自动化生产线安装与调试教案实践篇-装配单元.docx

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1、项目描述:装配单元的主要组成结构：管形料仓、光电传感器、气缸、气动手指 等。装配单元的作用是对输送站送来工件进行装配及小工件供料。具体如 下：（1）对在加工单元加工好的大工件进行装配（通过机械手将小工件装 配到大工件内），然后由输送单元的搬运机械手送至分解单元。（2）对从供料单元送来的大工件进行装配（通过机械手将小工件装配 到大工件内），然后由输送单元的搬运机械手送至加工单元进行冲压加工。装配单元的工作过程如下：当输送单元的机械手将工件运送到装配站 物料台后，顶料气缸伸出，顶住供料单元倒数第二个工件；挡料气缸缩回， 使料槽中最底层的小圆柱工件落到旋转供料台上，然后旋转供料单元顺时针 旋转180

2、 （右旋），到位后，装配机械手按照“下降气爪一抓取小圆柱一 气爪提升一手臂伸出一气爪下降一气爪松开”的顺序，把小圆柱工件装入大 工件中。机械手装配单元复位的同时，旋转送料单元逆时针旋转180 （左 旋）回到原位，输送单元机械手伸出并抓取该工件，将其送往物料分拣站。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3-1 o任务1装配单元的机械安装任务描述：亚龙YL-1633B装配单元的机械安装。任务目标：1.掌握装配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3-2装配单元机械安装步骤” 和“表3-3装配单元安装参考

3、流程”。（2）教师或学生组装一次装配单元，学生进行过程记录。（3）每组动手安装一次供料单元。教师检查后完成下表。任务2装配单元的气路连接任务描述：亚龙YL-1633B装配单元的气路连接。 任务目标：1.掌握装配单元的气动回路设计。3 .熟悉装配单元的气路连接。4 .注意每个气缸的初始状态。任务实施：（1）请绘制自动装配装置的气动控制回路。（2）连接气路并进行调试。1）连接步骤：从汇流排开始，按气动控制回路图连接电磁阀、气缸。 连接时注意气管走向，按序排布，确保均匀美观，不能交叉、打折；气管要 在快速接头中插紧，不能出现漏气现象。2）气路调试：用电磁阀上的手动换向加锁钮验证气爪气缸、伸出气 缸、

4、旋转气缸等的初始位置和动作位置是否正确。调整气缸节流阀以控制 气缸的运动速度。任务3装配单元的电气接线任务描述：亚龙YL-1633B装配单元的电气接线。任务目标：1.掌握装配单元的传感器接线。2.熟悉装配单元的布线规范。任务实施：（1）仔细分析已经完成布线的装配单元的接线情况，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

5、：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；连接线须有符合规定的标号；每一端子的连接线不超 过2根，等等。（3）根据绘制的电气接线图，在表4-4中列出装配单元装置侧的接线 端口信号端子的分配情况。任务4装配单元的编程调试任务描述：编程并调试装配单元主程序和装配控制子程序。任务目标：1.掌握装配单元PLC的编程技能。2.熟悉复杂PLC控制系统的编程思路。任务实施：（1）分析装配单元工作任务，分解工作过程。1）装配单元各气缸的初始位置：挡料气缸处于

6、伸出状态，顶料气缸处 于缩回状态，料仓上已经有足够数量的小圆柱零件；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。设备上电且接通气源后，若各气缸满足初始位置要求，且料仓上已经 有足够数量的小圆柱零件，工件装配台上没有待装配工件，则“正常工作” 指示灯HL1常亮，表示设备已经准备好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。2）若设备已经准备好，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，就执行回转台回转操作。3）如果回转台上的右料盘内有零件且装配台上有待装配工件，就执行

7、 装配机械手抓取小圆柱零件并放入待装配工件中的操作。4）完成装配任务后，装配机械手返回初始位置，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）运行中发生“零件不足”报警时，指示灯HL3以1Hz频率闪烁， 指示灯HL1和HL2常亮；运行中发生“零件没有”报警时，指示灯HL3以 亮1s、灭0.5s的方式闪烁，HL2熄灭，HL1常亮。（2）请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，请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，完成电气

8、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

9、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，则挡料气缸处于伸出状态， 顶料气缸处于缩回状态，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。 设备上电且气源接通后，若各气缸满足初始位置要求，且 料仓上已经有足够数量的小圆柱零件，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

10、 常亮。 起动后，如果料盘内没有工件，则伸缩气缸伸出，伸出到 位后，升降气缸下降，下降达到极限位置后，机械手得电, 夹紧工件。 夹紧工件后，升降气缸上升，上升达到极限位置后，伸缩 气缸失电缩回，缩回到位后，升降气缸下降，达到极限位 置后，机械手放松，将工件放入摆动气缸右料盘，升降气 缸上升。 右料盘检测到工件后，摆动气缸旋转180 ,准备进行装 配。 左料盘检测到工件后，顶料气缸伸出，顶住料仓上方工件, 伸出到位后，挡料气缸缩回，完成装配，摆动气缸旋转 180 o挡料气缸缩回1s后，再次伸出，伸出到位后，顶料气缸缩回。 右料盘检测到已装配的工件后，升降气缸下降，机械手夹 紧工件。 夹紧工件后，

11、升降气缸上升，伸缩气缸伸出。 伸出到位后，升降气缸下降，机械手放松，将工件放入物 料台，装配机械手返回初始位置，等待下一次装配。 若在运行中按下停止按钮，则供料机构立即停止供料，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。 运行中发生“零件不足”报警时，指示灯HL3以1Hz频率 闪烁，指示灯HL1和HL2灯常亮。运行中发生“零件没有”报警时，指示灯HL3以亮1s、灭 0.5s的方式闪烁，HL2熄灭，HL1常亮。(5)请将正确的装配单元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，观察装配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)装配过程中出现意外情况应如何处理？(3)在供料过程中，如果零件落不到左、右料盘应如何处理?(4)思考装配单元可能会出现的各种问题。