自动化生产线

1、.PAGE ：.；PAGE 25苏 州 市 职 业 大 学实习实训报告 称号 工业消费线组建与调试 2021年2月25日至2021年5月20日共10周院 系 机电工程系 班 级 机电一体化3班 姓 名 薛亚军 系主任 陶亦亦 教研室主任 陆春元 指点教师 金芬 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc359604662 1 自动消费线简介 PAGEREF _Toc359604662 h 1 HYPERLINK l _Toc359604663 11了解自动消费线及其运用 PAGEREF _Toc359604663 h 1 HYPERLINK l _Toc35960

2、4664 1.1.1了解自动消费线 PAGEREF _Toc359604664 h 1 HYPERLINK l _Toc359604665 1.1.2自动化消费线运用 PAGEREF _Toc359604665 h 1 HYPERLINK l _Toc359604666 12本自动消费线的引见 PAGEREF _Toc359604666 h 2 HYPERLINK l _Toc359604667 1.2.1 自动消费线的组成 PAGEREF _Toc359604667 h 2 HYPERLINK l _Toc359604668 1.2.2自动消费线的主要特征 PAGEREF _Toc35960

3、4668 h 2 HYPERLINK l _Toc359604669 1.2.3消费线各任务单元组成与功能 PAGEREF _Toc359604669 h 3 HYPERLINK l _Toc359604670 2 FESTO中文版气动教学软件的引见与运用 PAGEREF _Toc359604670 h 5 HYPERLINK l _Toc359604671 21 FESTO中文版液压与气动教学软件的引见 PAGEREF _Toc359604671 h 5 HYPERLINK l _Toc359604672 22 纯气动根本回路图 PAGEREF _Toc359604672 h 6 HYPER

4、LINK l _Toc359604673 2.2.1电气控制回路 PAGEREF _Toc359604673 h 6 HYPERLINK l _Toc359604674 2.2.2双气阀气动回路 PAGEREF _Toc359604674 h 6 HYPERLINK l _Toc359604675 23 双气缸步进控制电、气动回路 PAGEREF _Toc359604675 h 7 HYPERLINK l _Toc359604676 3 搬运站安装电、气动控制系统设计 PAGEREF _Toc359604676 h 9 HYPERLINK l _Toc359604677 31 搬运站安装的组成

5、与控制 PAGEREF _Toc359604677 h 9 HYPERLINK l _Toc359604678 3.1.1 搬运站的组成 PAGEREF _Toc359604678 h 9 HYPERLINK l _Toc359604679 3.1.2 控制要求 PAGEREF _Toc359604679 h 10 HYPERLINK l _Toc359604680 32 搬运站安装的气动回路设计 PAGEREF _Toc359604680 h 11 HYPERLINK l _Toc359604681 3.2.1气动回路设计 PAGEREF _Toc359604681 h 11 HYPERLI

6、NK l _Toc359604682 3.3搬运站安装电气控制系统的设计 PAGEREF _Toc359604682 h 12 HYPERLINK l _Toc359604683 3.3.1地址分配 PAGEREF _Toc359604683 h 12 HYPERLINK l _Toc359604684 3.3.2 I/O端口接线图 PAGEREF _Toc359604684 h 13 HYPERLINK l _Toc359604685 3.4 程序设计 PAGEREF _Toc359604685 h 13 HYPERLINK l _Toc359604686 3.4.1 形状流程图 PAGER

7、EF _Toc359604686 h 13 HYPERLINK l _Toc359604687 3.4.2程序设计 PAGEREF _Toc359604687 h 14 HYPERLINK l _Toc359604688 3.4.3 指令表 PAGEREF _Toc359604688 h 18 HYPERLINK l _Toc359604689 第4章 搬运站安装电、气控制系统的实践回路安装与调试 PAGEREF _Toc359604689 h 21 HYPERLINK l _Toc359604690 41 机械手气动回路的组建与调试 PAGEREF _Toc359604690 h 21 HY

8、PERLINK l _Toc359604691 4.2 调试过程 PAGEREF _Toc359604691 h 23 HYPERLINK l _Toc359604692 4.2.1 PLC程序的下载 PAGEREF _Toc359604692 h 23 HYPERLINK l _Toc359604693 4.2.2 气动回路的手动调试 PAGEREF _Toc359604693 h 23 HYPERLINK l _Toc359604694 4.2.3联机调试 PAGEREF _Toc359604694 h 24 HYPERLINK l _Toc359604695 4.2.4调试过程中遇到的问

9、题 PAGEREF _Toc359604695 h 24 HYPERLINK l _Toc359604696 实训小结 PAGEREF _Toc359604696 h 251 自动消费线简介11了解自动消费线及其运用1.1.1了解自动消费线1、自动化消费线是现代工业的生命线，机械制造、电子信息、石油化工、轻工纺织、食品制药、汽车消费以及军工业等现代化工业的开展都离不开自动化消费线的主导和支撑作用，其对整个工业及其他领域也有着重要的位置和作用。 自动化消费线是在流水线和自动化专机的功能根底上逐渐开展构成的自开任务的机电一体化的安装系统。 2、经过自动化保送及其他辅助安装，按照特定的消费流程，将各

10、种自动化专机衔接成一体，并 经过气动、液压、电机、传感器和电气控制系统使各部分的动作联络起来，使整个系统按照规定的程序自动的任务，延续、稳定的消费出符合技术要求的特定产品。 1.1.2自动化消费线运用 1、拥有全球最先进、世界顶级的冲压、焊装、树脂、涂装及总装等整车制造总成的自动化消费线系统，其功能： 1可实现汽车制造中高效率、高精度、低能耗冲压加工； 2借助消费线上配备的267个自动化机器人可实现车身更精细、柔性化的 焊接。2、包括丝印、贴装、固化、回流焊接、清洗、检测等工序单元，其功能：1消费线上每个任务单元都有相应独立的控制与执行等功能； 2经过工业网络技术将消费线构成一个完好的工业网络

11、系统，确保整条消费线高效有序运转，实现大规模的自动化消费控制与管理 。 3、该消费线引入了工业网络，由其衔接制丝消费、卷烟消费，包装废品等一体化的全过程自动化系统。 经过采用先进的计算机技术、控制技术、自动化技术、信息技术，集成工厂自动化设备，对卷烟消费全过程实施控制、调度、监控。 同时该消费线充分运用工控机、变频器、人机界面、PLC、智能机器人等自动化产品。4、主要完成自动上料、灌装、封口、检测、打标、包装、码垛等多个消费过程，其作用： 1极大地提高了消费的效率； 2降低企业本钱； 3保证产品的质量； 4实现集约化大规模生 产的要求，加强企业的竞争才干。12本自动消费线的引见1.2.1 自动

12、消费线的组成本自动消费线由上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站、分类站6个不同的模块单元组成。如图1.2所示。图1.2 6个模块单元1.2.2自动消费线的主要特征1、采用开放式模块构造构造固定。 2、每一任务单元运转执行功能、各个任务单元之间的运转配合关系、以及整个自动化消费线的运转流程和运转方式，都可以模拟实践消费现场情况进展灵敏地配置。 3、每个任务单元都具有自动化专机的根本功能，学习掌握每一任务单元的根本功能，将为进一步学习整条自动化消费线的联网通讯控制技术和整机配合运作技术等打下良好的根底。1.2.3消费线各任务单元组成与功能 1、供料检测站1组成部分：送料模块、转运模块、报

13、警安装、识别模块、升降模块、丈量模块、滑槽模块、电气控制板、操作面板、I/O转接端口模块、CP阀岛、过滤减压阀等。2 根本功能：实现工件从送料模块的井式料仓中自动推出，借助转运模块的摆动气缸与真空吸盘的配合运用将送料模块推出的工件自动转送到下一个任务单元。识别模块在接纳到新的待处置工件后，实现待处置工件颜色和材质的检测，并经过升降模块和丈量模块完成工件高度的丈量，根据检测与丈量结果信息经过滑槽模块完成向下一任务单元传送到或直接剔除工件2、搬运站 1组成部分：提取模块、滑动模块、电气控制板、操作面板、I/O转接端口模块、CP阀岛、过滤减压阀等。2 根本功能：提取模块执行工件的拾取与放置动作，滑动

14、模块执行拾取后工件的程度挪动搬运义务，自动地实现工件从上一任务单元拾取搬运到下一任务单元功能。 3、加工站 (1)组成部分：旋转任务台模块、钻孔模块、钻孔检测模块、电气控制板、操作面板、I/O转接端口模块、CP阀岛、过滤减压阀等 。 2根本功能：旋转任务台接纳到新工件后，旋转任务台模块启开任务，分步实现其上待加工工件的模拟钻孔加工，并对加工质量进展模拟检测等功能。4、安装站 1组成部分：传送带模块、提取安装模块、滑槽模块、工件阻挠模块、电气控制板、操作面板、I/O转接端口模块、CP阀岛、过滤减压阀等 。 2根本功能：检测到有新工件到位信息之后，经过传送带模块将工件保送到阻挠模块位置，提取安装模

15、块将滑槽上小工件装配到传送带工件上，随后阻挠模块放行装配后的工件组，继续由传送带模块保送到指定位置。 5、安装搬运站 1组成部分：提取模块、转动模块、电气控制板、操作面板、I/O转接端口模块、CP阀岛、过滤减压阀等。 2根本功能：提取模块执行工件的拾取与放置动作，转动模块执行拾取后工件的程度转动搬运义务，自动地实现工件从上一任务单元拾取搬运到下一任务单元功能 。 6、分类站 1组成部分：步进驱动模块、丝杆驱动模块、工件推出安装、立体仓库、电气控制板、操作面板、I/O转接端口模块、CP阀岛、过滤减压阀等。2根本功能：接纳到新工件后，在步进驱动模块的驱动下带动X、Y两丝杆运动，根据接纳到的工件的材

16、质、颜色等信息，自动运送至相应指定的仓位口，并将工件推入立体仓库完成工件的存储功能。2 FESTO中文版气动教学软件的引见与运用21 FESTO中文版液压与气动教学软件的引见FESTO实训系统分为两大部分：FluidSIM仿真设计软件和FESTO液压气动实训台。其中我们主要用到FluidSIM仿真设计软件，FluidSIM仿真设计软件所以重点引见。FluidSIM是由festo公司和paderborn大学结合开发，专门用于液压、气动及电液压、电气动回路设计及仿真的软件。它包括fluidsim-H和fluidsim-P两个软件。该软件有内置的丰富元件库和气液电一体化的仿真功能，另外软件配备了丰富

17、的教学资源，包括图片、剖视图、练习、以及动画和教学影片，可以进展直观的多媒体教学。该软件主要特征有：1、可将CAD功能和仿真功能严密的联络在一同；2、系统学习的概念；3、可设计和液压气动回路相配套的电气控制回路。该软件的一个重要功能是用于液压与气动的设计与仿真。当该软件任务于编辑方式和仿真方式时，或当保管回路时，将会出现电气错误、绘图错误、操作错误等信息；该软件的CAD功能是专门针对流体而特殊设计的，例如在绘图过程中，该软件将检查各元件之间的衔接能否可行。假设回路设计无错误，即可进展仿真，并有元件的形状图显示。22 纯气动根本回路图2.2.1电气控制回路图2.2.1 电气控制回路动作过程：1V

18、1左位得电时，气体由气源经过二联件，在经过二位二通手动换向阀的左位，由气缸的左位进入，有杆腔左移，1V1右位得电时，气体由气源经过二联件，在经过二位二通手动换向阀的右位，由气缸的右位进入，有杆腔右移卸气。2.2.2双气阀气动回路图2.2.2双气阀气动回路动作过程：1Y1得电时，气体由气源经过二联件，在经过二位四通手动换向阀的左位，由气缸的左位进入，有杆腔左移，1Y1右位得电时，气体由气源经过二联件，在经过二位四通手动换向阀的右位，由气缸的右位进入，有杆腔右移，气体经过单向节流阀，进入二位四通手动换向阀的右位卸气。23 双气缸步进控制电、气动回路图2.3双气缸步进控制电、气动回路动作流程：1V2

19、、2V2左位得电时，气源供气，气体经过二联件，在经过1V2、2V2二位三通手动换向阀的左位，从1A1、1A2双气缸的左位进入，1A1、1A2气缸伸出。1V2、2V2右位得电时，气源供气，气体经过三联件，在经过1V2、2V2二位三通手动换向阀的右位，经过1V1、2V1的调速阀和单向阀，从1A1、1A2双气缸的右位进入，再由左位卸气，1A1、1A2气缸缩回。3 搬运站安装电、气动控制系统设计31 搬运站安装的组成与控制3.1.1 搬运站的组成搬运站的表示图如图3.1所示，任务台与控制柜的构造分别如图3.2和图3.3所示。它由以下几个部分组成：图3.1 搬运站的表示图图3.2 任务台构造图图3.3

20、控制柜的构造图1、机械部分 1小型气动机械手；2气动伸缩横臂；3直流伺服定位单元；4气动夹爪上下抓取单元。2、控制部件1可编程序控制器CPU FX2N-48MR：PLC程序的控制与功能实现。 2FX2N-485BD模块及通讯电缆：完成整个MPS系统联机任务。 3带短路维护的DC 24V开关电源：提供任务电源与维护。4按钮控制面板3.1.2 控制要求系统上电后上电按钮指示灯亮，复位指示灯闪烁-按复位按钮-电机运转到系统自动复位至初始位置机械手回转到位，横臂缩回到位，夹抓松开，升降缸上升到位-开场灯闪-按开场按钮-电机运转到起始位-3S-伸出手臂-伸出到位-手臂下降-下降到位-抓物料-1S-手臂上

21、升-上升到位-手臂收回-收回到位-电机逆时针旋转到位-8S收回-伸出手臂-伸出到位-手臂下降-下降到位-放物料-0.5S-手臂上升-上升到位-手臂收回-收回到位-顺时针转到起始位；完成一个循环；前往。 32 搬运站安装的气动回路设计3.2.1气动回路设计 搬运站有三个双作用缸，其中程度缸A和夹抓缸B由双电控电磁阀控制，双电控电磁阀有记忆功能； 升降缸C由单电控电磁阀控制，单电控电磁阀线圈断电，在弹簧的作用下，自动复位；三缸的伸出与缩回均可调速，一切电磁阀均有手动控制，可单独手动调试气动回路气动回路原理图图3.4气动回路原理图气动回路原理如图3.4所示。任务原理： 1YA1得电，程度气缸伸出，1

22、YA2得电，程度气缸缩回；2YA1得电，气爪抓紧，2YA2得电，气爪放松； 3YA得电，垂直气缸下降，失电复位，垂直气缸上升。2、电磁铁动作顺序表表3.1 电磁铁动作顺序表1YA11YA22YA12YA23YAA+-A-+-B+-+-B-+-C+-+3.3搬运站安装电气控制系统的设计3.3.1地址分配1.搬运站中控制面板的按钮均为控制器件，任务台中检测气缸任务能否到位的传感器信号均为现场发出的信号，作为PLC的输入信号；而电机、 阀、按钮指示灯等均为被控器件，执行PLC运算后发出的命令，作为PLC的输出信号。2.PLC的选型：由于是高频的场所，所以选用晶体管输出类型MT。由于输入端口有传感器位

23、置检测信号和按钮信号共12个，输出端口有电机，阀和指示灯共9个，I/O端口共21个，思索15%余量，所以选用FX2N-48MT的PLC可以满足要求。3.I/O元件地址分配，见表3.2。表3.2 搬运站的I/O分配输入作用输出作用X0前极限SQ1，伸出到位Y0电机STEPX1后极限SQ2，缩回到位Y1缩回1YA2X3下极限SQ3，下降到位Y2伸出1YA1X4上极限SQ4，上升到位Y3放松2YA2X5参考点SQ5Y4夹紧2YA1X10开场Y5得电向下3YAX11复位Y7电机转向DIRX12特殊功能按钮X13自动/手动X14单站/联网X15停顿X16上电3.3.2 I/O端口接线图图3.5 I/O端

24、口接线图3.4 程序设计3.4.1 形状流程图该系统动作为一顺序控制，对于顺序控制流程，编程方法很多。常用方法为采用步进梯形指令编程，或采用起、保、停法编程、或采用移位指令编程。顺序控制流程：根据工艺流程图，将这个复杂的控制过程分解为假设干个工序工步，弄清各个工序的任务细节工序成立的条件、工序转移的条件和转移的方向，每个工序定义一个形状器或辅助继电器，将各个任务形状，按控制顺序要求联络起来，就构成了任务流程图。我们经过控制要求然后根据以前所学的的步进指令，绘制出了形状流程图。虽然我们也学了以为指令，但还是觉得用步进指令来编写程序比较不容易出错。根据控制要求，我们绘制了如图3.6的流程图。图3.

25、6 形状流程图3.4.2程序设计3.4.3 指令表第4章 搬运站安装电、气控制系统的实践回路安装与调试41 机械手气动回路的组建与调试1、气动回路衔接 封锁气源，将所用的各气动元件安装在任务台上，再将上料检测站的总气管衔接到供气网络上，然后用气管按图4.1依次完成气动回路的衔接，调整单项节流阀至适宜位置，最后手动调试气动回路，直至动作正常，无漏气即可。如图3.4所示为搬运单元气动控制回路的原理图。在搬运单元气动控制回路中，外部气源经过过滤减压阀处置后，经过汇流板后分流到各气动回路中。图中A 为有杆腔气动控制回路，控制拾取模块的左右滑动。回路中采用中间封锁式两位五通双向电控电磁阀作为换向阀，以出

26、气节流的单向节流阀来调理无杆腔气缸滑块左、右滑动的速度。1YA1和1YA2分别为控制无杆气缸滑块左、右滑动电磁阀的电信号控制端；SQ1和SQ2分别为安装在无杆腔的左、右两个任务位置的磁感应式接近开关，用于有杆气缸的滑块左、右滑动位置的限位检测。图中B为气动手爪气动控制回路，控制气动手爪夹紧和松开。回路中采用二位五通双电控电磁阀作为换向阀。该电磁阀具有坚持功能，以出气节流的单向节流阀来调理气动气爪的松开和夹紧的运动速度。2YA1和2YA2分别为控制气动气爪松开与夹紧电磁阀的电信号控制端；SQ1为安装在气动气爪任务位置的磁感应式接近开关，用于气动手爪松开的位置检测。图中C为薄型单活塞防转气缸启动控

27、制回路，控制气动气爪的升降。回路中采用二位五通单控电磁阀作为换向阀，以出气节流的单向节流阀来调理薄型单活塞杆防转气缸的活塞杆伸出或者缩回的运动速度。3YA1为控制薄型单活塞杆防转气缸活塞杆伸出下降的电磁阀的电信号控制端；SQ1和SQ2分别为安装在薄型单活塞杆防气缸缩回和伸出的两个任务极限位置上的磁感应式接近开关，用于薄型单活塞杆防转气缸的活塞杆缩回和伸出位置的极限检测。 搬运站的电气统主要是被安装在电气控制板上，电源系统输出电源为AC220V，输出电源为DC24V，为PLC区和I/O转换模块区提供直流24V电源。同时，电源系统配置有电源维护、设备上电与急停等功能维护单元以便为整个系统提供平安可

28、靠的任务电源。在分析了解搬运单元气动控制原理图的根底上，按照搬运单元气动控制回去安装衔接图的衔接关系，依次用气管将气泵气源输出快速接头与过滤减压阀的气源输入快速接头衔接；过滤减压阀的气源输出快速接头与CP电磁阀岛上汇流板气源输入的快速接头衔接。再将汇流板上的无杆气缸、薄型单活塞杆防转气缸、气动手爪电磁阀上的快速接头分别用气管衔接到这些气缸节流阀的快速衔接头上。当进展气动控制回路时，只需将气管分别对应插到电磁阀或节流阀的快速接头上即可，但在衔接过程中需求留意以下要求。回路衔接要完全满足搬运单元气动控制原理图中各执行元件动作的关系。当进展回路衔接时，气管一定要完全插到快速接头中，悄然拉拔各衔接位置

29、的气管，以不出现松脱为宜。在敷设气管走向时，要求按需排布，均匀完美，不能交叉、折弯、顺序错乱。一切排布好的气管必需用尼龙带绑扎，松紧度以不使气管变形为宜，外观要整齐美观。 在搬运单元控制气路衔接完成后，为了确保执行元件能满足任务需求而良好运转，需求对气动回去进展调式，详细调试步骤如下。1接通气源前，先用手悄然拉拔各快速接头处的气管，确认各管路中不存在气管未插好的情况。同时，将调解各执行元件速度的节流阀开度调到最小，防止气源接通后各执行元件忽然产生较大冲击，导致设备人员损伤事故发生。2翻开气泵，接通电源，将过滤减压阀的压力调解手柄向上提起，顺时针或者逆时针渐渐转动压力调理手柄，察看压力表，待压力

30、表气压指在0.5MPa左右时，压下压力调理手柄锁紧。切忌过度转动压力调理手柄，以防止起损坏和压力忽然升高。3检查启动回路的气密性，察看气路中能否存在漏气，假设有漏气的情况，那么需求根据响声判别找出漏气的位置及缘由。假设是气管破损或气动元件损坏导致漏气的，那么需求换气管或气动元件；假设是没有插好气管导致漏气的，那么需求重新插好气管。4进展有杆气缸速度与方向的调式。悄然转动其节流阀上的调理螺钉，逐渐翻开节流阀的开度，确保输出气流能使有杆气缸的滑块平稳滑动，以有杆气缸的滑块运转无冲击、无卡滞为宜，最后再锁紧节流阀的调理螺母。5在进展气动手爪调试时，用小一字螺钉旋具将控制气动手爪夹紧的电磁阀手控旋钮旋到LOCK位置，气动手爪应夹紧，即使此时将电磁阀控制夹紧的手控旋钮再旋到PUSH位置，气动手爪照旧坚持夹紧形状，由于气动手爪采用的二位五通双电控电磁阀具有记忆功能。假设要将气动手爪从夹紧形状切换到松开形状，那么只需将电磁阀控制夹紧的手控旋钮旋到PUSH位置，将电磁阀控制松开的手控旋钮旋到LOCK位置即可。气动手爪从松开形状切换到夹紧形状也以同样的方式调理。需求留意的是，电磁阀所带手控旋钮有锁定LOCK和开起PUSH两种位置。手控旋