自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試主講人：任務(wù)一裝配單元的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目四

裝配單元安裝與調(diào)試第

2

頁123裝配單元結(jié)構(gòu)裝配單元基本功能裝配單元基本結(jié)構(gòu)裝配單元基本工作原理裝配單元的結(jié)構(gòu)第

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頁裝配單元的結(jié)構(gòu)裝配單元的基本功能：裝配單元的功能是完成將該單元料倉內(nèi)的小圓柱工件嵌入到放置在裝配料斗的待裝配工件中的裝配過程。具體的功能可參照右邊的視頻。1裝配單元基本功能第

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頁裝配單元的結(jié)構(gòu)2裝配單元基本結(jié)構(gòu)裝配單元的結(jié)構(gòu)主要由機(jī)械部件、電氣元件和氣動(dòng)元件組成氣動(dòng)元件包括雙作用直線氣缸、手爪氣缸、回轉(zhuǎn)氣缸、節(jié)流閥和電磁閥等。機(jī)械部件包括管形料倉、供料機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)物料臺(tái)、機(jī)械手、待裝配工件的定位機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)系統(tǒng)及其閥組、鋁合金支架和底板等。電氣元件包括光電傳感器、磁性開關(guān)、光纖傳感器、警示燈、PLC、端子排組件、急停按鈕和啟動(dòng)/停止按鈕模塊等。

a)正視圖

b)右視圖1-底板2-回轉(zhuǎn)氣缸3-回轉(zhuǎn)臺(tái)4-左料盤光電傳感器5-缺料光電傳感器6-料倉底座7-警示燈8-管形料倉9-料足光電傳感器10-升降氣缸11-機(jī)械手氣缸12-機(jī)械手爪13-端子排14-裝配臺(tái)15-伸縮氣缸16-伸縮導(dǎo)桿17-頂料氣缸18-擋料氣缸19-右料盤光電傳感器20-鋁合金支架第

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頁裝配單元的結(jié)構(gòu)3裝配單元基本工作原理1-回轉(zhuǎn)臺(tái)2-擋料氣缸3-頂料氣缸4-管形料倉5-料足光電傳感器6-小圓柱形工件7-料倉底座8-缺料光電傳感器9-料足光電傳感器10-已供出小工件圖裝配站落料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖管形料倉用來存儲(chǔ)裝配用的金屬、黑色和白色小柱零件。它由塑料圓管和中空底座構(gòu)成。塑料圓管頂端放置加強(qiáng)金屬環(huán)，以防止破損。工件豎直放入料倉的空心圓管內(nèi)，由于二者之間有一定的間隙，使其能在重力作用下自由下落。

為了能對料倉供料不足和缺料時(shí)報(bào)警，在塑料圓管底部和底座處分別安裝了2個(gè)漫反射光電傳感器（E3Z-L型），并在料倉塑料圓柱上縱向銑槽，以使光電傳感器的紅外光斑能可靠照射到被檢測的物料上。料倉底座的背面安裝了兩個(gè)直線氣缸。上面的氣缸稱為頂料氣缸，下面的氣缸稱為擋料氣缸。系統(tǒng)氣源接通后，頂料氣缸的初始位置在縮回狀態(tài)，擋料氣缸的初始位置在伸出狀態(tài)。需要進(jìn)行落料操作時(shí)，首先使頂料氣缸伸出，把次下層的工件夾緊，然后擋料氣缸縮回，工件掉入回轉(zhuǎn)物料臺(tái)的料盤中。第

6

頁裝配單元的結(jié)構(gòu)3裝配單元基本工作原理回轉(zhuǎn)物料臺(tái)由氣動(dòng)擺臺(tái)和兩個(gè)料盤組成，氣動(dòng)擺臺(tái)能驅(qū)動(dòng)料盤旋轉(zhuǎn)180度，從而實(shí)現(xiàn)把從供料機(jī)構(gòu)落下到料盤的工件移動(dòng)到裝配機(jī)械手正下方的功能，如圖所示。圖中的光電傳感器1和光電傳感器2分別用來檢測左面和右面料盤是否有零件1-左料盤光電傳感器2-左料盤3-右料盤4-右料盤光電傳感器5-回轉(zhuǎn)臺(tái)氣缸6-回轉(zhuǎn)臺(tái)底座

圖

回轉(zhuǎn)物料臺(tái)的結(jié)構(gòu)第

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頁裝配單元的結(jié)構(gòu)3裝配單元基本工作原理裝配機(jī)械手是整個(gè)裝配單元的核心。當(dāng)裝配機(jī)械手正下方的回轉(zhuǎn)物料臺(tái)料盤上有小圓柱零件，且裝配臺(tái)側(cè)面的光纖傳感器檢測到裝配臺(tái)上有待裝配工件的情況下，機(jī)械手從初始狀態(tài)開始執(zhí)行裝配操作過程。1-行程調(diào)整板2-水平導(dǎo)桿氣缸3-磁性開關(guān)4-垂直導(dǎo)桿氣缸5-手爪氣缸6-手爪圖

裝配機(jī)械手的整體外形自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試主講人：項(xiàng)目四

裝配單元安裝與調(diào)試任務(wù)二

裝配單元的機(jī)械安裝第

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頁1安裝前的準(zhǔn)備工作設(shè)備安裝前，應(yīng)對設(shè)備的零部件作初步檢查以及必要的調(diào)整。應(yīng)合理擺放工具和零部件，安裝操作時(shí)每次使用完的工具應(yīng)放回原處。裝配單元的機(jī)械安裝

第

10

頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

①裝配單元可分解成5個(gè)組件③⑤安裝方法首先進(jìn)行組件裝配，然后再進(jìn)行總裝。供料操作組件；供料料倉；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及裝配臺(tái)；裝配機(jī)械手組件；工作單元支撐組件。②④第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（1）組件安裝第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（1）組件安裝第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（1）組件安裝第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（1）組件安裝第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（1）組件安裝第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（2）總體裝配第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（2）總體裝配第

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頁2安裝步驟裝配單元的機(jī)械安裝

（2）總體裝配安裝過程中，須注意如下事項(xiàng)：①

預(yù)留螺栓的位置一定要足夠，以免造成組件之間不能完成安裝。②建議先進(jìn)行裝配，但不要一次擰緊各固定螺栓，待相互位置基本確定后，再依次進(jìn)行調(diào)整固定。③裝配工作完成后，尚須進(jìn)一步校驗(yàn)和調(diào)整，例如再次校驗(yàn)擺動(dòng)

氣缸初始位置和擺動(dòng)角度。④校驗(yàn)和調(diào)整機(jī)械手豎直方向移動(dòng)的行程調(diào)節(jié)螺栓，使之在下限位位置能可靠抓取工件；⑤調(diào)整水平方向移動(dòng)的行程調(diào)節(jié)螺栓，使之能準(zhǔn)確移動(dòng)到裝配臺(tái)正上方進(jìn)行裝配工作。自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試主講人：項(xiàng)目四

裝配單元安裝與調(diào)試

任務(wù)三

裝配單元的氣路安裝

第

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頁1連接步驟裝配單元的氣路安裝

裝配單元的氣動(dòng)回路第

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頁2氣路連接的規(guī)范要求裝配單元的氣路安裝

連接時(shí)注意氣管走向，應(yīng)按序排布;氣管要在快速接頭中插緊，不能夠有漏氣現(xiàn)象。①氣路連接完畢后，應(yīng)用扎帶綁扎，兩個(gè)扎帶之間的距離不超過50mm。電纜和氣管應(yīng)分開綁扎，但當(dāng)它們都來自同一個(gè)移動(dòng)模塊上時(shí)，允許綁扎在一起。②無氣管纏繞，綁扎變形現(xiàn)象。③第

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頁3氣路的調(diào)試裝配單元的氣路安裝

①用電磁閥上的手動(dòng)換向按鈕驗(yàn)證頂料氣缸、擋料氣缸、手爪伸出氣缸、手爪提升氣缸、擺動(dòng)氣缸和手指氣缸的初始和動(dòng)作位置是否正確。②調(diào)整氣缸節(jié)流閥以控制活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，使得氣缸動(dòng)作時(shí)無沖擊同時(shí)無卡滯現(xiàn)象自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試主講人：任務(wù)四裝配單元的電氣設(shè)計(jì)及電路連接第

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頁裝配單元的電氣設(shè)計(jì)及電路連接12裝配單元電氣設(shè)計(jì)及電路連接裝配單元電氣設(shè)計(jì)裝配單元電路連接第

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頁裝配單元電氣設(shè)計(jì)及電路連接I/O分配：根據(jù)工作任務(wù)確定I/O個(gè)數(shù)及具體地址分配1裝配單元電氣設(shè)計(jì)輸入信號輸出信號序號PLC輸入點(diǎn)信號名稱信號來源序號PLC輸出點(diǎn)信號名稱信號來源1I0.0零件不足檢測裝置側(cè)1Q0.0擋料電磁閥裝置側(cè)2I0.1零件有無檢測2Q0.1頂料電磁閥3I0.2左料盤零件檢測3Q0.2回轉(zhuǎn)電磁閥4I0.3右料盤零件檢測4Q0.3手爪夾緊電磁閥5I0.4裝配臺(tái)工件檢測5Q0.4手爪下降電磁閥6I0.5頂料到位檢測6Q0.5手臂伸出電磁閥7I0.6頂料復(fù)位檢測7Q0.6紅色警示燈8I0.7擋料狀態(tài)檢測8Q0.7橙色警示燈9I1.0落料狀態(tài)檢測9Q1.0綠色警示燈10I1.1擺動(dòng)氣缸左限檢測10Q1.1

11I1.2擺動(dòng)氣缸右限檢測11Q1.2

12I1.3手爪夾緊檢測12Q1.3

13I1.4手爪下降到位檢測13Q1.4

14I1.5手爪上升到位檢測14Q1.5HL1按鈕/指示燈模塊15I1.6手臂縮回到位檢測15Q1.6HL216I1.7手臂伸出到位檢測16Q1.7HL317I2.4停止按鈕按鈕/指示燈模塊

18I2.5啟動(dòng)按鈕

19I2.6急停按鈕

20I2.7單機(jī)/聯(lián)機(jī)

第

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頁裝配單元電氣設(shè)計(jì)及電路連接1裝配單元電氣設(shè)計(jì)20個(gè)輸入12個(gè)輸出第

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頁裝配單元電氣設(shè)計(jì)及電路連接2裝配單元電路連接

裝置側(cè)接線裝置側(cè)的接線一是將輸入信號線（各傳感器的信號線、電源線）按規(guī)定接至裝置側(cè)較寬的接線端子排（16柱）；二是將去裝配站電磁閥的輸出信號線接至裝置側(cè)較窄的接線端子排（13柱）。裝置側(cè)接線端子排下見圖所示。1-25針通訊端口2-9針通訊端口3-傳感器24V端子4-傳感器信號端子5-傳感器0V端子6-電磁閥24V端子7-電磁閥信號端子8-電磁閥0V端子第

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頁裝配單元電氣設(shè)計(jì)及電路連接2裝配單元電路連接裝配單元裝置側(cè)的接線端口信號端子的分配輸入端口中間層輸出端口中間層端子號設(shè)備符號信號線端子號設(shè)備符號信號線2SC1零件不足檢測21Y擋料電磁閥3SC2零件有無檢測32Y頂料電磁閥4SC3左料盤零件檢測材、、、檢測43Y回轉(zhuǎn)電磁閥5SC4右料盤零件檢測54Y手爪夾緊電磁閥6SC5裝配臺(tái)工件檢測65Y手爪下降電磁閥71B1頂料到位檢測76Y手臂伸出電磁閥81B2頂料復(fù)位檢測8AL1紅色警示燈92B1擋料狀態(tài)檢測9AL2橙色警示燈102B2落料狀態(tài)檢測10AL3綠色警示燈115B1擺動(dòng)氣缸左限檢測11

125B2擺動(dòng)氣缸右限檢測12

136B2手爪夾緊檢測13

144B2手爪下降到位檢測14

154B1手爪上升到位檢測

163B1手臂縮回到位檢測

173B2手臂伸出到位檢測

第

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頁裝配單元電氣設(shè)計(jì)及電路連接2裝配單元電路連接PLC側(cè)接線端子排為雙層兩列端子，較窄的13柱一列接PLC的輸出端，較寬的16柱一列接PLC的輸入端。兩列中的下層分別接受24V電源端子（下圖中的4、8）和0V端子（下圖中的5、7）。較窄列上層為PLC的輸出信號端子，較寬列上層為PLC的輸入信號端子。PLC的按鈕/指示燈模塊中的按鈕接線端子連接至PLC的輸入端口，信號指示燈信號端接至PLC的輸出端口。1-9針通訊端口2-25針通訊端口3-PLC輸出信號端子4-24V電源端子5-0V端子6-PLC輸入信號端子7-0V電源端子8-24V端子1.電源接線2.PLC的I/O點(diǎn)和PLC側(cè)接線端子之間的連線3.PLC的I/O點(diǎn)與按鈕指示燈模塊的端子之間的連線。PLC側(cè)接線第

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頁裝配單元電氣設(shè)計(jì)及電路連接2裝配單元電路連接裝置側(cè)接線端口中，輸入信號端子的上層端子（+24V）只能作為傳感器的正電源端，切勿用于電磁閥等執(zhí)行元件的負(fù)載電磁閥等執(zhí)行元件的正電源端和0V端應(yīng)連接到輸出信號端子下層端子的相應(yīng)端子上。裝置側(cè)接線完成后，應(yīng)用扎帶綁扎，力求整齊美觀。注意事項(xiàng)自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試主講人：任務(wù)五裝配單元的PLC程序設(shè)計(jì)調(diào)試第

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頁裝配單元PLC程序設(shè)計(jì)調(diào)試123裝配單元PLC程序設(shè)計(jì)調(diào)試裝配單元具體任務(wù)要求裝配單元單站控制的編程思路4裝配單元單站控制的PLC程序裝配單元PLC程序調(diào)試第

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頁裝配單元PLC程序設(shè)計(jì)調(diào)試1裝配單元具體任務(wù)要求1.設(shè)備上電和氣源接通后，若工作單元的兩個(gè)氣缸均處于縮回位置，且料倉內(nèi)有足夠的待裝配工件，則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設(shè)備準(zhǔn)備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃爍。裝配單元各氣缸的初始位置為：擋料氣缸處于伸出狀態(tài)，頂料氣缸處于縮回狀態(tài)，料倉上已經(jīng)有足夠的小圓柱零件；裝配機(jī)械手的升降氣缸處于提升狀態(tài)，伸縮氣缸處于縮回狀態(tài)，氣爪處于松開狀態(tài)。2.若設(shè)備準(zhǔn)備好，按下啟動(dòng)按鈕，裝配單元啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。如果回轉(zhuǎn)臺(tái)上的左料盤內(nèi)沒有小圓柱零件，就執(zhí)行下料操作；如果左料盤內(nèi)有零件，而右料盤內(nèi)沒有零件，執(zhí)行回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)操作。3.如果回轉(zhuǎn)臺(tái)上的右料盤內(nèi)有小園柱零件且裝配臺(tái)上有待裝配工件，執(zhí)行裝配機(jī)械手抓取小圓柱零件，放入待裝配工件中的操作。4.完成裝配任務(wù)后，裝配機(jī)械手應(yīng)返回初始位置，等待下一次裝配。5.若在運(yùn)行過程中按下停止按鈕，則供料機(jī)構(gòu)應(yīng)立即停止供料，在裝配條件滿足的情況下，裝配單元在完成本次裝配后停止工作。6.在運(yùn)行中發(fā)生“零件不足”報(bào)警時(shí)，指示燈HL3以1Hz的頻率閃爍，HL1和HL2燈常亮；在運(yùn)行中發(fā)生“零件沒有”報(bào)警時(shí)，指示燈HL3以亮1秒，滅0.5秒的方式閃爍，HL2熄滅，HL1常亮。具體任務(wù)第

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頁裝配單元PLC程序設(shè)計(jì)調(diào)試2裝配單元單站控制的編程思路1個(gè)主程序3個(gè)子程序，三個(gè)子程序分別是落料控制子程序、抓料控制子程序和狀態(tài)指示子程序。主程序在每一掃描周期都調(diào)用系統(tǒng)狀態(tài)顯示子程序，僅當(dāng)在運(yùn)行狀態(tài)已經(jīng)建立才可能調(diào)用其他2個(gè)子程序。子程序主程序程序結(jié)構(gòu)第

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頁裝配單元PLC程序設(shè)計(jì)調(diào)試3裝配單元單站控制的PLC程序裝配站主程序是一個(gè)周期循環(huán)掃描的程序。PLC上電后首先進(jìn)行初始狀態(tài)檢查，即檢查頂料氣缸縮回、擋料氣缸提出、機(jī)械手提升、機(jī)械手縮回、手爪松開、供料充足、裝配臺(tái)無料等7個(gè)狀態(tài)是否滿足。如果初始狀態(tài)檢查通過，確認(rèn)系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒后，才允許投入運(yùn)行，這樣可及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在問題，避