4-1装配站的认知电子教案

PAGEPAGE8项目四装配站的安装与调试课题名称装配站的认知学时2学时授课班级22机电一体化技术二班总讲第13讲教材《自动化生产线安装与调试》高等教育出版社，钟苏丽主编教学目标素质目标1.具有团队协作和沟通能力；2.具有安全意识；3.具有刻苦钻研、积极进取的精神和能力。知识目标1.了解装配站的功能及结构组成；2.掌握装配站各传感器的类型、功能及安装调试的方法；3.掌握装配站的操控步骤。能力目标1.能够利用系统原程序进行装配站的操控运行；2.能够对装配站所使用的传感器进行正确的选择、安装与调试。3.能够正确使用内六方、螺丝刀等工具。教学重点装配站的功能及结构组成教学难点装配站传感器的选择、安装与调试【讲授新课】一、任务引入提供YL-335B自动线装配单元一个、检测元件若干（磁性开关、光电开关、光纤传感器、电感式传感器等）、安装工具一套。学生首先自主学习各传感器的工作原理，根据供料单元的动作要求确定各传感器的安装位置，然后完成供料单元各传感器的安装，并调节其精度以保证正常工作。二、任务资讯装配单元可以模拟两个物料装配过程，并通过旋转工作台模拟物流传送过程。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。装配单元的结构装配单元的结构组成包括：管形料仓，供料机构，廻转物料台，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。（二）管形料仓管形料仓用来存储装配用的金属、黑色和白色小园柱零件。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。（三）落料机构图中，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。系统气源接通后，顶料气缸的初始位置在缩回状态，挡料气缸的初始位置在伸出状态。这样，当从料仓上面放下工件时，工件将被挡料气缸活塞杆终端的挡块阻挡而不能落下。需要进行落料操作时，首先使顶料气缸伸出，把次下层的工件夹紧，然后挡料气缸缩回，工件掉入廻转物料台的料盘中。之后挡料气缸复位伸出，顶料气缸缩回，次下层工件跌落到挡料气缸终端挡块上，为再一次供料作准备。（四）回转物料台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。图中的光电传感器1和光电传感器2分别用来检测左面和右面料盘是否有零件。两个光电传感器均选用CX-441型。（五）装配机械手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园柱零件，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。装配机械手装置是一个三维运动的机构，它由水平方向移动和竖直方向移动的2个导向气缸和气动手指组成。（六）装配台料斗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。为了确定装配台料斗内是否放置了待装配工件，使用了光纤传感器进行检测。料斗的侧面开了一个M6的螺孔，光纤传感器的光纤探头就固定在螺孔内。（七）警示灯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。三、任务分析（一）知识目标1．了解装配站的功能及结构组成；2．掌握装配站各传感器的类型、功能及安装调试的方法；3．掌握装配站的操控步骤。（二）能力目标1．能够利用系统原程序进行装配站的操控运行；2．能够完成装配站各传感器的安装与调节；3．能够正确使用内六方、螺丝刀等工具。（三）装配站光纤传感器光纤型传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。当光纤传感器灵敏度调得较小时，反射性较差的黑色物体，光电探测器无法接收到反射信号；而反射性较好的白色物体，光电探测器就可以接收到反射信号。反之，若调高光纤传感器灵敏度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收到反射信号。图中给出了放大器单元的俯视图，调节其中部的8旋转灵敏度高速旋钮就能进行放大器灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大）。调节时，会看到“入光量显示灯”发光的变化。当探测器检测到物料时，“动作显示灯”会亮，提示检测到物料。四、任务实施学生每2-4人一组，分工协作，利用系统原程序完成装配站的运行调试。工具、材料准备完成本次任务，需准备以下工具和材料，请填写表格。表3-1-1材料工具清单项目序号名称用途型号数量备注所用设备1自动化生产线装配站所用仪表1万用表所用元件及材料1磁性开关2漫反射光电开关3光纤式光电开关4光纤转换器5光纤6尼龙扎带7绝缘软导线所需工具1斜口钳2尖嘴钳3钟表螺丝刀4一字螺丝刀5十字螺丝刀成员签字：教师签字：装配站的运行调试同学们利用系统原程序，进行装配站的运行调试，可参考以下步骤：1．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芯件；装配机械手的升降气缸处于缩回状态，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芯件，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，按下起动按钮，装配单元起动，“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芯件，则执行下料操作；如果左料盘内有芯件，而右料盘内没有，则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芯件且装配台上有待装配工件，装配机械手将抓取小圆柱芯件放进待装配工件中。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．若在运行中料仓内芯件不足，则工作单元继续工作，但指示灯HL2以1HZ的频率闪烁，指示灯HL1保持常亮。若料仓内没有芯件，则HL1和HL2指示灯均以1HZ频率闪烁。工作站在完成本周期任务后停止。除非向料仓补充足够的芯件，否则工作单元不能再起动。（三）装配单元检测元件的安装在进行装配单元检测元件的安装与调试时注意事项如下：在光纤传感器的安装过程中，不要将光缆用力折弯，否则会损坏。首先将光纤检测头固定，将光纤放大器安装在导轨上，然后将光纤检测头的尾端两条光纤分别插入放大器的两个光纤孔；然后使用螺丝刀进行灵敏度的调节。五、任务检查与评价教师检查各组完成情况，对学生分组设计过程中出现的个别问题，单独讲解，对出现的共性问题集体讲解，填写考核表，并给出考核成绩，展示学生优秀设计方案和程序，激发学生学习热情。评分内容配分重点检查内容扣分得分备注检测元件安装与调试70磁性