安装搬运单元安装调试

1、安装搬运单元安装与调试目录序言1项目一安装搬运单元结构与工作原理3任务1-1 安装搬运单元技术指标3知识点1-1-1工作台指标3知识点1-1-2 技术指标:3任务1-2 工作原理4知识点1-2-1 安装搬运单元联网工作原理5知识点1-2-2 安装搬运单元单站工作原理5任务1-3 组成结构5知识点1-3-1 控制部分5知识点1-3-2 导轨机构：6知识点1-3-3 牵引气缸机构：8知识点1-3-4 回转机构：9知识点1-3-5 提升机构：11知识点1-3-6 安装工位机构：13项目二 安装搬运单元装配15任务2-1 装配图识读15技能点2-1-1 读装配图的要求15技能点2-1-2 读装配图的方

2、法和步骤15任务2-2 元器件清点16知识点2-2-1 元器件的分类16技能点2-2-1 标准件清点16技能点2-2-2 普通零件清点18技能点2-2-3 外购件清点20任务2-3 装配过程22技能点2-3-1 导轨机构装配:22技能点2-3-2 牵引气缸机构装配:22技能点2-3-3 回转机构装配:23技能点2-3-4 提升机构装配:24技能点2-3-5 安装工位机构装配:25技能点2-3-6安装搬运单元总装：26项目三 电气回路连接与调试27任务3-1 气动回路连接与调试27技能点3-1-1连接步骤：27技能点3-1-2气路调试包括：27任务3-2 电路连接与调试28技能点3-2-1 电源

3、系统图识读28技能点3-2-2 PLC I/O接口分配图识读29技能点3-2-3 安装搬运单元电路原理图识读30技能点3-2-4 线路连接32任务3-3 调试33技能点3-3-1 调试内容33项目四 扩展35任务4-1 安装搬运单元扩展35知识点4-1-1 直线导轨35知识点4-1-2 双螺母防松原理35技能点4-1-1 轴承的装配方法36项目一安装搬运单元结构与工作原理任务1.1 安装搬运单元技术指标1.1.1工作台指标工作台是机构发挥其功能的一个平台。他必须有严格的技术标准，不仅仅是MPS生产线整体的美观，还是各个单元之间可联网动作的保障。工作台（图3）的柜式部分是由冲压板折弯焊接而成，使

4、得工作台轻便可靠、结实耐用。底部有四个万象滑轮作为支撑，方便装配工人的搬运。上工作台面使用带T型凹槽的铝合金型材（图2）拼装而成，工作台上的机构可以通过T型螺母卡在凹槽内来固定在工作台上。图2 T型槽结构工作台的指标：尺寸(长×宽×高):720mm×350mm×1400mm净重量:40Kg图3 工作台1.1.2 技术指标:在工业生产中，每一套设备都有自己的技术指标，这些指标因所要做的工作、所处的工作环境、加工产品的质量、机构配合的精度等级不同而异。在设备的安装与工作过程中，如果无法保障其技术指标的合格，不仅缩减设备的使用寿命、影响产品的加工质量，更严中的

5、可能会威胁到操作工人的生命安全。安装搬运单元的技术指标：供电:220V/1A执行驱动电压:24V/2A环境温度:0-55 （工作） -20-70（保存）相对湿度：35-85%（不结露）接地：第三种接地工作环境：不许有腐蚀性，可燃性气体及导电尘埃任务1.2 工作原理图4 安装搬运单元安装搬运单元（图4）是MPS模块化生产线的第五单元，工作位置如图5所示，用于将加工单元已加工的工件从加工单元的加工送料工位搬运到安装搬运单元的安装工位，再把已装配好的工件输送到分拣单元的分拣工位。生产过程中，工件在所在工位变化顺序如图6所示。由于其功能要求较为繁琐，因此其机械结构复杂，工作步骤多，这些都为装配、控制回

6、路的设计以及PLC程序的编写增加了难度。图5 安装搬运单元在MPS模块生产线的位置图6 工位顺序 1.2.1 安装搬运单元联网工作原理初始状态安装搬运单元的左、右牵引气缸和提升气缸的导杆伸出到位，气夹放松，且气夹在加工送料位的上方。当加工单元的大工件加工完毕被送到加工送料位时，加工单元PLC发送信号给安装搬运单元。安装搬运单元的提升气缸导杆缩回，横梁落下，气夹夹紧大工件。然后提升气缸导杆伸出到位，横梁被提起。右牵引气缸导杆缩回，圆盘在钢丝绳给的力矩下带动提升机构转动到安装位，提升气缸缩回，气夹放松，将大工件放到安装位上。然后提升气缸提升横梁，左牵引气缸导杆缩回，使提升机构到分拣位，防止阻碍安装

7、单元安装。待安装单元安装完毕，左牵引气缸导杆伸出到位，提升机构转回到安装位，提升气缸导杆缩回，横梁落下，气夹夹紧已安装工件。此时，提升机构横梁提升，左牵引气缸导杆缩回，提升机构转到分拣位，横梁落下，气夹放松，将工件放到分拣位上等待分类单元将其分类。1.2.2 安装搬运单元单站工作原理自动/手动按钮处于手动,联网/单站处于单站状态时: 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,特殊按钮灯闪烁,按下开特殊按钮,提升缸落下到位后，气爪从第三单元的转盘中夹紧工件，提升缸抬起到位，右侧牵引缸收缩，将整个部件转到第五单元的一个工件位上方，提升缸下降到位，气爪松

8、开放开工件，等第四单元把小的工件装配入从第三单元运来的工件中后，提升缸再下降，气爪夹紧装配好的工件后左侧的牵引缸收缩，带动气爪摆动到第六单元的工件位，气爪松开，放开工件，提升臂抬起，摆动到初始位置。动作停止。链接提升机构工作原理链接提升机构工作原理链接安装搬运单元工作原理任务1.3 组成结构 电气控制部分MPS 模块化生产线的每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也可以通过网络互连构成。因此它也拥有自己的控制部分。其控制部分如下：模块上的指示灯和按钮的端脚全部引到端子排上。可编程序控制器(一套)开关电源（图7）:220V/24V/2A(带短路保护)控制面板:八个按钮I/O接口板电控气阀及其执

9、行器件图7 开关电源 导轨机构图8 导轨机构安装搬运单元的导轨机构（图8）是由滑块导杆、滑块、塑料套、导杆固定板等组成（如图9）。该单元的导轨为双导轨，由导轨机构1与导轨机构2组成，可承受、固定、引导底板上部的搬运装置的移动并减少其摩擦。导杆固定板用于将导轨机构固定在地板上，双导轨之间的间距和滑块的运动方向可通过导杆固定板在底板的固定位置来调节。滑块导杆用于限制滑块的运动自由度，使滑块在导杆的轴向方向上做往复运动。在装配过程中，应保证滑块导轨的直线度，防止外力作用下的弯曲变形。滑块用以固定移动装置。塑料套用于减少滑块与滑块导杆相对运动的摩擦，防止滑块与滑块导轨在运动中的磨损。图9 导轨机构零件

10、示意图链接导轨机构1拆卸 链接导轨机构1装配链接导轨机构2拆卸 链接导轨机构2装配链接导轨机构1拆卸 链接导轨机构1装配链接导轨机构2拆卸 链接导轨机构2装配 牵引气缸机构：图10 牵引气缸机构安装搬运单元根据其功能而设计了三个工位点，即加工送料位、安装位、分拣位（图5），而这三个工位点的确定通过一个普通气缸是无法完成的，所以该单元巧妙地使用了两个气缸组成的牵引气缸机构（图10）来完成搬运装置的移动和三个工位点的确定。该机构由左牵引气缸、迷你气缸固定板和右牵引气缸、多位置固定板通过气缸连接件连接组成（如图11）。当左右牵引气缸导杆都伸出时，气夹位于加工送料位的上方，当右牵引气缸导杆缩回，回转机

11、构与提升机构向右移动并转动，气夹移动到安装位的上方，当左牵引气缸的导杆也缩回，此时气夹将到达分拣位的上方。详细过程请参考视频安装搬运单元工作原理。图11 牵引气缸机构零件示意图链接牵引气缸机构拆卸 链接牵引气缸机构装配链接牵引气缸机构拆卸 链接牵引气缸机构装配1.3.4 回转机构：图12 回转机构图13 回转机构零件示意图图14 圆盘与钢丝绳回转机构（图12）的零件见于图13，该机构下部连接导轨机构和牵引气缸机构，上部连接提升机构，用于传递力和力矩以及运动。底板与导轨机构的滑块配合固定，保证运动的稳定性，回转部分固定板和牵引气缸机构的迷你气缸固定板配合固定，使移动装置可以沿导轨方向运动，而套管

12、与圆盘的转动是依靠被线固定板固定在底板上的钢丝绳来完成的。钢丝绳如图14缠绕在圆盘上并由线固定板上的紧固螺钉和螺母将其绷紧，当回转机构在牵引气缸机构的带动下运动时，圆盘的轴心位置有沿导轨方向的作用力，在钢丝绳与圆盘接触处产生大小相等方向相反却不在同一条直线上的摩擦力，并产生力矩，在力矩的作用下圆盘带动套管和整个提升机构发生转动。链接回转机构拆卸 链接回转机构装配链接回转机构拆卸 链接回转机构装配1.3.5 提升机构：图15 提升机构图16 提升机构零件示意图提升机构（图15）零件组成见于图16，利用提升气缸使横梁升降，使气夹可以落到三个工位的任意一个的上面，并将工件取走，在运动的过程中保证气夹

13、不会与其他零件发生碰撞。提升机构采用三角桁架结构，桁架上各支点所受到的力始终沿杆的方向。不会产生力矩，使支杆、横梁、气缸不会受到弯矩的作用。保证其内部应力的稳定。链接提升机构拆卸 链接提升机构装配链接提升机构拆卸 链接提升机构装配1.3.6 安装工位机构：图17 安装工位机构安装工位机构（图17）是用于确定安装位的工位位置，固定大工件，便于小工件准确地安装在大工件里，工件支块的入口采用锥面设计降低了气夹对正的难度。安装工位机构由工件支板与工件支块组成，如图18。安装工位机构在工作台上的固定必须严格的按照安装搬运单元装配图的装配尺寸来进行装配。图18 安装工位机构零件示意图链接安装工位机构拆卸

14、链接安装工位机构装配 链接安装工位机构拆卸 链接安装工位机构装配链接安装搬运单元拆卸 链接安装搬运单元装配链接零件三维图链接安装搬运单元各机构拆卸链接安装搬运单元各机构装配项目二 安装搬运单元装配任务2.1 装配图识读图19 安装搬运单元装配图2.1.1 读装配图的要求1、了解装配体的名称、用途、性能、结构和工作原理。2、读懂各主要零件的结构形状及其在装配中的功能。3、了解各零件之间的装配关系、连接方式，了解装、拆顺序。2.1.2 读装配图的方法和步骤1、了解装配体的名称、用途，组成装配体的各零件的数量、种类等。2、了解装配关系和工作原理。3、分析零件，读懂零件形状。利用装配图的表达方法和投影

15、关系，将零件的投影从重叠的视图中分离出来，读懂零件的基本结构形状和作用。4、分析尺寸，了解技术要求读懂装配图中的必要尺寸，分析装配过程中或装配后达到的技术要求，以及对装配体的工作性能、调试与检验等要求。 安装步骤分析（1）首先，熟悉本单元的功能和动作过程，观看本单元的装配录像，在现场观察了解本单元的结构。（2）完成各机构的安装。牵引气缸机构与回转机构之后，将这两个机构通过多位置固定板固定到一起，再将其固定到工作台上。勒紧钢丝绳的过程需要两名工人协助完成。（3）安装各机构之后，进行总装，先将滑块导杆机构固定在工作台上。再将回转机构与牵引气缸机构固定在工作台上。然后将提升机构固定在回转机构上。最后

16、，固定安装固定板。任务2.2 元器件清点 元器件的分类清点元器件不仅仅是为装配做准备工作，而且可以进行经济核算与零件的加工、标准件和外购件的购买。本次装配共需要三类元器件，即标准件、普通零件和外购件。2.2.2 标准件清点标准件是指结构、尺寸、画法、标记等各个方面已经完全标准化，并由专业厂生产的常用的零（部）件，如螺纹件、键、销、滚动轴承等等。 广义包括标准化的紧固件、连结件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等机械零件。 狭义仅包括标准化紧固件。此类元器件不需要自行加工，可直接购买。安装搬运单元使用到了许多的标准件，在工程图中有详细的零件目录如表1。清点过程中注意各标准件的规格正

17、确与否，件数是否一致，不同规格的标准件不要替换使用。表1 标准件目录设备型号TR30-60-20标准件目录共1页部件号05第一页标准型号名称规格件数配件号备注J21-1六角头螺栓M6X1616(GB5782-86)M5X124M5X352J51-1垫 圈616(GB971-85)5642121J21-9内六角圆柱头螺钉M4X62(GB70-85)M4X814M3X810M5X124M5X164M8X122M4X306M5X86M4X207M4X1215GB6172-86螺 母M122J11-1螺 母M56(GB6170-86)M34J44-9开口销2.5X163(GB91-86)GB818-8

18、5十字槽盘头螺钉M5X86M4X826M4X1242.2.3 普通零件清点普通零件是无法购买并只适用于本产品的特殊元器件，只能根据工程图进行加工。清点过程中可将零件目录对应着零件工程图清点。清点中应对应零件目录（表2），核对图号是否有误，注意材料的正确与否。图清点过程中注意各标准件的规格正确与否，件数是否一致，不同规格的标准件不要替换使用。表2 零件目录1设备型号TR30-60-20零件目录共2页部件号05第1页图号名称材料件数每件净重Kg图纸张数图纸号数备注装配图TR30-05001安装搬运单元装配图11基本件TR30-05401多位置缸固定板钢板Q235-A11405402工件支板钢板Q2

19、35-A11405403底座钢板Q235-A11305404线固定板钢板Q235-A21405405导杆固定板钢板Q235-A41405406迷你气缸固定板钢板Q235-A11405407滑动导杆4521405408套筒Q235-A11405409回转部分固定板钢板Q235-A11405410气缸连接件4511405411套管11405412轴4511405413横梁支杆11405414横梁钢板Q235-A11305415销轴4531405416套筒4511405303滑块铝合金31405302工件支块铝合金11405304横梁连接件铝合金11405802圆盘尼龙611405803塑料套尼龙6

20、314借用件01301底板型材型材FHZ4080801305底板型材型材FHZ4080102801手爪尼龙6201411调压器固定板钢板Q235-A12.2.4 外购件清点在安装搬运单元中，有一部分元件，如果小批量生产需要耗费大量的资金，但这些元件可以在市面上轻易地购买到。这些元件种类繁多，有机械零件、电元件、气动元件等。外购件大多数是标准的电子类元件和气动类元件，如表3中的气动元件大多选用的是AirTAC公司的产品。表3 外购件目录1设备型号TR30-60-20外购件目录共2页部件号05第1页名称型号规格件数配件号备注单列圆锥滚子轴承720215×35×112GB297-

21、84端盖4080G18平行机械夹HDP-101多位置固定缸MD20×50-S1气缸MAL-U20×90-S1MAL-CA20×30-S1T型螺母14TM64014TM415上海飞弘过滤调压组件AFR15001手阀AHVSF01-06B1消音器PAL-022接头APL6-011APL6-021APC4-M58单向节流阀ASL4-01B4ASL4-M5B2任务2.3 装配过程2.3.1 导轨机构装配:图23 导轨机构装配体建立装配过程可参考安装搬运单元装配顺序视频，实际装配过程中应注意保证滑块导杆的直线度，导杆固定板上的螺钉不能完全拧死，以方便固定到地板后的双导轨的平

22、行度的调整。本机构模型建立使用Solidworks2013。如图23。链接导轨机构1装配 链接导轨机构2装配链接导轨机构1装配 链接导轨机构2装配2.3.2 牵引气缸机构装配:图24 牵引气缸机构装配体建立装配过程可参考安装搬运单元装配顺序视频，实际装配过程中应注意各螺母、螺钉在紧固过程中应用加力扳手将其拧紧，以免在运动过程中发生螺母、螺钉松动而引起生产事故。本机构模型建立使用Solidworks2013。如图24。链接牵引气缸机构装配链接牵引气缸机构装配2.3.3 回转机构装配:图25 回转机构装配体建立装配过程可参考安装搬运单元装配顺序视频，实际装配过程中应注意轴承正确的装配方法（详细可参

23、考轴承的装配方法）。装配完成后应检查圆盘是否可以正常转动，保证在回转的过程中没有较大的阻力。本机构模型建立使用Solidworks2013。如图25。链接回转机构装配链接回转机构装配2.3.4 提升机构装配:图26 提升机构装配体建立装配过程可参考安装搬运单元装配顺序视频，实际装配过程中应注意保证抬升机构的运动没有阻力。检查提升气缸、气夹的运动是否有阻滞现象。销钉一定要使用销将其锁紧。防止机械在运动中销钉脱落，从而引发事故。本机构模型建立使用Solidworks2013。如图26。链接提升机构装配链接提升机构装配2.3.5 安装工位机构装配:装配过程可参考安装搬运单元装配顺序视频，实际装配过程

24、中应注意把固定工件支块和工件支板的螺钉拧紧，避免生产过程中的振动是螺钉松动而改变安装工位的位置，影响安装生产。本机构模型建立使用Solidworks2013。如图27。图27 安装工位机构装配体建立链接安装工位机构装配链接安装工位机构装配2.3.6安装搬运单元总装：图28 安装搬运单元总装装配体建立装配过程可参考安装搬运单元装配顺序视频，实际装配过程中应保证牵引气缸机构的气缸导杆与滑块导杆平行使其正常运动，无较大阻力。保证安装工位的正确。安装钢丝绳时，注意钢丝绳的缠绕方向，固定在线固定板上时，先紧固一段，另一端用虎口钳夹紧后拉紧并固定。本单元的模型建立使用Solidworks2013。如图28

25、。链接安装搬运单元装配链接安装搬运单元工程图项目三 电气回路连接与调试任务3.1 气动回路连接与调试3.1.1 气动控制回路连接气动控制回路是本单元的执行机构，由PLC控制三个气缸、一个气夹的动作。气动控制回路的工作原理如图29。1B1、1B2分别是右牵引气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关。2B1、2B2分别是左牵引气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关。3B1为气夹放松工作位置的磁感应接近开关。4B1、4B2分别为提升气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关。1K1、1K2分别为控制左牵引气缸伸出、缩回的电磁阀，2K1、2K2分别为控制左牵引气缸伸出、缩回的电磁阀，3K1、3K2分别为控制

26、气夹放松、夹紧的电磁阀，4K1、4K2分别为控制提升气缸伸出、缩回的电磁阀。气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置，这两个极限位置都分别装有一个磁性开关。当气缸的活塞杆运动到哪一端是，哪一端的磁性开关就动作并发出电信号。安装搬运单元的阀组由4个二位五通的带手控开关的双电控电磁阀组成。八个电控电磁阀集中安装在汇流板上，汇流板中两个排气口末端均连接了消声器。八个电磁阀分别对左牵引气缸、右牵引气缸、气夹、提升气缸进行控制。从汇流排开始,气动控制回路原理图连接电磁阀、气缸。连接时注意气管走向应按序排布，均匀美观，不能交叉、打折；气管要在快速接头中插紧，不能够有漏气现象。 3.1.2 气路调试包括

27、（1）用电磁阀上的手动换向加锁钮验证顶料气缸和推料气缸的初始位置和动作位置是否正确。（2）调整气缸节流阀以控制活塞杆的往复运动速度，伸出速度以可正确到位为准。 图29 安装搬运单元气动原理图链接安装搬运单元气动原理任务3.2 电路连接与调试 电源系统图识读电源系统图反映了电源系统的线路情况，如图30，我们可以看到电源系统由QF（空气开关）、DY（交流稳压源）、FU（熔断器）、SB5（上电按钮）、KA（中间继电器）等电元件组成。通过此图我们可以知道本单元的电源结构，方便维护工人的维护与维修。图30 电源系统图 安装搬运单元电路原理图识读我们可以将安装搬运单元的电路原理图（图32）分为两个主要部分

28、。在PLC的输入端，连接着用于不同的气缸检测位的磁性接近开关和控制板上的按钮开关。这些开关一端连接电源正极，一端连接PLC输入端。在PLC输出端，连接着气缸的换向阀和控制面板上的指示灯。方向阀与指示灯的一端接电源的负极，一端接PLC输出端。还用I。图32 安装搬运单元电路原理图3.2.4 线路连接电气接线包括，在工作单元装置侧完成各传感器、电磁阀、电源端子等引线到装置侧接线端口之间的接线；在 PLC 侧进行电源连接、I/O 点接线等。 安装搬运单元装置侧的接线端口上各电磁阀和传感器的引线安排如图32 所示。图33 安装搬运单元仿真电路连接接线时应注意，装置侧接线端口中，输入信号端子的上层端子（

29、+24V）只能作为传感器的正电源端，切勿用于电磁阀等执行元件的负载。电磁阀等执行元件的正电源端和 0V 端应连接到输出信号端子下层端子的相应端子上。装置侧接线完成后，应用扎带绑扎，力求整齐美观。 PLC 侧的接线，包括电源接线，PLC 的 I/O 点和 PLC 侧接线端口之间的连线，PLC的 I/O 点与按钮指示灯模块的端子之间的连线。具体接线要求与工作任务有关。 电气接线的工艺应符合国家职业标准的规定，例如，导线连接到端子时，采用压紧端子压接方法；连接线须有符合规定的标号；每一端子连接的导线不超过 2 根等等。图33是在宇龙机电仿真软件中进行电路模拟连接。链接安装搬运单元电路原理电路系统图任

30、务3.3 调试3.3.1 动作流程提升气缸伸出左牵引气缸缩回左牵引气缸缩回提升气缸缩回提升气缸伸出气夹放松右牵引气缸缩回复位左右牵引气缸伸出提升气缸伸出气夹放松提升气缸缩回右牵引气缸缩回提升气缸伸出气夹夹紧左牵引气缸缩回提升气缸伸出气夹放松提升气缸缩回左牵引气缸伸出提升气缸缩回气夹夹紧图 3.3.1 调试内容图34 安装搬运单元仿真运动图35 安装搬运单元（1）调整气动部分，检查气路是否正确，气压是否合理、恰当，气缸的动作速度是否合适。 （2）检查磁性开关的安装位置是否到位，磁性开关工作是否正常。 （3）检查 I/O 接线是否正确。 （4）检查电磁接近传感器安装是否合理，灵敏度是否合适，保证检

31、测的可靠性。 （5）放入工件，运行程序，观察加工单元动作是否满足任务要求。 （6）调试各种可能出现的情况，比如在任何情况下都有可能加入工件，系统都要能可靠工作。 （7）优化程序。链接安装搬运单元工作原理项目四 扩展任务4.1 安装搬运单元扩展4.1.1 直线导轨直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载， 同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。分为方形滚珠直线导轨，双轴芯滚轮直线导轨，单轴芯直线导轨。图36 直线导轨直线导轨运动的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。直线轴承主要用在自动化机械上比较多,像德国进口的机床,折弯机,激光焊接机等等,当然直线轴承和直线轴是配套用的。像直线导