自动化生产线安装与调试教案实践篇-加工单元.docx

项目描述：加工单元主要由气缸、阀组、导轨、气动手指等组成。加工单元的基本功能：加工单元是处理工件的单元之一，用于对输送 站送来的工件进行模拟冲孔或冲压等处理。具体如下：（1）把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的机械手供料）送到 冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后送回物料台，待输送单元的机 械手取出。（2）把该单元物料台上的工件（工件由输送单元的机械手从装配站送 来）送到冲压机构下面，完成把小工件压入大工件的工作过程，然后送回物 料台，待输送单元的机械手取出。加工单元的工作过程：输送单元的机械手把工件运送到加工站物料台 上，物料检测传感器检测到工件后，按照“机械手夹紧工件T物料台回到加 工区域冲压气缸下方一冲压气缸向下伸出以冲压工件一完成冲压动作后向 上缩回一物料今重新伸出一到位后机械手松开”的顺序完成工件加工，最后， 向系统发出加工完成信号，输送单元机械手伸出并抓取该工件，将其送往下 一站。以小组为单位，根据给定的任务，结合所学知识搜集资料，和组员讨 论后完成表2-1 o任务1加工单元的机械安装任务描述：亚龙YL-1633B加工单元的机械安装。任务目标：1.掌握加工单元的机械安装流程。2.熟悉安装过程的注意事项。任务实施：（1）观看相关视频、PPT,仔细阅读“表22加工单元机械安装步骤” 和“表2-3加工单元安装参考流程”。（2）教师或学生组装一次加工单元，学生进行过程记录。（3）每组动手安装一次加工单元。教师检查后完成下表。任务2加工单元的气路连接任务描述：亚龙YL-1633B加工单元的气路连接。任务目标：1.掌握加工单元的气动回路设计。2 .熟悉加工单元的气路连接。3 .注意每个气缸的初始状态。任务实施：（1）请绘制自动加工装置的气动控制回路。2.连接气路并进行调试。调试时应注意以下几点：（1）冲压气缸对气体的压力和流量要求比较高，故冲压气缸的配套气 管粗。（2）气缸的初始状态可采用手动控制。气路接通后，通过调换进气管 和出气管位置来调节其初始状态。冲压气缸的初始状态为缩回；伸缩气缸的 初始状态为伸出；夹紧气缸的初始状态为松开。（3）调解节流阀以控制气缸的伸出和缩回速度。任务3加工单元的电气接线任务描述：亚龙YL-1633B加工单元的电气接线。任务目标：1.掌握加工单元的传感器接线。2.熟悉加工单元布线的规范。任务实施：（1）仔细分析已经完成布线的加工单元的接线情况，并绘制电气接线 图。（2）根据绘制的电气接线图，每组动手布线一次。接线时应注意，装置侧端口中输入信号端子的上层（+24V）只能作为 传感器的正电源端，切勿用于电磁阀等执行元件的负载。电磁阀等执行元件 的正电源端和0V端应连接到输出信号端子下层的对应端子上。装置侧接线 完成后，用扎带绑扎，确保整齐、美观。PLC侧的接线包括：电源侧的接线，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。电气接线的工艺应符合国家职业标准规定。例如，导线连到端子时， 采用紧端子压接方法；连接线应有符合规定的标号；每一端子连接导线不超 过2根，等等。（3）根据绘制的电气接线图，在表1-4中列出加工单元装置侧的接线 端口信号端子的分配情况。任务4加工单元的编程调试任务描述：加工单元的程序主要是主程序和加工控制子程序。任务目标：1.掌握加工单元PLC编程技能。2.熟悉复杂PLC控制系统的编程思路。任务实施：（1）分析加工单元工作任务，分解工作过程。1）加工单元各气缸的初始位置：冲压气缸的初始状态为缩回；伸缩气 缸的初始状态为伸出；夹紧气缸的初始状态为松开。设备上电且气源接通后，若各气缸满足初始位置要求。则“正常工作” 指示灯HL1常亮，表示设备已经准备好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。2）设备准备好之后，按下起动按钮，加工单元起动，“设备运行”指 示灯HL2常亮。3）如果在物料台上放入一个工件，物料检测传感器检测到工件后，气 爪将其夹紧，把工件送入冲压头下方进行加工。4）完成加工任务后，冲压头返回初始位置，伸缩气缸伸出，把工件送 出，气爪张开，等待输送站的机械手将加工好的工件取走。5）若在运行过程中按下急停按钮，加工动作会立刻停止。急停复位后， 可继续工作。（2）请正确绘制装置控制流程图，并编写PLC程序。（可附页）完成以上任务后，以小组为单位与教师交流！（3）完成程序编制后，在实训台上完成材料自动供料装置机械零部件 的装配与调整，电气及气动控制回路的安装、安全测试与功能手动调试。然 后打开S7-200 smart PLC编程软件STEP7 SMART V2.0,完成PLC程序输入、 下载、监控，最终完成材料自动供料装置的功能调试。（4）利用编程软件的编译与纠错功能检查程序，确保程序的正确性。 可按下列步骤完成系统调试。（在完成的步骤后打“ J”） PLC输入设备和输入口的接线是否正确。 PLC输入设备COM端和输入端口 COM端接线是否正确。 PLC输出设备和输出端口的接线是否正确。 PLC输出端口 COM端是否与24V直流电源正确连接。 请老师检查接线是否正确，然后完成安全测试，记录测试结果。 打开编程软件，输入符号表与PLC梯形图程序并编译，必要时调 试逻辑错误。 连接通信电缆，打开PLC电源，将程序下载到PLC中。 将PLC状态设置为“RUN”，开启监控，进行装置功能调 试。 设备上电且气源接通后，若按钮/指示灯模块上的工作方式选择开关SA置于断开位置，则冲压气缸的初始状态为缩 回；伸缩气缸的初始状态为伸出；夹紧气缸的初始状态为 松开。 设备上电且气源接通后，若各气缸满足初始位置要求。则 “正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备已经准备好。否 则，该指示灯以1Hz频率闪烁。 若设备准备好，按下起动按钮，工作单元起动，指示灯HL2 常亮。 起动后，若在物料台上放入一个工件，物料检测传感器检 测到工件后，使用气爪将其夹紧。 气爪夹紧工件1s后，滑台气缸将工件送入冲压头下方。 工件到达冲压头下方后，冲压气缸开始工作，完成一次冲 压。 冲压完成1s后，滑台气缸伸出。 滑台气缸伸出到位后，气爪松开。 气爪上的工件被人工取出后，若没有停止信号，再次放入 工件后则进行下一个循环操作。 若在运行中按下停止按钮，则在完成本工作周期任务后， 工作单元停止工作，指示灯HL2熄灭。（5）请将正确的加工单元PLC控制程序记录下来。【调试与运行】（1）调整气动部分，检查气路是否正确，气压是否合适，气缸的动作 速度是否合适。（2）检查磁性开关的安装位置是否到位，磁性开关工作是否正常。（3）检查I/O接线是否正确。（4）检查光电接近开关安装是否合理，灵敏度是否合适，保证检测的 可靠性。（5）放入工件，运行程序，观察加工单元动作是否满足任务要求。（6）调试各种可能出现的情况，比如在任何情况下都有可能加入工件, 要确保系统随时能够可靠工作。（7）优化程序。【问题与思考】（1）简述气动连线检查的方法、传感器接线检查的方法、I/O检测及 故障排除的方法。（2）加工过程中出现意外情况应如何处理？（3）如果想采用网络控制，应如何实现？（4）思考加工单元可能会出现的各种问题。