YL-235A光机电一体化实训

课题：认识光机电一体化实训评估装置一、实际训练目的了解YL-235A光机电一体化实训评价装置的构成。2 .掌握电源单元、按钮单元、PLC单元、变频器单元的作用。3 .掌握卷扬机机构、输送机构、输送分类机构的作用。二、器材、工具和仪表1.YL-235A光机电一体化实训评估装置。2 .螺丝起子、钳子、斜口剪刀、剥线剪刀、钟表起、六角扳手、水平尺等。3 .万用表等。三、实践训练步骤认识YL-235A光机电一体化实训评估装置，如图1所示。图12 .卷扬机机构图2卷扬机机构如图2所示，具备： 1转台、2调节托架、3直流电机、4材料、5排出口传感器、6材料检测托架。转台：转台包含金属材料、白色非金属材料和黑色非金属材料三种材料。驱动电机：电机采用24V直流减速电机，转速用于旋转驱动6r/min反馈拨盘。出口传感器：材料检测为光扩散反射型传感器，主要向PLC提供输入信号，运行中光传感器未检测到材料，保持数秒钟的情况下，必须停止系统。3 .机器人搬运机构图3如图3所示，机械手输送机构包括1-旋转气缸、2-非标准螺钉、3-气动机械手、4-机械手磁性开关、5-提升气缸、6-磁性开关、7-节流阀、8-伸缩气缸、9-磁性开关搬运机构整体可以进行4自由度的动作，手臂的伸缩，手臂的旋转，指甲的上下，指甲的伸缩。手提气缸：提升气缸采用双向电子控制阀控制。磁传感器：用于检测气缸的位置。 为了检测气缸有无伸缩，在前点和后点分别检测出气缸的正确位置后，向PLC输出信号(应用中用茶色连接PLC主体的输入，用蓝色连接输入的公共端)手：抓住材料时松开由电气控制阀控制，用手钳住磁传感器时输出信号，灯点亮，不允许在控制中两个线圈同时取电。旋转油缸：机器人手臂的正反旋转由双电子控制阀控制.接近传感器：机器人手臂正转和反转后，接近传感器信号输出(应用中茶色的线连接到直流24V电源“，蓝色的线连接到直流24V电源“，黑色的线连接到PLC主体的输入端子)。双活塞杆气缸：机械臂伸长或缩回，用电子控制阀进行控制。 气缸搭载2个磁传感器，检测气缸的伸长和收缩位置。缓冲器：旋转气缸高速正转和反转时，发挥缓冲减速作用。4 .材料输送和分类机构图4材料的输送和分选机构如图4所示，有1-磁性开关、2-输送分选机构、3-落下口传感器、4-落下口、5-水槽、6-感应式传感器、7-光纤传感器、8-过滤器调节器、9-节流阀、10-三相异步电动机落下口传感器：检测传送带上是否有材料，向PLC输入信号。陷阱：材料陷阱的位置。油箱：放置项目。电感式传感器：检测金属材料，检测距离为35mm。光纤传感器：为了检测不同颜色的材料，通过调整光纤放大器，可以区分不同颜色的灵敏度。三相异步电机：驱动传送带旋转，变频器控制。挤出气缸：将材料压入油箱，用电子控制阀控制。5 .电源控制模块灯如图5所示图5电源模块：三相电源总开关(带漏电和短路保护)、保险丝。 单相电源插座用于模块电源连接和向外部设备供电，模块之间的电源连接用安全导线方式连接。按钮模块：提供各种功能的按钮和灯(DC24V )、紧急停止按钮、切换开关、蜂鸣器。 所有接口都采用了安全的插头连接。 内置开关电源(24V/6A一组、12V/2A一组)为外部设备的动作供给电源。PLC模块：三菱FX2N-48MR/FX3U-48MR，继电器输出，所有接口都采用安全的插头连接。变频器模块：三菱电机E700-0.75KW控制传送带马达的旋转，所有的接口都用安全的插头连接。警告灯：有绿色和红色两种颜色。 引线为5条，其中排列的两条粗线是电源线(红线为“24”，黑色的双色为“GND”)。6 .布线端子板连接端子图如图6所示图67 .气体通路构成(1)空气压缩机把电动转换成压力能，向系统中的气动元件供给气体能。(2)空气总成空气总成有空气过滤器、调节器、油雾器。(3)控制元件控制压缩空气的流动方向、流量、压力。 主要由方向控制阀和流量控制阀构成(4)气缸系统包括单杆气缸、双杆气缸、旋转气缸和气动手指。8 .触摸面板系统采用昆仑通态TPC7026K型号的触摸屏。9 .指导教师根据学生的实际训练过程进行评价。课题2传感器的应用一、实际训练目的1 .掌握传感器的分类和工作原理。2 .掌握传感器的电气符号。3 .掌握传感器和PLC的接线方法。二、器材、工具和仪表1.YL-235A光机电一体化实训评估装置。2 .螺丝刀、钳子、斜口剪子、剥线剪子、钟表起子、六角扳手等。3 .万用表等。三、实践训练步骤传感器的分类根据工作原理分为静电电容传感器、感应传感器、电磁传感器、热传感器、压电传感器等。 输出信号有模拟式传感器和数字式传感器。 根据输出量，有位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等。1 .传感器的结构如图7所示，传感器通常由传感器元件、转换元件和转换电路构成。图72 .传感器的工作原理(1)磁传感器的工作原理磁传感器也称为传感器开关，利用磁物体的磁场作用来感应物体。磁性开关用于检测气缸的活塞位置，即活塞的运动行程。 分为有触点式和无触点式。 本装置中使用的磁性开关都是有触点式的。 通过机械接点的动作进行开关的on (on )和off (off )。用磁性开关检测活塞的位置在设计、加工、安装、调整等方面比其他限位开关方式更简单，并且不费时间。 接点电阻小，一般为50200m，吸附功率小，过载能力差，仅适用于低压电路。(2)光电传感器的工作原理光电传感器通过将光强度的变化转换成电信号的变化来进行检测。 具有体积小、使用方便、性能稳定、寿命长、响应速度快、抗冲击、抗振动、不受外界干扰等特点。在YL-235A光电机械一体化研修装置中，光电传感器主要检测物体的存在，通过调节灵敏度来检测物体的颜色。(3)感应传感器的工作原理当金属材料接近传感器的检测面时，金属中产生的涡流吸收振子的能量，减弱振动使其停滞。 振荡器振荡和振荡停止两种状态被转换为电信号，被整形放大器转换为二进制开关信号，被功率放大后输出。在YL-235A光机电一体化研修装置中，电感传感器主要检查金属物体的存在和旋转汽缸是否旋转。3 .传感器的电气符号如图8所示图84 .传感器和PLC的接线方法在YL-235A光机电一体化实训评价装置中，使用的传感器分为二线式和三线式两种，工作电压为DC1036V，如图9所示。图9在PLC的输入端X0、X1、X3、X4分别连接有电磁开关、电感器、光电传感器、光纤传感器，如图10所示，观察这些传感器检测物体的过程和PLC输入灯的指示。图10注意：选择的引线的颜色与PLC的连接端子的颜色相同，电源正侧为红色引线，电源负侧为黑色引线，各连接端子不得超过2根连接引线。 通电前，要仔细检查连接的导线，确认没有错误，得到指导老师的同意后，再进行通电实验。5 .指导教师根据学生的实际训练过程进行评价。课题3气动元件和气压原理一、实际训练目的1 .掌握各种气缸的结构和工作原理。2 .掌握各种电磁阀的结构和工作原理。掌握YL-235A光机电一体化实训评估装置的气压原理。二、器材、工具和仪表1.YL-235A光机电一体化实训评估装置。2 .螺丝刀、钳子、斜口剪子、剥线剪子、钟表起子、六角扳手等。3 .万用表等。三、实践训练步骤1 .气缸气缸为气动器，如图11所示，YL-235A光机电一体化实训评价装置有单杆气缸、单杆气缸、旋转气缸、气手。 单杆气缸主要由进气口、排气口、活塞、活塞杆、气缸壳体构成，在活塞上安装磁环，用气缸两端的电磁开关检测活塞是伸长还是缩进。图112 .电磁阀电磁阀是气压控制设备，如图12所示，YL-235A光机电一体化实训装置有单向电磁阀、双向电磁阀。 这些电磁阀都是二位五通阀，通过驱动线圈来驱动电磁阀的位移。图123 .气动机械手控制原理手部由双向电磁阀控制，手部的把手和解钳分别由一个线圈控制，在控制过程中不允许同时向两个线圈供电，如图13所示。图134 .流量控制阀如图14所示，流量控制阀由调节螺栓、节流孔、单向密封件和壳体构成。 进入气缸的压缩空气的流量越大，活塞移动的速度越快，因此流量控制阀也称为速度控制阀。系统气压原理：图145 .电磁阀的控制在PLC的输出端分别连接各气缸的驱动线圈，如图15所示制作程序，如图16所示下载到PLC上执行。图15将气压分别调节到0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa，观察各气缸的工作过程，调节节流阀，观察气缸的工作速度。图16注意：选择的导线的颜色与PLC的连接端子的颜色相同，电源正侧为红色导线，电源负侧为黑色导线，各自的连接端子不能超过2根连接导线。 通电前，要仔细检查连接的导线，确认没有错误，得到指导老师的同意后，再进行通电实验。6 .指导教师根据学生的实际训练过程进行评价。课题4卷扬机机构的程序设计和调试工作：按下开始按钮，上材马达开始运转，上材开始运转，按下停止按钮，上材马达马上停止。 在材料检查过程中，材料检查光电传感器一检测到材料的到达，材料马达就马上停止，在去除材料后，材料检查光电传感器无法检测到材料，材料检查光电传感器检测到材料的到达，材料马达再次停止。 材料供给中，材料马达运转15秒，材料检测光传感器无法检测到材料，材料马达立即停止运转。 放置材料后，按下开始按钮，原料马达就会再次启动。一、实际训练目的1 .掌握储料器机构的构成。2 .掌握光电传感器灵敏度的调节方法。3 .掌握卷扬机机构的程序设计和调试。4 .学习使用万用表检查故障的方法。5 .掌握安全操作规程。6 .学习PLC的编程技巧。7 .掌握设备的调整技术。二、实训器材1.YL-235A光机电一体化实训评估装置。2 .螺丝刀、钳子、斜口剪子、剥线剪子、钟表起子、六角扳手等。3 .万用表等。三、实践训练步骤1 .输入输出点分配：表1输入。输出输入继电器输入组件。角色输出继电器输出设备角色X0PK 1“开始”按钮Y0m提高布料X1SB2停止按钮X2sq.sq光电传感器2 .如图17所示，描绘控制电路图。图173 .编制PLC程序。启动计算机上的三菱PLC编程软件GX Developer，如图18所示，根据输入输出点的分配状况，创建储料器机构的梯形图(带注释)。 梯形图制作完成后，进行逻辑测试，检查是否满足该控制要求。图184 .根据绘制的电路图布线。选择的引线的颜色与PLC的连接端子的颜色相同，电源正极用红色引线、电源负极用黑色引线请不要超过各自连接端子上的2根连接引线。5 .接线完成后，检查接线是否正确。6 .指导教师检查无误后，给实际的训练装置通电，把制作好的程序写入三菱PLC，把PLC设为运行模式。7 .程序的执行和调试。为了保证人身安全，在进行运行调整前，必须取得指导教师的同意，认真执行安全操作规程的有关规定，一个人进行监视，一个人进行操作，发现不安全的因素，并立即重新审视。在程序运行中，调节材料检测光电传感器的灵敏度，不要过度压迫材料口的工件，观察程序的运行状况和PLC的输入输出指示灯的变化。 的双曲正切值。8 .实际训练结束后，关闭电源，断开接线。9 .指导教师根据学生的实际训练过程进行评价。课题5搬运机器人的程序设计与调试工作：机器人手的初始状态是，松开手，上升提升油缸，缩回伸缩油缸，向右转动旋转油缸。 按下开始按钮，材料检测传感器检测到材料时，机构的手向左弯曲，伸缩汽缸伸长，上升汽缸下降，0.2秒后机械手抓住工件，然后上升汽缸上升，伸缩汽缸收缩，旋转汽缸向右上升气缸下降，再经过0.2秒后，机械手离开输送工件进入分类机构的材料出口，机械手回到初始状态，一部分循环结束，下一个循环继续执行。 如果随时按下停止按钮，则必须结束一个周期，直到停止并返回到初始状态。一、实际训练目的1 .掌握搬运机器人的构成和调整方法。2 .掌握感应传感器灵敏度的调节方法。3 .掌握节流阀的使用方法和电磁开关的安装方法。4 .掌握电磁阀的工作原理和手动位移方法。5 .掌握机器人的编程和调试。6 .学习使用万用表检查故障的方法。二、实训器材1.YL-235A光机电一体化实训评估装置。2 .螺丝刀、钳子、斜口剪子、剥线剪子、钟表起子、六角扳手等。3 .万用表等。三、实践训练步骤1 .输入输出点分配：表2输入。输出输入继电器输入组件。角色输出继电器输出设备角色X0PK 1“开始”按钮y1.y1PK 1紧紧抓住。X1S