装配单元的安装与调试

自动生产线应用技术项目三装配单元的安装与调试装配单元的装配与测设装配单元的编程与单机调试装配单元是亚龙YL-335B自动生产线的第三个工作站，其功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱形工件嵌入放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。装配单元除了可以独立工作外，还可以协同其他工作单元联动，形成自动生产线的整体运行。本项目的主要工作任务是对装配单元实施机电安装、编程调试及运行等操作，其目的是锻炼学生识图、安装、布线、编程及装调的综合能力。项目综述一、项目三装配单元的安装与调试学习目标二、知识目标1.了解装配单元的基本结构组成，理解装配单元在工作过程中其传感器、气动单元和PLC的工作原理及作用，掌握装配单元PLC的程序设计及调试方法。项目三装配单元的安装与调试技能目标2.能够熟练安装、调试装配单元的机械组件、气动元件并对其进行气路连接；能够熟练安装装配单元的电气控制电路（传感器、PLC、电气端子排）的接线，保证硬件部分正常供电；能够根据装配单元的工艺要求编写、调试PLC程序。项目三装配单元的安装与调试项目准备二、完成本项目的设备清单1.项目三装配单元的安装与调试预习要点1.（1）（2）（3）（4）PLC工作原理及内部寄存器。气动控制识图及连接知识。S7-200编程软件操作知识。机电安装、调试相关知识。项目三装配单元的安装与调试单元由两大部分组成：一部分是机械整体结构部分（机械组件、气动元件），另一部分则是电气控制部分（传感器、PLC、电气接线端子排组件）。装配单元的机械装配与调整一、知识链接任务一装配单元的装配与测试机械组件的组成1.1）管形料仓管形料仓用来存储装配用的金属、黑色和白色小圆柱工件，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，由于两者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。为了能在料仓供料不足和缺料时进行报警，在塑料圆管底部和底座处分别安装了光电开关和光纤传感器，光纤传感器的灵敏度调整应以能检测到黑色工件为准。任务一装配单元的装配与测试2）落料机构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，工件掉入回转物料台的料盘中。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，为再一次供料做准备。任务一装配单元的装配与测试落料机构剖视图任务一装配单元的装配与测试转物料台的结构主要由气动摆台和两个料盘组成。气动摆台能驱动料盘旋转180°，从而实现把从落料机构落到料盘的工件移动到装配机械手正下方的功能。2）回转物料台回转物料台的结构任务一装配单元的装配与测试气动摆台是回转物料台的主要器件，它是由直线气缸驱动齿轮齿条实现回转运动的，回转角度能在0°~90°和0°~180°任意调整，而且可以安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需要变换的机构。3）气动摆台气动摆台任务一装配单元的装配与测试当需要调节回转角度或摆动位置精度时，应首先松开调节螺杆上的反扣螺母，通过旋入或旋出调节螺杆改变回转凸台的回转角度，调节螺杆1和调节螺杆2分别用于左旋角度和右旋角度的调整。当调整好摆动角度后，应将反扣螺母与基体反扣锁紧，防止调节螺杆松动，造成回转精度降低。回转到位的信号是通过调整气动摆台滑轨内的两个磁性开关的位置实现的。磁性开关位置调整示意图任务一装配单元的装配与测试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回转物料台料盘上有小圆柱零件，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时，机械手便从初始状态开始执行装配操作过程。5）装配机械手装配机械手的整体外形任务一装配单元的装配与测试导向气缸是指具有导向功能的气缸，由标准气缸和导向装置集合而成。导向气缸用于驱动装配机械手沿导杆水平方向移动，其外形如图所示。6）导向气缸导向气缸的外形任务一装配单元的装配与测试导向气缸由带双导杆的直线运动气缸和其他附件组成。安装支架用于导杆导向件的安装和导向气缸整体的固定，连接件安装板用于固定其他需要连接到该导向气缸上的工件，并将两导杆和直线气缸的活塞杆的相对位置固定。当直线气缸的一端接通压缩空气后，活塞被驱动做直线运动，活塞杆也一起移动，被连接件安装板固定到一起的两导杆也随活塞杆伸出或缩回，从而实现导向气缸的整体功能。安装在导杆末端的行程调整板用于调整该导杆气缸的伸出行程，具体调整方法是松开行程调整板上的紧定螺钉，让行程调整板在导杆上移动，当达到理想的伸出距离以后，再完全锁紧紧定螺钉，完成行程的调节。任务一装配单元的装配与测试7）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。料斗的侧面开有一个M6的螺孔，光纤传感器的光纤探头就固定在螺孔内。任务一装配单元的装配与测试装配单元的电磁阀组由6个单电控5/2换向阀组成，这些电磁阀分别对物料分配、位置变换和装配动作气路进行控制，以改变各自动作状态。8）电磁阀组装配单元的电磁阀组任务一装配单元的装配与测试装配单元上安装有红、黄、绿三色指示灯，它是作为整个系统的警示灯用的。指示灯有5根引线，其中，黄绿交叉线为地线；红色线为红色灯控制线；黄色线为黄色灯控制线；绿色线为绿色灯控制线；黑色线为信号灯公共控制线。9）指示灯指示灯的外形及接线任务一装配单元的装配与测试（1）在装配之前，熟悉本单元的功能和动作过程。（2）按照“零件—组件—组装”的思路，首先将各个零件安装成组件，然后进行组装。所装成的组件包括小工件供料组件、装配回转台组件、装配机械手组件、小工件料仓组件、左支撑架组件和右支撑架组件机械组件的安装方法2.任务一装配单元的装配与测试装配单元机械组件任务一装配单元的装配与测试（3）在完成以上组件的装配后，将与底板接触的型材放置在底板的联接螺纹上，使用L形的连接件和连接螺栓，固定装配模块的型材支撑架型材支撑架的固定任务一装配单元的装配与测试（4）用螺钉在气缸上安装电磁感应接近开关，并在传感器支撑板上安装光敏式接近开关和金属传感器，螺钉先不要拧紧，以便进行调节。（5）把图310中的组件逐个安装到支撑架上，装配顺序为：回转台组件—小工件料仓组件—小工件供料组件—装配机械手组件。（6）把电磁阀组、PLC和接线端子排固定在底板上。（7）在工作台上先放入螺母，然后把以上整体固定于工作台上，安装螺钉固定。任务一装配单元的装配与测试装配单元的气动系统主要包括气源、气动汇流板、直线气缸、摆动气缸、气动手指、单电控5/2换向阀、单向节流阀、消声器、快插接头、气管等，它们的主要作用是完成推料、挡料、机械手抓取、工件装配和工件送取到位等。装配单元气动元件的安装与连接二、气动系统的组成1.任务一装配单元的装配与测试装配单元的气动执行元件由4个双作用气缸、1个摆动气缸和1个气动手指组成。其中，1B1、1B2为安装在顶料气缸上的2个位置检测传感器（磁性开关）；2B1、2B2为安装在挡料气缸上的2个位置检测传感器（磁性开关）；3B1、3B2为安装在摆动气缸上的2个位置检测传感器（磁性开关）；4B1、4B2为安装在气动手指上的2个位置检测传感器（磁性开关）；5B1、5B2为安装在手爪升降气缸上的2个位置检测传感器（磁性开关）；6B1、6B2为安装在手爪伸缩气缸上的2个位置检测传感器（磁性开关）。单向节流阀用于气缸、摆动气缸和气动手指的调速，气动汇流板用于组装单电控换向阀及附件。任务一装配单元的装配与测试气路控制原理图2.任务一装配单元的装配与测试（1）单向节流阀应分别安装在气缸的工作口上，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（2）单电控5/2换向阀的进气口和工作口应安装好快插接头，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（3）汇流板的排气口应安装好消声器，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（4）气动元件对应气口之间用塑料气管进行连接，做到安装美观，气管不交叉并保证气路畅通。气动元件的连接方法3.任务一装配单元的装配与测试装配单元气路系统的调试主要是针对气动执行元件的运行情况进行的，其调试方法是通过手动控制单向换向阀，观察各气动执行元件的动作情况。气动执行元件运行过程中检查各管路的连接处是否有漏气现象，是否存在气管不畅通现象。同时，通过对各单向节流阀的调整来获得稳定的气动执行元件运行速度。气路系统的调试方法4.任务一装配单元的装配与测试装配单元传感器的安装与接线三、磁性开关的安装与调试1.1）磁性开关的安装加工单元中涉及6个气动执行元件，即顶料气缸、挡料气缸、摆动气缸、气动手指、手爪升降气缸、手爪伸缩气缸，共用11个磁性开关作为气动执行元件的极限位置检测元件。磁性开关的安装方法与供料单元中磁性开关的安装方法相同。任务一装配单元的装配与测试磁性开关的输出为2线（棕色+；蓝色-），连接时，1B1、1B2、2B1、2B2、3B1、3B2、4B、5B1、5B2、6B1、6B2的棕色线分别与PLC的I0.5、I0.6、I0.7、I1.0、I1.2、I1.3、I1.4、I1.5、I1.6、I1.7输入点相连，蓝色线与直流电源的“-”相连。2）磁性开关的接线任务一装配单元的装配与测试1）光电开关的安装加工单元中涉及6个气动执行元件，即顶料气缸、挡料气缸、摆动气缸、气动手指、手爪升降气缸、手爪伸缩气缸，共用11个磁性开关作为气动执行元件的极限位置检测元件。磁性开关的安装方法与供料单元中磁性开关的安装方法相同。光电开关的安装与调试2.任务一装配单元的装配与测试2）光电开关的接线光电开关的输出为3线（棕色+；蓝色-；黑色NO输出），棕色线与直流电源的“+”连接；蓝色线与直流电源的“-”连接；黑色线与PLC的输入点I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4连接。任务一装配单元的装配与测试装配单元PLC的安装与接线四、装配单元电气控制原理图1.任务一装配单元的装配与测试1）装置侧接线装配单元电气端子排接线2.装配单元各传感器信号线、电源线、0V线按规定接至装置侧左边较宽的接线端子排。把装配单元电磁阀的信号线接至装置侧右边较窄的接线端子排。任务一装配单元的装配与测试PLC侧接线包括电源接线和PLC输入/输出端子的接线，以及按钮模块的接线3个部分。PLC侧接线端子排为双层两列端子，左边较窄的一列主要接PLC的输出端口，右边较宽的一列接PLC的输入端口。两列中的下层分别接24V电源和0V。左列上层接PLC的输出口信号，右列上层接PLC的输入口信号。PLC的按钮接线端子连接至PLC的输入口，信号指示灯信号端接至PLC的输出口。2）PLC侧接线任务一装配单元的装配与测试装配单元功能测试五、传感器的功能测试1.（1）磁性开关功能测试。装配单元通电（接通气源），用手动控制Y11、Y21、Y31、Y41、Y51、Y61，实现顶料气缸、挡料气缸、摆动气缸、气动手指、手爪升降气缸、手爪伸缩气缸的动作和返回，观察PLCI0.5、I0.6、I0.7、I1.0、I1.2、I1.3、I1.4、I1.5、I1.6、I1.7的LED是否亮，若不亮应检查磁性开关及连接线。任务一装配单元的装配与测试（2）光电开关功能测试。装配单元通电（接通气源），模拟物料不足、物料有无、左料盘工件和右料盘工件工作状况，观察PLCI00、I01、I02、I03的LED是否亮，若不亮应检查光电开关及连接线。（3）光纤传感器功能测试。装配单元通电（接通气源），模拟物料台有无工件，观察PLCI04的LED是否亮，若不亮应检查光纤传感器及连接线。任务一装配单元的装配与测试（1）按钮功能测试。装配单元通电（接通气源），用手按动停止按钮、起动按钮、急停开关、单机/联机转换开关，观察PLCI2.4、I2.5、I