项目5分拣站安装与调试

项目五、分拣站的安装与调试

（6+6=12学时）教学内容：5.1分拣站的功能及硬件结构5.2分拣站的电气、气路安装及调试5.3分拣站的程序设计、调试与运行教学目的：1．理解分拣站的基本功能及硬件结构；2．能够正确安装、调试分拣站的电路、气路；3．能够编写、调试分拣站程序，使之满足工艺控制要求。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com1项目五、分拣站的安装与调试

（6+6=12学时）教学重点：

1．分拣站的电路、气路的安装、调试；2．分拣站程序的编写、调试，满足工艺控制要求。教学难点：

分拣站程序的编写、调试，满足工艺控制要求。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com25.1分拣站的功能及硬件结构1、功能：分拣站是YL－335B生产线的末端工作站，担负着将不同材质的工件（白色、黑色、金属工件，以及与白色芯、黑色芯、金属芯工件组合而成的工件）自动送至不同的分拣槽的作用。其具体功能为：将来自上一工作站送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同材质的工件从不同的料槽分流的功能。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com35.1分拣站的功能及硬件结构2、分拣站的硬件结构2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com41－三相异步电动机2－金属传感器3－分拣槽14－分拣槽25－分拣槽36－光纤传感器7－推料气缸8－磁性开关9－传送带10－光电旋转编码器11－分拣入料口12－光电传感器5.1分拣站的功能及硬件结构（1）传送和分拣机构传送和分拣机构主要由传送带、出料滑槽、推料气缸、漫射式光电传感器、光纤传感器、磁性开关等组成。传送带是把机械手输送过来加工好的工件进行传输，输送至分拣区。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com55.1分拣站的功能及硬件结构传送和分拣的工作原理：当输送站送来的工件放到分拣站入料口时，入料口漫射式光电传感器检测到有工件，同时安装在入料口的光纤传器检测工件的材质是黑色或白色，将检测到的信号传输给PLC，在PLC程序的控制下，启动变频器，电机运转驱动传送带工作，把工件带进分拣区，如果进入分拣区工件为金属工作，将金属工件推到1号槽里；如果进入分拣区的工件为白色工件，将白色工件推到2号槽里；如果是黑色工件，则将黑色工件推到3号槽里。每当一个工件被推入料槽里，分拣站完成一个工作周期，等待下一次工件放入分拣入料口。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com65.1分拣站的功能及硬件结构（2）传送带驱动机构传送带驱动机构主要由电机支架、三相减速电动机、联轴器、皮带等组成。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com71－三相减速电机2－联轴器3－传感器安装支架4－定位器5－传送带6－光电旋转编码器7－底板8－电机安装支架9－传送带支架5.1分拣站的功能及硬件结构3、传感器在分拣站中的应用

分拣站使用1个光电传感器、3个磁性传感器（也称磁性开关）、2个光纤传感器（根据需要选择安装）、1个金属传感器（根据需要选择安装）和1个光电旋转编码器。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com85.1分拣站的功能及硬件结构

（1）光电传感器安装在分拣站入料口的光电传感器主要用于检测是否有工件进入分拣站入料口。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com91－光电传感器2－分拣站入料口5.1分拣站的功能及硬件结构

（2）磁性开关：

分拣站的3个磁性开关分别用于检测3个推料气缸是否推料到位。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com101－推料杆1磁性开关2－推料杆2磁性开关3－推料杆3磁性开关5.1分拣站的功能及硬件结构

（3）光纤传感器：检测分拣站工件或芯件的颜色（黑色或白色）。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com111－检测黑色或白色工件2－检测黑色或白色芯件5.1分拣站的功能及硬件结构（4）金属传感器：在分拣站的具体应用中，根据工作任务需要可以灵活安装金属传感器的位置。金属传感器既可以用于检测分拣站的工件是否为金属工件，也可以用于检测工件的芯件是否为金属芯件，2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com121－检测金属工件2－检测金属芯件5.1分拣站的功能及硬件结构（5）光电旋转编码器在分拣站中的应用1）作用：一是精确定位被分拣的工件在3个分拣槽的位置；二是精确定位工件或芯件在金属、光纤等传感器检测范围内的具体位置。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com13图5－7光电旋转编码器5.1分拣站的功能及硬件结构2）原理：旋转编码器是通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器，主要用于速度或位置（角度）的检测。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com145.1分拣站的功能及硬件结构自动线上常采用的是增量式旋转编码器。增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90，用于辩向。当A相脉冲超前B相脉冲时为正转方向，而当B相脉冲超前A相脉冲时则为反转方向。Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com155.1分拣站的功能及硬件结构3）位置检测原理。为了确定工件移动的位移量，首先要弄清楚脉冲当量的概念。脉冲当量，即每个脉冲对应的位移量。本项目采用通用型光电旋转编码器，选用型号为：ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C。工作电源DC12～24V，NPN型集电极开路输出，分辨率500线。实际应用中为了提高分辨率，在软件设计上采用4倍频方法，这样编码器旋转一周输出2000个脉冲。分拣装置主动轴的直径为43mm，所以该编码器的脉冲当量，即每个脉冲对应的位移量为：2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com16（5－1）5.1分拣站的功能及硬件结构三个推料气缸距离入料口的位置如下图所示：2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com17由式（5－1）可知，三个位置对应的脉冲数分别为：5192、3896、2841。5.1分拣站的功能及硬件结构4.变频器在分拣站中的应用2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com185.1分拣站的功能及硬件结构2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com191）1、2脚：变频器内部+10V直流电源输出端子。2）3、4脚：0－10V模拟量信号输入端子，其中3脚为正极，4脚为负极。3）5、6、7脚：数字量输入端子，可通过参数设置其具体的功能。4）8、9脚：变频器内部带隔离输出的+24V直流电源输出端子，其中8脚为正极，9脚为负极。5.1分拣站的功能及硬件结构变频器的参数设置：1）工厂复位2）进入快速调试3）设置电动机参数4）结束快速调试5）设置数字端口功能6）设置频率源和频率值参数7）设置斜坡上升、下降时间2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com205.1分拣站的功能及硬件结构MM420变频器的使用举例：见教材。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com215.1分拣站的功能及硬件结构4、气动元件在分拣站中的应用

分拣站中用到的气动元件主要有：双作用直线气缸、节流阀和电磁阀组等。

分拣采用3个双作用直线气缸分别安装在3个分料槽的入口前方，这3个气缸分别由3个两位五通单控电磁阀组来控制。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com225.2分拣站的电气、气路安装及调试1、分拣站的机械安装

（1）传送机构组件2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com23

1－主动轴组件2－底板3－皮带4－从动轴组件5－传送带支座6－可滑动气缸支座5.2分拣站的电气、气路安装及调试（2）驱动电机组件2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com241－底板2－从动轴组件3－皮带4－主动轴组件5－传送带支座6－联轴器7－电动机支撑板8－电动机5.2分拣站的电气、气路安装及调试（3）其它组件继续完成推料气缸支架、推料气缸、传感器支架、出料槽及支撑板等装配。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com255.2分拣站的电气、气路安装及调试2、分拣站的气路安装

（1）安装方法

气源接入电磁阀组汇流板的进气口，3个电磁阀分别控制3个推料气缸的动作。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com265.2分拣站的电气、气路安装及调试2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com275.2分拣站的电气、气路安装及调试

（2）安装注意事项1）一个电磁阀的两根气管连接至一个气缸的两个端口，不能一个电磁阀交叉连接至两个气缸，或两个电磁阀连接至一个气缸。2）接入气管时插入节流阀的气孔后确保不能拉出即可，而且保证不能漏气。3）拔出气管时先要用左手按下节流阀气孔上的伸缩件，右手用小力轻轻拔出即可，切不可直接用力强行拔出，否则损坏节流阀内部的锁扣环。4）连接气路时最好进、出气管用两种不同颜色的气管来连接，方便识别。5）气管的连接做到走线整齐、美观、尼龙绑扎距离保持在4－5cm为宜。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com285.2分拣站的电气、气路安装及调试3、分拣站的电气线路设计及连接

（1）电气控制原理图2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com295.2分拣站的电气、气路安装及调试2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com305.2分拣站的电气、气路安装及调试

（2）分拣站电气接线分拣站电气接线包括装置侧部分接线和PLC侧部分接线。

装置侧部分接线：一是把分拣站各传感器信号线、电源线、0V线按规定接至装置侧左边较宽的接线端子排。二是把分拣站电磁阀的信号线接至装置侧右边较窄的接线端子排。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com315.2分拣站的电气、气路安装及调试2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com325.2分拣站的电气、气路安装及调试2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com335.2分拣站的电气、气路安装及调试2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com345.2分拣站的电气、气路安装及调试3、分拣站的硬件调试（1）机械：不能松动、运行顺畅；（2）气路：连接正确，运行平稳；（3）逐个检查I/O接口是否正确。2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com355.3分拣站的程序设计、调试与运行1、分拣站工艺控制描述2023/5/14自动线安装与调试ltsylei@126.com36

（1）初态检查

设备上电和气源接通后，若分拣站的三个气缸均处于缩回位置，则“正常工作”指示灯HL1（橙色灯）常亮，表示设备准备好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。

5.3分拣站的程序设计、调试与运行

（2）启动运行

若设备准备好，按下启动按钮，系统启动，“设备运行”指示灯HL2（绿色灯）常亮。当分拣站入料口人工放下已装配的工件时，变频器即启动，三相异步电动