会使电磁阀换向 双线圈电磁阀有记忆功能 即线圈通电后立即失电 电磁阀也会保持通电时的状态不变 只有当另一电磁线圈通电时 电磁阀才会切换为另一状态 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 21 用单线圈电磁换向阀控制单作用气缸 电磁阀通电后 气缸活塞杆推出 当磁性开关a1动作后 电磁阀线圈 Y0 断电 气缸活塞杆退回 由磁性开关a2检测退回到位 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 22 用双线圈电磁换向阀控制单作用气缸 换向阀线圈YA1得电 电磁换向阀换向 气缸活塞杆伸出 由于双线圈电磁换向阀具有记忆功能 此时即使断电 气缸活杆会继续伸出 直至行程开关a1动作吸合 使电磁换向阀的YA0线圈得电 使电磁阀换向 依靠换向阀的记忆功能 气缸活塞杆退回 完成一次往复运行 知识链接2 YL 235A光机电一体化设备气动部件 23 2线 3线 2线 2线 M 气动机械手 传感器接线三线式 电感式接近开关 光电传感器 光纤传感器 棕色 DC24 蓝色 DC0V PLC公共端 黑色 PLC输入端 二线式 磁性开关 棕色 PLC输入端 蓝色 PLC公共端 电磁阀接线红色 DC24 蓝色 DC0V 一 任务描述 上电手动复位 设备调速到会到初始状态 左摆到位 平缩到位 垂缩到位 手放松到位 按下启动按钮 机械手按照平伸 平缩 垂伸 垂缩 手夹紧 手放松 右摆 左摆顺序运行 1 阅读任务 链接机械手动画 二 任务分析 机械手搬运工件的工作过程是一个不断重复的过程 机械手的每个动作都有固定的顺序 每个动作结束或开始都有一定的条件 这是典型的顺序控制的特点 YL 235A采用的是传感器到位信号 下面先来分析机械手的顺序动作过程 根据任务要求 本任务的机械手顺序动作过程如图3 1 8所示 其对应的顺序功能图如图3 1 9所示 二 任务分析 机械手搬运工件的工作过程图 机械手搬运工件的顺序功能图 2 画出机械手自动控制的顺序功能图 任务实施 技能训练 任务实施 技能训练 2 列出输入 输出分配表 4 画出输入 输出接线图 四 任务实施 5 根据任务要求进行机械手部件控制的程序编写 6 打开PLC电源 下载并调试程序使其符合控制的要求 7 做好程序内主要元件的标注 并记录程序 8 根据任务完成情况 完成实习报告 插入动画m03 01 001动画 五 拓展训练 上电手动复位 设备会到初始状态 左摆到位 平缩到位 垂缩到位 手放松到位 按下启动按钮 将物料送