（中职） 工业机器人任务2 上料单元的程序设计与调试教学课件（）.pptx

（中职）工业机器人任务2 上料单元的程序设计与调试教学课件（工信版）【目 录】4任务实施1学习目标任务准备3 6技能拓展CONTENTS2任务描述5任务评价【学习目标】1、熟悉上料涂胶单元的整机结构和涂胶机结构组成、工作原理。2、了解光纤传感器、磁性开关的工作原理。3、了解无杆气缸的工作原理和基本结构。4、掌握 6D10B 光纤传感器、节流阀、电磁阀等的调试技能。5、能根据控制要求熟练设计好送料程序并调试。6、能与组员合作共同完成程序设计与调试任务。【任务描述】有一台上料涂胶机构，上料的托盘上装有 3 台车的窗玻璃，要求通过 PLC 的控制，按下启 动按钮，系统上电，按下送料按钮，将车窗托盘送入工作区，同时涂胶机准备就绪（等待机器 人拾取车窗、涂胶后，装配到汽车上）。电气自动化班级接受此任务，要求在 3 天之内完成任务，达到运行要求，完成上料的 PLC 程序设计、调试，并交指导老师验收。【任务准备】3.1 知识和技能准备 1.上料涂胶单元的整机结构认识。（图 1-3-1）一、知识和技能准备 2光纤传感器（1）光纤传感器的工作原理 是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数光与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，称为被调制的信号 光，再通过利用被测量参数对光的传输特性施加的影响，完成测量。如图 1-3-2 所示。【任务准备】一、知识和技能准备 2光纤传感器(2)光纤传感器的结构 本任务选用 6D10B 光纤传感器，用作汽车模型进入 位检测发出汽车到位信号，其实物图如图 1-3-3 所示。【任务准备】一、知识和技能准备 3磁性开关 磁性感应开关，是通过磁铁来感应的开关。里面有一干簧管，干簧管是干式舌簧管的简称，是一种有触点的无源电子开关元件，具有结构简单，体积小便于控制等优点，其外壳一般是一 根密封的玻璃管，管中装有两个铁质的弹性簧片电板，还灌有一种叫金属铑的惰性气体。平时，玻璃管中的两个由特殊材料制成的簧片是分开的。当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁场磁力线 的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路 连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。因此，作为一种利 用磁场信号来控制的线路开关器件，干簧管可以作为传感器用，用于计数，限位等等，同时还 被广泛使用于各种通信设备中。接线如图 1-3-4 所示。在实际运用中，通常用永久磁铁控制这两根金属片的接通与否，所以又被称为“磁控管”。干簧管又叫磁控管，它同霍尔元件差不多，但原理性质不同，是利用磁场信号来控制的一种开 关元件，无磁断开，可以用来检测电路或机械运动的状态。图 1-3-4 磁性开关接线图【任务准备】一、知识和技能准备 4无杆气缸 无杆气缸是指利用活塞直接或间接方式连接外界执行机构，并使其跟随活塞实现往复运动 的气缸。这种气缸的最大优点是节省安装空间。活塞通过磁力带动缸体外部的移动体做同步移 动，其结构如图 1-3-5 所示。它的工作原理是：在活塞上安装一组高强磁性的永久磁环，磁力 线通过薄壁缸筒与套在外面的另一组磁环作用，由于两组磁环磁性相反，具有很强的吸力。当 活塞在缸筒内被气压推动时，则在磁力作用下，带动缸筒外的磁环套一起移动。气缸活塞的推 力必须与磁环的吸力相适应。图 1-3-5 磁性无杆气缸【任务准备】一、知识和技能准备 5、点胶机的认识。（1）点胶机的结构 点胶机又称涂胶机、滴胶机、打胶机、灌胶机等，专门对流体进行控制。并将流体点滴、涂覆 于产品表面或产品内部的自动化机器，可实现三维、四维路径点胶，精确定位，精准控胶，不拉丝，不漏胶，不滴胶。点胶机主要用于产品工艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点、注、涂、点滴到每个产品精确位置，可以用来实现打点、画线、圆型或弧型。本任务选用 TH-200KG 型，参见图 1-3-6，由胶枪和控制盒组成，之间有气管连接,快速接头,筒盖,储存筒.可对所有 粘度液体进行作业，数位时间控制线路，可保证点胶的精度，通过调节输出气压和点胶时间来 获得最佳点胶效果，配备真空回吸装置可调，以消除胶液滴漏现象。【任务准备】一、知识和技能准备 5、点胶机的认识。（2）点胶机工作原理：压缩空气送入胶瓶（注射器），将胶 压进与活塞室相连的进给管中，当活塞处于上冲程时，活塞室中填满胶，当活塞向下推进滴胶针头时，胶从针嘴压出。滴 出的胶量由活塞下冲的距离决定，（3）涂胶枪调节 1）.确保流体顺利流出以及始终固定好胶筒和工作表面的距离和位置，从而取得均匀一致的点胶效果；2）.先逆时针方向调节调压阀来降低气压，再顺时针方向调节调压阀来增大气压到正确的 设定；避免用很高的气压匹配非常小的胶点设置。其理想的搭配是：气压和针头组合产生适 合工作的流速，既不能喷溅也不能太慢；3）.对于任何的流体，适中的点胶时间和气压会产生最好的点胶效果，因其点胶压力可以 在它的峰值保持较长的时间；4）调节图 1-3-7 两旋钮可调节胶枪涂胶点的高低和前后位置。图 1-3-7 胶枪调节【任务准备】二、制订工作计划 1、小组讨论，拟定完成这一任务的基本步骤。步骤一：步骤二：步骤三：2、进行小组人员分工。姓名 分工 表 1-3-1 分工明细表【任务准备】二、制订工作计划 3、工具和材料的准备。（1）为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供借用工具清单表 1-3-2 工具借用清单序号名称 型号 数量 借出时间 学生签名 归还时间 学生签名备注1 十字螺丝刀 2、3、6 各 1 2 一字螺丝刀 2、3、6 各 1 3 活动扳手 6、10 各 1 4 内六角匙15、2、25、3、4、5、6、8、10mm各 1 5 尖嘴钳 1 6 剪线钳 1 7 剪管钳 1 8 剥线钳 1 9 压线钳 1 10 万用表 1【任务准备】二、制订工作计划 3、工具和材料的准备。（2）为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供领用材料清单表 1-3-3 材料借用清单序号名称 型号 数量 借出时间 学生签名 归还时间 学生签名备注1 平头螺杆M425 5 2 软铜线0.5 10m 3 PU 管4、6 各 1m 4 绝缘胶布1 卷【任务准备】一、画出程序流程图根据下面功能框图 1-4-1 及前面的任务描述，画出程序流程图。图 1-4-1 上料单元功能框图送料机构 涂胶系统PLCH2u-I6I6MR控制面板【任务实施】二、I/O 功能分配 根据控制要求，编好 PLC 的 I/O 功能分配表，填入下表 1-4-1 中：表 1-4-1 PLC 的 I/O 功能分配表序号 PLC I/O 功能描述 备注1 按下启动按钮 2 按下停止按钮 3 按下复位按钮 4 联机信号触发 5 送料气缸前限位感应 6 送料气缸后限位感应 7 料仓检测传感器感应 8 按下送料按钮 9 点胶启动 10 送料气缸电磁阀得电【任务实施】三、补充完善控制原理图根据 PLC 的 I/O 功能分配，在下面控制原理图 1-4-2 中填上对应端子功能名称。图 1-4-2 控制原理图【任务实施】四、连接 PLC 各端子接线 元件安装及布线工艺要求应符合国家职业技能鉴定标准维修电工（高级）要求，布线时严 禁损伤线芯和导线绝缘，导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层，不反圈及不露铜过 长。如图 1-4-3图 1-4-3 PLC 接线实物图【任务实施】五、接口板端子接线1、挂板接口板 CN701 端子分配表 1-4-2 挂板接口板 CN701 端子分配表接口板 CN701 地址 线号 功能描述 备注1 X04 送料气缸前限位感应 2 X05 送料气缸后限位感应 3 X06 料仓检测传感器感应 4 X07 送料按钮 20 Y07 机座气缸电磁阀 21 Y10 按键气缸电磁阀 A PS1+继电器常开触点 B PS1-直流 24V 负 C PS12+继电器常开触点 D PS13+继电器常开常闭触点共公端 E X00 启动按钮 F X01 停止按钮 G X02 复位按钮H X03 联机信号 I Y04 启动指示灯 J Y05 停止指示灯 K Y06 复位指示灯 L PS19+直流 24V 正【任务实施】五、接口板端子接线1、挂板接口板 CN701 端子分配图 1-4-4 挂板接口板 CN701 端子接线实物图【任务实施】五、接口板端子接线2、桌面接口板 CN12 端子分配表 1-4-3 桌面接口板 CN12 端子分配表接口板 CN702 地址 线号 功能描述 备注1 推料到位检测 推料到位检测传感器信号线 2 按键底座检测 按键底座检测传感器信号线 3 料仓检测 料仓检测传感器信号线 4 机座气缸伸出限位 机座气缸伸出限位磁性开关信号线 20 点胶继电器 点胶系统继电器信号线 21 按键气缸电磁阀 按键气缸电磁阀信号线 49 送料按键-送料按键电源线-56 机座气缸电磁阀+机座气缸电磁阀电源线+57 按键气缸电磁阀+按键气缸电磁阀电源线+63 PS19+直流电源 24V+进线 64 PS1-直流电源 24V-进线【任务实施】五、接口板端子接线2、桌面接口板 CN12 端子分配图 1-4-5 桌面接口板 CN12 端子接线实物图【任务实施】六、设计 PLC 控制程序，并下载至 PLC 本体。如：图 1-4-6 程序示例【任务实施】七、运行调试1、上电前检查1）观察机构上各元件外表是否有明显移位、松动或损坏等现象；如果存在以上现象，及时调整、紧固或更换元件。2）对照接口板端子分配表或接线图检查桌面和挂板接线是否正确，尤其要检查24V电源，电气元件电源线等线路是否有短路、断路现象。3）接通气路，打开气源，检查气压 0.30.6MPa 按电磁阀手动按钮，确认各气缸及传感器 的原始状态。气路图如图 1-4-7 示。4)设备上不能放置任何不属于本工作站的物品，如有发现请及时清除。注意设备初次组装调试时必须认真检查线路是否正确，接线错误容易造成设备元件损坏。图 1-4-7 料单元气路图【任务实施】七、运行调试2、气缸速度调节（节流阀）控制进出气体流量，调节节流阀使气缸动作顺畅柔和，如图 1-4-8 示；3、气缸前后限位调节（磁性开关）磁性开关安装于无杆气缸的前限位与后限位，确保前后限位分别在气缸缩回和伸出时能够感应到，并输出信号，如图 1-4-9 示磁性开关安装在后限位。节流阀【任务实施】七、运行调试4、托盘检查信号调试（光纤传感器）D10BFP 型光纤传感器的感应范围为 0-10mm，要求确保料盘放置时能够准确感应到，并输出 信号，如需调节光纤传感器请参照下表 1-4-4：表 1-4-4 光纤传感器调节【任务实施】七、运行调试4、托盘检查信号调试（光纤传感器）D10BFP 型光纤传感器的感应范围为 0-10mm，要求确保料盘放置时能够准确感应到，并输出 信号，如需调节光纤传感器请参照下表 1-4-4：表 1-4-4 光纤传感器调节【任务实施】七、运行调试5、调试故障查询表 1-4-5：故障查询表【任务实施】八、总结与思考5、调试故障查询（1）如何判断 3 台车的车窗装配完成，这个信号由谁来发出？（2）这个单元如何与机器人单元、多工位涂胶单元联机？【任务实施】一、展示。各小组派代表展示梯形图（利用投影仪），并解释程序涵义；二、自检。各小组开机运行，检查控制要求的实现情况，并记录如下：项目 实现情况 启动控制功能 停止控制功能 复位控制功能 手动控制功能 自动运行功能 接线工艺情况表 1-5-1 检查控制记录表【任务总结与评价】三、自我评估与总结：1）你掌握了那些知识点？（2）你在编程、接线、调试过程中出现了那些问题？怎么解决的？（3）你觉得你完成的任务中那些地方做得比较好？那些地方做得不够好（编程、接线、调试）？（4）你有那些还没掌握好，不够清楚的？说说你的心得体会：【任务总结与评价】四、小组互评与总结：【任务总结与评价】五、教师评价。根据各小组学生完成任务的表现，给予综合评价，同时给出该工作任务的正确答案供学生 参考：【任务总结与评价】六、各小组对工作岗位的“6S”处理 在各小组和教师都完成工作任务总结以后，各小组必须对自己的工作岗位进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”工作，归还所借的工量具和实习工件。【任务总结与评价】七、填写评价表（见表 1-5-2）：表 1-5-2 工作任务评价表【任务总结与评价】谢谢观赏！