《自动生产线安装与调试》-3-3项目单站篇-装配单元

项目单站篇学习项目一供料单元的安装与调试加工单元的安装与调试装配单元的安装与调试学习项目二学习项目三分拣单元的安装与调试学习项目四输送单元的安装与调试学习项目五

知识能力

技能能力

素质能力掌握生产线中光纤传感器的结构、特点及电气接口特性

规范操作、积极思考、勇于实践；

分工协作、善于总结、公正评价。123掌握并行控制的顺序控制程序编制和调试方法能在规定时间内完成装配单元的安装和调整，进行控制程序设计和调试，能解决安装与运行过程中出现的常见问题学习项目三装配单元的安装与调试能搭建和调试气动回路掌握摆动气缸、导杆气缸的功能、特性、安装和调整的方法能在自动化生产线中正确进行安装与调试学习任务一认识加工单元加工单元的安装与调试加工单元PLC的编程与调试学习任务二学习任务三加工单元技能训练学习任务四学习项目三装配单元的安装与调试装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。装配单元的功能一、学习任务一认识装配单元装配单元的结构二、装配单元的结构组成包括：管形料仓，供料机构，回转物料台，机械手，待装配工件的定位机构，气动系统及其阀组，信号采集及其自动控制系统，以及用于电器连接的端子排组件，整条生产线状态指示的信号灯和用于其他机构安装的铝型材支架及底板，传感器安装支架等其它附件。管形料仓用来存储装配用的金属、黑色和白色小圆柱零件。它由塑料圆管和中空底座构成。塑料圆管顶端放置加强金属环，以防止破损。工件竖直放入料仓的空心圆管内，由于二者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。为了能对料仓供料不足和缺料时报警，在塑料圆管底部和底座处分别安装了2个漫反射光电传感器（E3Z-L型），并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽，以使光电传感器的红外光斑能可靠照射到被检测的物料上。管形料仓1.料仓底座的背面安装了两个直线气缸。上面的气缸称为顶料气缸，下面的气缸称为挡料气缸。落料机构2.该机构由气动摆台和两个料盘组成，气动摆台能驱动料盘旋转180度，从而实现把从供料机构落下到料盘的工件移动到装配机械手正下方的功能。回转物料台3.装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的廻转物料台料盘上有小圆柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始状态开始执行装配操作过程。装配机械手4.输送单元运送来的待装配工件直接放置在该机构的料斗定位孔中，由定位孔与工件之间的较小的间隙配合实现定位，从而完成准确的装配动作和定位精度。装配台料斗5.本工作单元上安装有红、橙、绿三色警示灯，它是作为整个系统警示用的。警示灯有五根引出线，其中黄绿交叉线为”地线”；红色线：红色灯控制线；黄色线：橙色灯控制线、绿色线：绿色灯控制线；黑色线：信号灯公共控制线。警示灯6.装配单元机械部分的安装与调试一、学习任务二装配单元的安装与调试装配单元是整个YL-335B中所包含气动元器件较多，结构较为复杂的单元，为了减小安装的难度和提高安装时的效率，在装配前，应认真分析该结构组成，认真观看录像，参考别人的装配工艺，认真思考，做好记录。遵循先前的思路，先成组件，再进行总装，首先，所装配成的组件安装时的注意事项：1.装配时要注意摆台的初始位置，以免装配完后摆动角度不到位。2.预留螺母的放置一定要足够，以免造成组件之间不能完成安装。3.建议先进行装配，但不要一次拧紧各固定螺栓，待相互位置基本确定后，再依次进行调整固定。4.装配工作完成后，尚须作进一步的校验和调整，例如再次校验摆动气缸初始位置和摆动回转角度；校验和调整机械手竖直方向移动的行程调节螺栓，使之在下限位位置能可靠抓取工件；调整水平方向移动的行程调节螺栓，使之能准确移动到装配台正上方进行装配工作。装配单元气动元件的安装与调试二、装配单元的气动系统主要包括气源、气动汇流板、直线气缸、摆动气缸、气动手指、单电控5/2换向阀、单向节流阀、消声器、快插接头、气管等，主要作用是完成推料、挡料、机械手抓取、工件装配和工件送取到位等。气动系统的组成1.气路控制原理图2.气路的连接方法3.（1）单向节流阀应安装在气缸的工作口上，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（2）单电控5/2换向阀的进气口和工作口应安装好快插接头，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（3）气动汇流板的排气口应安装好消声器，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（4）气动元件对应气口之间用塑料气管进行连接，做到安装美观，气管不交叉并保持气路畅通。气路系统的调试方法4.装配单元气路系统的调试主要是针对气动执行元件的运行情况进行的，其调试方法是通过手动控制单向换向阀，观察气动执行元件的动作情况：气动执行元件运行过程中检查各管路的连接处是否有漏气想象，是否存在气管不畅通现象。同时通过各单向节流阀的调整来获得稳定的气动执行元件运动速度。气路系统的安装注意事项（1）注意电磁阀工作口与执行元件工作口的连接要正确，以免产生相反的动作而影响正常操作。（2）气管与快插接头插拔时，按压快插接头伸缩件时要注意用力均匀，避免硬拉而造成接头损坏。（3）气路系统安装完毕后应注意气缸和气动手指的初始位置，位置不对时应按照气路图进行调整。。（1）磁性开关的安装，装配单元涉及6个气动执行元件，即顶料气缸、挡料气缸、摆动气缸、气动手指、手爪升降气缸、手爪伸缩气缸，分别由11个磁性开关作为气动执行元件的极限位置检测元件。磁性开关的安装方法与供料单元中磁性开关的安装方法相同。（2）磁性开关的接线，磁性开关的输出为2线（棕色+，蓝色-），连接时蓝色线与直流电源的负极相连，棕色线与PLC的输入点相连。1.磁性开关的安装与接线装配单元传感器的安装与接线三、（1）光电开关的安装，装配单元中的光电开关主要用于加工台物料检测，光电开关的安装与供料单元中光电开关的安装方法相同。（2）光电开关的接线，光电开关的输出为3线（棕色+，蓝色-，黑色输出），连接时棕色线与直流电源的正极相连，蓝色线与直流电源的负极相连，黑色线与PLC的输入点相连。2.光电开关的安装与接线（1）光纤传感器的安装，装配单元中的光纤传感器主要用于物料台上的工件有无检测，能识别不同颜色的工件，并判断物料台是否有工件存在。光纤传感器的安装与供料单元中光纤开关的安装方法相同。（2）光纤传感器的接线，光纤传感器的输出为3线（棕色+，蓝色-，黑色输出），连接时棕色线与直流电源的正极相连，蓝色线与直流电源的负极相连，黑色线与PLC的输入点相连。3.光纤传感器的安装与接线磁性开关安装时应注意位置和紧固牢靠。1光纤传感器安装时应注意安装位置。2光纤传感器的灵敏度要调整适度。33传感器的安装注意事项装配单元PLC的安装与调试四、装配单元装置侧接线1.装配单元PLC侧接线2.安装时的注意事项五、1.装配时要注意摆台的初始位置，以免装配完后摆动角度不到位。2.预留螺栓的放置一定要足够，以免造成组件间不能完成安装。3.建议先进行装配，但不要一次拧紧各固定螺栓，待相互位置基本确定后，再依次进行调整固定。4.装配工作完成后，需做进一步的校验和调整，如再次校验摆动气缸初始位置和摆动角度；校验和调整机械手竖直方向移动的行程调节螺栓，使之在下限位置能可靠抓取工件；调整水平方向移动的行程调节螺栓，使之能准确移动到装配台正上方进行装配工作。工作任务一、项目三装配单元PLC的编程与调试具体的控制要求为：1、装配单元各气缸的初始位置为：挡料气缸处于伸出状态，顶料气缸处于缩回状态，料仓上已经有足够的小圆柱零件；装配机械手的升降气缸处于提升状态，伸缩气缸处于缩回状态，气爪处于松开状态。设备上电和气源接通后，若各气缸满足初始位置要求，且料仓上已经有足够的小圆柱零件；工件装配台上没有待装配工件。则“正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备准备好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。2、若设备准备好，按下启动按钮，装配单元启动，“设备运行”指示灯HL2常亮。如果回转台上的左料盘内没有小圆柱零件，就执行下料操作；如果左料盘内有零件，而右料盘内没有零件，执行回转台回转操作。3、如果回转台上的右料盘内有小圆柱零件且装配台上有待装配工件，执行装配机械手抓取小圆柱零件，放入待装配工件中的操作。4、完成装配任务后，装配机械手应返回初始位置，等待下一次装配。5、若在运行过程中按下停止按钮，则供料机构应立即停止供料，在装配条件满足的情况下，装配单元在完成本次装配后停止工作。6、在运行中发生“零件不足”报警时，指示灯HL3以1Hz的频率闪烁，HL1和HL2灯常亮；在运行中发生“零件没有”报警时，指示灯HL3以亮1秒，灭0.5秒的方式闪烁，HL2熄灭，HL1常亮。装配单元PLC的I/O分配二、

PLC程序的编程思路三、1.进入运行状态后，装配单元的工作过程包括2个相互独立的子过程，一个是供料过程，另一个是装配过程。供料控制过程包含两个互相联锁的过程，即落料过程和摆台转动、料盘转移的过程。在小圆柱零件从料仓下落到左料盘的过程中，禁止摆台转动；反之，在摆台转动过程中，禁止打开料仓（挡料气缸缩回）落料。3.机械手装配工件的过程是一典型的步进顺序控制PLC的安装注意事项（1）PLC接线应使用合适的导线及接线护套。（2）PLC的I/O线路要与动力线可靠隔离。（3）PLC的每个电气连接点上的接线应不超过2根。（4）PLC的I/O点与外部器件连接时要使用接线端子过渡。（5）PLC输出点连接感性负载时要配备浪涌保护电路。。按照装配单元单步控制、自动连续控制和单周期控制的要求，在规定的时间内完成机械、传感器、气路的安装与调试，进行PLC程序设计与调试。学习任务四装配单元技能训练训练目标一、1.熟悉装配单元的功能及结构组成，并能进行正确安装；2.能够根据控制要求设计气动控制回路原理图，安装执行器件并进行调试；3.安装所使用的传感器并能调试；4.查明PLC各端口地址，根据要求编写程序和调试；5.能够进行装配单元的人机界面设计和调试。训练要求二、1.小组初步任务方案，并进行成员分工。2.汇报并修正方案。3.小组进行分工并领取实训工具。确定方案三、安装与调试工作计划四、按照工作要求，设计电气原理图、气动原理图。实施五、任务1：设计（1）机械部分安装参照加工单元实物全貌图进行安装。（2）电气连接参照加工单元I/O接线原理图进行电气接线，整理并捆绑好导线。（3）气动连接按气动控制回路图进行气路连接。并将气泵与过滤调压组件连接，在过滤调压组件上设定压力为6bar（600kPa）。任务2：安装电气接线的安装注意事项

（1）电气接线要严格按照图纸连接。（2）做好线号标记和线束绑扎。（3）根据不同电压等级，应使用相应颜色的导线。（4）接线端子上的螺钉旋紧时用力要适度，以免易扣。（5）注意不同电压等级的导线不要混槽布线。（6）合理分配接线端子的连接线数量。。任务3：编程当供气压力达到规定气压后，打开气路阀门，此时分配机构底部气缸在单电控电磁阀的作用下，恢复到初始状态——该气缸活塞杆伸出，因重力下落的物料被阻挡，系统上电并正常运行后，当位置变换机构料盘旁的光电传感器检测到位置变换机构需要物料时，物料分配机构中的上部气缸在电磁阀的作用下活塞杆伸出，将与之对应的物料夹紧，使其不能下落，底部气缸活塞杆缩回，物料掉入位置变换机构的料盘中，底部气缸复位伸出，上部的气缸缩回，物料连续下落，为下一次分料做好准备。供料：1）装配单元的工艺过程PLC驱动与竖直移动气缸相连的电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸驱动气动手指向下移动，磁性开关检测到下移到位后，气动手指驱动手爪夹紧物料，并将夹紧信号通过磁性开关传送给PLC，在PLC控制下，竖直移动气缸复位，被夹紧的物料随气动手指一并提起，离开位置变换机构的料盘，提升到最高位后，水平移动气缸在与之对应的换向阀的驱动下，活塞杆伸出，移动到气缸前端位置后，竖直移动气缸再次被驱动下移，移动到最下端位置，气动手指松开，经短暂延时，竖直移动气缸和水平移动气缸缩回，机械手恢复初始状态装配