《自动化生产线安装、调试和维护技术（第2版）》课件-模块4装配单元安装与调试

模块四

装配单元安装与调试任务1：

硬件设备安装与调试目录02结构组成03硬件安装调试01任务目标及要求认知摆动气缸和导向气缸的工作原理；1技能要求完成装配单元装置侧机械部件的安装，气路连接和调试；1设计装配单元的PLC控制电路；2编制和调试PLC程序。3知识目标掌握装配单元的安装与调整的方法和步骤；2掌握带分支步进顺序控制程序的编制方法和技巧。3目录02结构组成03硬件安装调试01任务目标及要求装置侧部分PLC侧部分装置侧部分装置侧部分回转物料台装置侧部分装配机械手装置侧部分装配台料斗装置侧部分导向气缸装置侧部分警示灯PLC侧部分PLC控制器模块按钮/指示灯模块接线端口模块电源模块目录02结构组成03硬件安装调试01任务目标及要求1

安装前的准备工作安装前应对设备的零部件作初步检查以及必要的调整。(1)工具和零部件的应合理摆放，操作时每次使用完的工具应放回原处。

(2)装配单元可分解成4个组件01

供料系统组件02回转机构及装配台安装方法首先进行组件装配，然后再进行总装。2

安装步骤03装配机械手组件04工作单元支撑组件2

安装步骤（1）供料系统组件安装2143（2）回转机构及装配台安装2

安装步骤回转台组件组件装配过程（3）装配机械手组件安装2

安装步骤装配机械手组件组件装配过程（4）装配机械手组件安装2

安装步骤支撑架组件装配过程（4）装配机械手组件安装2

安装步骤步骤二安装供料料仓组件步骤一回转机构及配合组件安装到支撑架上（4）装配机械手组件安装2

安装步骤步骤三供料组件和装配机械手支撑板步骤四安装装配机械手组件安装过程中，须注意如下事项：⑴预留螺栓的放置一定要足够，以免造成组件之间不能完成安装。⑵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。⑶装配工作完成后，尚须进一步校验和调整，例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。4

装配单元安装调试安装步骤计划时间实际时间工具是否返工，返工原因及解决方法落料支撑架的安装

回转物料台的安装

装配机械手的安装

装配台斗的安装

警示灯的安装

传感器的安装

电磁阀的安装

整体安装

4

装配单元安装调试调试过程工件落料是否准确原因及解决方法：回转台回转位置是否到位原因及解决方法：机械手夹取工件是否准确原因及解决方法：零件嵌入工件位置是否有偏差原因及解决方法：传感器是否能正常检测原因及解决方法：气路是否能正常换向原因及解决方法：其他故障及解决方法：本节结束！Thankyou模块四

装配单元安装与调试任务2：

控制线路连接与查验目录02电路接线原理图03电路连接01IO信号分配04电路查验IO信号分配输入信号序号PLC输入点信号名称信号来源序号PLC输入点信号名称信号来源1I0.0零件不足检测装置侧11I1.2摆动气缸右限检测装置侧2I0.1零件有无检测12I1.3手爪夹紧检测3I0.2左料盘零件检测13I1.4手爪下降到位检测4I0.3右料盘零件检测14I1.5手爪上升到位检测5I0.4装配台工件检测15I1.6手臂缩回到位检测6I0.5顶料到位检测16I1.7手臂伸出到位检测7I0.6顶料复位检测17I2.4停止按钮

按钮/指示灯模块

8I0.7挡料状态检测18I2.5启动按钮9I1.0落料状态检测19I2.6急停按钮10I1.1摆动气缸左限检测20I2.7单机/联机IO信号分配输出信号序号PLC输出点信号名称信号来源序号PLC输出点信号名称信号来源1Q0.0挡料电磁阀装置侧10Q1.5红色HL1指示灯按钮/指示灯模块2Q0.1顶料电磁阀11Q1.6绿色HL2指示灯3Q0.2回转电磁阀12Q1.7黄色HL3指示灯4Q0.3手爪夹紧电磁阀5Q0.4手爪下降电磁阀6Q0.5手臂伸出电磁阀7Q0.6红色警示灯8Q0.7橙色警示灯9Q1.0绿色指示灯目录02电路接线原理图03电路连接01IO信号分配04电路查验电路接线原理图目录02电路接线原理图03电路连接01IO信号分配04电路查验01装置侧电路的连接输入端口中间层输出端口中间层端子号设备符号信号线端子号设备符号信号线2SC1零件不足检测21Y挡料电磁阀3SC2零件有无检测32Y顶料电磁阀4SC3左料盘零件检测43Y回转电磁阀5SC4右料盘零件检测54Y手爪夹紧电磁阀6SC5装配台工件检测65Y手爪下降电磁阀71B1顶料到位检测76Y手臂伸出电磁阀81B2顶料复位检测8AL1红色警示灯92B1挡料状态检测9AL2橙色警示灯102B2落料状态检测10AL3绿色指示灯115B1摆动气缸左限检测

125B2摆动气缸右限检测

136B2手爪夹紧检测

144B1手爪下降到位检测

154B2手爪上升到位检测

163B1手臂缩回到位检测

173B2手臂伸出到位检测

供料单元PLC侧端口板直流稳压电源按钮/指示灯控制单元S7-1200PLC02PLC侧电路的连接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。02PLC侧电路的连接序号PLC输入点信号名称信号来源1I0.0BG1装置侧2I0.1BG23I0.2BG34I0.3BG45I0.4BG56I0.51B17I0.61B28I0.72B19I1.02B210I1.15B111I1.25B212I1.36B213I1.44B214I1.54B115I2.03B116I2.13B221I2.4SB1按钮/指示灯模块22I2.5SB223I2.6QS24I2.7SA输入端口中间层端子号设备符号信号线2BG1芯件不足检测3BG2芯件有无检测4BG3左料盘芯件检测5BG4右料盘芯件检测6BG5装配台工件检测71B1顶料到位检测81B2顶料复位检测92B1挡料伸出到位102B2挡料退回到位115B1摆动气缸左限125B2摆动气缸右限136B2手爪夹紧检测144B2手爪下降到位154B1手爪上升到位163B1手臂缩回到位173B2手臂伸出到位PLC输入侧接线02PLC侧电路的连接PLC输出侧接线序号PLC输出点信号名称信号来源1Q0.01Y装置侧2Q0.12Y3Q0.23Y4Q0.34Y5Q0.45Y6Q0.56Y14Q2.5HL1按钮/指示灯模块15Q2.6HL216Q2.7HL3输出端口中间层端子号设备符号信号线21Y挡料电磁阀32Y顶料电磁阀43Y回转电磁阀54Y手爪夹紧电磁阀65Y手爪下降电磁阀76Y手臂伸出电磁阀03接线注意事项导线线端应该处理干净，无线芯外露，裸露铜线不得超过2mm。一般应该做冷压插针处理，导线在端子上的压接，以用手稍用力外拉不动为宜。线端应该套规定的线号。导线走向应该平顺有序，不得重叠挤压折曲，顺序凌乱。传感器护套线的护套层，应放在线槽内，只有线芯从线槽出线孔内穿出。不用芯线应减掉，并用热塑管套住或用绝缘胶带包裹在护套绝缘层的根部，不可裸露接线注意事项为接线方便，一般应该先接下层端子，后接上层端子。要仔细辨明原理图中的端子功能标注。要注意气缸磁性开关棕色和蓝色的两根线，漫射式光电开关的棕色、黑色、蓝色三根线，金属传感器的棕色、黑色、蓝色三根线的极性不能接反。导线走向应该平顺有序，不得重叠挤压折曲，顺序凌乱。线路应该用黑色尼龙扎带进行绑扎，以不使导线外皮变形为宜。装置侧接线完成后，应用扎带绑扎，力求整齐美观。按钮/指示灯模块，按照端子接口的规定连接。目录02电路接线原理图03电路连接01IO信号分配04电路查验03注意事项测量连接线路是否为通路时，一般在未上电之前，使用蜂鸣器档位，表笔分别连接要测量的两个点位，听到蜂鸣器声，表示是通路。03注意事项上电之后，可用电压测量两点之间的电压，为0V表示为通路；测量电源电压之前，要确定是直流电压还是交流电压，选择对应档位。04电路调试工作单装配单元电路安装及调试工作单调试内容正确

错误

原因零件不足信号检测

零件有无信号检测

左转盘零件检测

右转盘零件检测

装配台工件检测

顶料到位检测

顶料复位检测

挡料状态检测

落料状态检测

回转气缸左限位检测

回转气缸右限位检测

手爪夹紧检测

手爪下降到位检测

手爪提升地位检测

手臂缩回到位检测

手臂伸出到位检测

本节结束！Thankyou模块四

装配单元安装与调试任务3：

气动回路设计与连接气动回路设计装配单元的气动回路气动回路工作原理气路连接步骤单向节流阀连接和调整原理示意从汇流排开始，按气动控制回路原理图连接电磁阀、气缸。(1)电磁阀组与气体汇流板的连接必须压在橡胶密封垫上固定，要求密封良好，无泄漏。(2)如果有气缸动作相反，将气缸两端进气管位置颠倒即可。(3)气路连接的专业规范要求气管走向应按序排布，均匀美观，不能交叉、打折。连接时注意气管走向，应按序排布。气管要在快速接头中插紧，不能够有漏气现象。(1)气路连接完毕后，应用扎带绑扎，绑扎带之间的距离不超过50mm，无气管缠绕，绑扎变形现象。电缆和气管应分开绑扎，但来自同一个移动模块上时，允许绑扎在一起，线槽内不走气管。(2)气缸节流阀调整要适当，以活塞进出迅速、无冲击、无卡滞现象为宜

(3)气动回路的连接与调试气路的调试用电磁阀上的手动换向按钮验证顶料气缸和推料气缸的初始和动作位置是否正确。(1)调整气缸节流阀以控制活塞杆的往复运动速度，使得气缸动作时无冲击同时无卡滞现象。(2)气动回路的连接与调试气路的调试调试内容是否不正确原因气路连接是否无漏气现象

顶料气缸伸出是否顺畅

顶料气缸缩回是否顺畅

挡料气缸伸出是否顺畅

挡料气缸缩回是否顺畅

手臂导向气缸伸出是否顺畅

手臂导向气缸缩回是否顺畅

手爪导向气缸提升是否顺畅

手爪导向气缸下降是否顺畅

手指气缸夹紧是否顺畅

手指气缸松开是否顺畅

本节结束！Thankyou模块四

装配单元安装与调试任务4：

控制程序设计与调试目录02程序结构03程序设计01控制要求分析04程序调试装配单元控制要求01装配单元控制要求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提升（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。1初始位置装配单元启动，“设备运行”指示灯HL2常亮。若回转台上的左料盘内没有小圆柱芯件，就执行下料操作；若左料盘内有芯件，而右料盘内没有，执行回转台回转操作。2若设备准备好，按下启动按钮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。3如果回转台上的右料盘内有小圆柱芯件装配单元控制要求装配机械手应返回初始位置，等待下一次装配。4完成装配任务后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。5若在运行过程中按下停止按钮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，工作单元不能再启动。6若在运行中料仓内芯件不足和料仓内没有芯件出现在情况装配单元控制程序结构02装配单元控制程序结构下料过程步进控制装配过程步进控制21系统启动/停止的控制01上电初始化故障检测系统状态显示检查系统是否准备就绪系统启动停止操作3541202系统启动后工艺过程的步进顺序控制程序设计03三、装配单元控制程序编写方法两个子过程构成了装配单元的整体工作过程，如果系统运行中发出了停止指令，则必须在两个子过程都返回其初始步后，才能使系统停止工作。因此，每一子过程的初始步，必须包含停止指令的信息，使得率先返回初始步的子过程不能满足步转移条件而停在初始步等待。0203两个子过程都是步进顺序程序。它们的初始步，均应在系统启动时置位。两个子过程的相互独立性体现在，每一子过程在其初始步，当其启动条件满足后，即转移到下一步，开始本序列的步进过程；过程结束后，不需要等待另一子过程的结束，即可返回初始步；如果其启动条件仍然满足，又开始下一个工作周期。装配单元的主控过程包括两个相互独立的子过程：一个是下料过程，另一个是装配过程011、装配单元下料过程流程装配台有工件，左料盘无工件，运行状态定时1S驱动顶料气缸，到位延时0.3s确认，驱动落料气缸复位落料气缸，复位顶料气缸延时0.3s，确认落料气缸缩回到位左料盘有芯件顶料气缸缩回到位启动条件定时到供料初始步供料步供料复位步定时到供料初始步1、装配单元下料过程程序设计启动条件定时到供料初始步装配台有工件，左料盘无工件，运行状态定时1S11、装配单元下料过程程序设计落料气缸缩回到位供料步驱动顶料气缸，到位延时0.3s确认，驱动落料气缸21左料盘有芯件1、装配单元下料过程程序设计顶料气缸缩回到位供料复位步复位落料气缸复位，顶料气缸延时0.3s，确认2定时到供料初始步2、装配单元回转气缸程序设计3、装配单元装配过程流程启动条件装配初始步抓取工件步装配台有工件，延时1s确认手爪下降、到位后手指夹紧，到位后延时1S右料盘有芯件定时到定时时间到1松开到位装配初始步机械手返回步手爪上升、到位后手臂缩回，延时0.5s装配台无工件定时到1装配步手爪上升手臂伸出，延时1S；手爪下降，手爪松开3、装配单元装配过程程序设计启动条件装配初始步装配台有工件，延时1s确认右料盘有芯件定时到13、装配单元装配过程程序设计定时时间到抓取工件步手爪下降、到位后手指夹紧，到位后延时1S213、装配单元装配过程程序设计松开到位装配步手爪上升，手臂伸出，延时1S；手爪下降，手爪松开323、装配单元装配过程程序设计装配台无工件机械手返回步手爪上升、到位后手臂缩回，延时0.5s3定时到装配初始步4、状态指示灯控制编程序号控制要求HL1（黄）指示灯状态HL2（绿）指示灯状态HL3（红）指示灯状态1工作单元准备好，指示灯HL1常亮。常亮熄灭熄灭2工作单元没有准备好，指示灯HL1以1Hz频率闪烁。1Hz频率闪烁熄灭熄灭3工作单元运行过程中，指示灯HL2常亮。熄灭常亮熄灭4工作单元停止工作，HL2指示灯熄灭。熄灭熄灭熄灭5运行过程中，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。常亮常亮1Hz频率闪烁6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。常亮熄灭以亮1秒灭0.5秒的方式闪烁4、状态指示灯控制编程程序调试03装配单元程序调试装配单元初态调试工作单调试内容是否原因1顶料气缸是否处于缩回状态

2挡料气缸是否处于伸出状态

3物料仓内物料是否充足

4回转台位置是否正确

5手臂导向气缸是否处于缩回状态

6手爪导向气缸是否处于提升状态

7手指气缸是否处于松开状态

8物料台是否处于无工件状态

9HL1指示灯状态是否正常

10HL2指示灯状态是否正常

装配单元程序调试装配单元运行状态调试工作单调试内容是否原因1HL1指示灯是否点亮

2HL2指示灯是否常亮

3物料盘有料顶料气缸是否动作

推料气缸是否动作

4物料盘无料顶料气缸是否动作

推料气缸是否动作

5料仓内料不足HL1灯是否闪烁，1Hz指示灯HL2保持常亮6料仓内缺料HL1是否常亮HL2是否熄灭HL3是否闪烁，亮1s灭0.5s调试内容是否原因7右料盘无料时回转气缸是否动作8物料台有工件时手臂导向气缸是否动作手爪导向气缸是否动作手指气缸是否动作9物料台无工件时手臂导向气缸是否动作手爪导向气缸是否动作手指气缸是否动作10料仓没有工件时，供料动作是否继续11单个周期工作完成后是否循环

启动按钮按下后装配单元程序调试装配单元运行状态调试工作单停止按钮按下后调试内容是否原因1HL1指示灯是否常亮

2HL2指示灯是否熄灭

3HL3指示灯是否熄灭

4工作状态是否正常本节结束！Thankyou模块四

装配单元安装与调试任务5：

装配系统评价与优化目录02总结归纳03拓展训练01自评、互评、师评装配单元评价01一、自评、互评、师评评价内容及标准分值得分

电源上电前检查电路检查1.电线金属材料外露、导线端子连接处接线松动不牢固或外露金属过长，每处扣1分4

2.电路接线没有绑扎或电路接线凌乱，每处扣1分4

3.线槽没盖住或翘起或未完全盖住现象，每处扣1分4

气路检查4.气路连接有漏气现象，每处扣1分4

5.节流阀调整不当（气缸运行过程存在爬行或者冲击现象），每处扣1分4

6.绑扎工艺工整美观，如有气管缠绕绑扎变形现象每处扣1分4