2025/6/201自動線安裝與調試自動化生產線裝調綜合實訓教程第2版分揀站的安裝與調試

教學內容：5.1分揀站的功能及硬件結構5.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試5.3分揀站的程序設計、調試與運行教學目的：1．理解分揀站的基本功能及硬件結構；2．能夠正確安裝、調試分揀站的電路、氣路；3．能夠編寫、調試分揀站程序，使之滿足工藝控制要求。2025/6/20自動線安裝與調試2分揀站的安裝與調試

教學重點：

1．分揀站的電路、氣路的安裝、調試；2．分揀站程序的編寫、調試，滿足工藝控制要求。教學難點：

分揀站程序的編寫、調試，滿足工藝控制要求。2025/6/20自動線安裝與調試35.1分揀站的功能及硬件結構1、功能：分揀站是YL－335B生產線的末端工作站，擔負著將不同材質的工件（白色、黑色、金屬工件，以及與白色芯、黑色芯、金屬芯工件組合而成的工件）自動送至不同的分揀槽的作用。其具體功能為：將來自上一工作站送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同材質的工件從不同的料槽分流的功能。2025/6/20自動線安裝與調試45.1分揀站的功能及硬件結構2、分揀站的硬件結構2025/6/20自動線安裝與調試51－三相異步電動機2－金屬傳感器3－分揀槽14－分揀槽25－分揀槽36－光纖傳感器7－推料氣缸8－磁性開關9－傳送帶10－光電旋轉編碼器11－分揀入料口12－光電傳感器5.1分揀站的功能及硬件結構2025/6/20自動線安裝與調試6（1）傳送和分揀機構傳送和分揀機構主要由傳送帶、出料滑槽、推料氣缸、漫射式光電傳感器、光纖傳感器、磁性開關等組成。傳送帶是把機械手輸送過來加工好的工件進行傳輸，輸送至分揀區(qū)。5.1分揀站的功能及硬件結構傳送和分揀的工作原理：當輸送站送來的工件放到分揀站入料口時，入料口漫射式光電傳感器檢測到有工件，同時安裝在入料口的光纖傳器檢測工件的材質是黑色或白色，將檢測到的信號傳輸給PLC，在PLC程序的控制下，啟動變頻器，電機運轉驅動傳送帶工作，把工件帶進分揀區(qū)，如果進入分揀區(qū)工件為金屬工作，將金屬工件推到1號槽里；如果進入分揀區(qū)的工件為白色工件，將白色工件推到2號槽里；如果是黑色工件，則將黑色工件推到3號槽里。每當一個工件被推入料槽里，分揀站完成一個工作周期，等待下一次工件放入分揀入料口。2025/6/20自動線安裝與調試75.1分揀站的功能及硬件結構（2）傳送帶驅動機構傳送帶驅動機構主要由電機支架、三相減速電動機、聯軸器、皮帶等組成。2025/6/20自動線安裝與調試81－三相減速電機2－聯軸器3－傳感器安裝支架4－定位器5－傳送帶6－光電旋轉編碼器7－底板8－電機安裝支架9－傳送帶支架5.1分揀站的功能及硬件結構3、傳感器在分揀站中的應用

分揀站使用1個光電傳感器、3個磁性傳感器（也稱磁性開關）、2個光纖傳感器（根據需要選擇安裝）、1個金屬傳感器（根據需要選擇安裝）和1個光電旋轉編碼器。2025/6/20自動線安裝與調試95.1分揀站的功能及硬件結構

（1）光電傳感器安裝在分揀站入料口的光電傳感器主要用于檢測是否有工件進入分揀站入料口。2025/6/20自動線安裝與調試101－光電傳感器2－分揀站入料口5.1分揀站的功能及硬件結構2025/6/20自動線安裝與調試11

（2）磁性開關：

分揀站的3個磁性開關分別用于檢測3個推料氣缸是否推料到位。1－推料桿1磁性開關2－推料桿2磁性開關3－推料桿3磁性開關5.1分揀站的功能及硬件結構

（3）光纖傳感器：檢測分揀站工件或芯件的顏色（黑色或白色）。2025/6/20自動線安裝與調試121－檢測黑色或白色工件2－檢測黑色或白色芯件5.1分揀站的功能及硬件結構2025/6/20自動線安裝與調試13（4）金屬傳感器：在分揀站的具體應用中，根據工作任務需要可以靈活安裝金屬傳感器的位置。金屬傳感器既可以用于檢測分揀站的工件是否為金屬工件，也可以用于檢測工件的芯件是否為金屬芯件，1－檢測金屬工件2－檢測金屬芯件5.1分揀站的功能及硬件結構（5）光電旋轉編碼器在分揀站中的應用1）作用：一是精確定位被分揀的工件在3個分揀槽的位置；二是精確定位工件或芯件在金屬、光纖等傳感器檢測范圍內的具體位置。2025/6/20自動線安裝與調試14圖5－7光電旋轉編碼器5.1分揀站的功能及硬件結構2）原理：旋轉編碼器是通過光電轉換，將輸出至軸上的機械、幾何位移量轉換成脈沖或數字信號的傳感器，主要用于速度或位置（角度）的檢測。2025/6/20自動線安裝與調試155.1分揀站的功能及硬件結構自動線上常采用的是增量式旋轉編碼器。增量式編碼器是直接利用光電轉換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90，用于辯向。當A相脈沖超前B相脈沖時為正轉方向，而當B相脈沖超前A相脈沖時則為反轉方向。Z相為每轉一個脈沖，用于基準點定位。2025/6/20自動線安裝與調試165.1分揀站的功能及硬件結構3）位置檢測原理。為了確定工件移動的位移量，首先要弄清楚脈沖當量的概念。脈沖當量，即每個脈沖對應的位移量。本項目采用通用型光電旋轉編碼器，選用型號為：ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C。工作電源DC12～24V，NPN型集電極開路輸出，分辨率500線。實際應用中為了提高分辨率，在軟件設計上采用4倍頻方法，這樣編碼器旋轉一周輸出2000個脈沖。分揀裝置主動軸的直徑為43mm，所以該編碼器的脈沖當量，即每個脈沖對應的位移量為：2025/6/20自動線安裝與調試17（5－1）5.1分揀站的功能及硬件結構三個推料氣缸距離入料口的位置如下圖所示：2025/6/20自動線安裝與調試18由式（5－1）可知，三個位置對應的脈沖數分別為：5192、3896、2841。5.1分揀站的功能及硬件結構2025/6/20自動線安裝與調試194.變頻器在分揀站中的應用5.1分揀站的功能及硬件結構2025/6/20自動線安裝與調試201）1、2腳：變頻器內部+10V直流電源輸出端子。2）3、4腳：0－10V模擬量信號輸入端子，其中3腳為正極，4腳為負極。3）5、6、7腳：數字量輸入端子，可通過參數設置其具體的功能。4）8、9腳：變頻器內部帶隔離輸出的+24V直流電源輸出端子，其中8腳為正極，9腳為負極。5.1分揀站的功能及硬件結構變頻器的參數設置：1）工廠復位2）進入快速調試3）設置電動機參數4）結束快速調試5）設置數字端口功能6）設置頻率源和頻率值參數7）設置斜坡上升、下降時間2025/6/20自動線安裝與調試215.1分揀站的功能及硬件結構MM420變頻器的使用舉例：見教材。2025/6/20自動線安裝與調試225.1分揀站的功能及硬件結構4、氣動元件在分揀站中的應用

分揀站中用到的氣動元件主要有：雙作用直線氣缸、節(jié)流閥和電磁閥組等。

分揀采用3個雙作用直線氣缸分別安裝在3個分料槽的入口前方，這3個氣缸分別由3個兩位五通單控電磁閥組來控制。2025/6/20自動線安裝與調試235.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試2025/6/20自動線安裝與調試241、分揀站的機械安裝

（1）傳送機構組件

1－主動軸組件2－底板3－皮帶4－從動軸組件5－傳送帶支座6－可滑動氣缸支座5.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試（2）驅動電機組件2025/6/20自動線安裝與調試251－底板2－從動軸組件3－皮帶4－主動軸組件5－傳送帶支座6－聯軸器7－電動機支撐板8－電動機5.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試（3）其它組件繼續(xù)完成推料氣缸支架、推料氣缸、傳感器支架、出料槽及支撐板等裝配。2025/6/20自動線安裝與調試265.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試2、分揀站的氣路安裝

（1）安裝方法

氣源接入電磁閥組匯流板的進氣口，3個電磁閥分別控制3個推料氣缸的動作。2025/6/20自動線安裝與調試275.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試2025/6/20自動線安裝與調試285.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試

（2）安裝注意事項1）一個電磁閥的兩根氣管連接至一個氣缸的兩個端口，不能一個電磁閥交叉連接至兩個氣缸，或兩個電磁閥連接至一個氣缸。2）接入氣管時插入節(jié)流閥的氣孔后確保不能拉出即可，而且保證不能漏氣。3）拔出氣管時先要用左手按下節(jié)流閥氣孔上的伸縮件，右手用小力輕輕拔出即可，切不可直接用力強行拔出，否則損壞節(jié)流閥內部的鎖扣環(huán)。4）連接氣路時最好進、出氣管用兩種不同顏色的氣管來連接，方便識別。5）氣管的連接做到走線整齊、美觀、尼龍綁扎距離保持在4－5cm為宜。2025/6/20自動線安裝與調試295.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試3、分揀站的電氣線路設計及連接

（1）電氣控制原理圖2025/6/20自動線安裝與調試305.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試2025/6/20自動線安裝與調試315.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試

（2）分揀站電氣接線分揀站電氣接線包括裝置側部分接線和PLC側部分接線。

裝置側部分接線：一是把分揀站各傳感器信號線、電源線、0V線按規(guī)定接至裝置側左邊較寬的接線端子排。二是把分揀站電磁閥的信號線接至裝置側右邊較窄的接線端子排。2025/6/20自動線安裝與調試325.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試2025/6/20自動線安裝與調試335.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試2025/6/20自動線安裝與調試345.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試2025/6/20自動線安裝與調試355.2分揀站的電氣、氣路安裝及調試3、分揀站的硬件調試（1）機械：不能松動、運行順暢；（2）氣路：連接正確，運行平穩(wěn)；（3）逐個檢查I/O接口是否正確。2025/6/20自動線安裝與調試365.3分揀站的程序設計、調試與運行1、分揀站工藝控制描述2025/6/20自動線安裝與調試37

（1）初態(tài)檢查

設備上電和氣源接通后，若分揀站的三個氣缸均處于縮回位置，則“正常工作”指示燈HL1（橙色燈）常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃爍。

5.3分揀站的程序設計、調試與運行

（2）啟動運行

若設備準備好，按下啟動按鈕，系統(tǒng)啟動，“設備運行”指示燈HL2（綠色燈）常亮。當分揀站入料口人工放下已裝配的工件時，變頻器即啟動，三相異步電動機以30Hz頻率驅動傳送帶把工件帶入分揀區(qū)。

如果工件為金屬工件，則該工件到達1號滑槽中間，傳送帶停止，工件被推到1號槽中；如果工件為白色工件，則該工件到達2號滑槽中間，傳送帶停止，工件被推到2號槽中；如果工件為黑色工件，則該工件到達3號滑槽中間，傳送帶停止，工件被推到3號槽中。工件被推出滑槽后，該工作站的一個工作周期結束。僅當工件被推出滑槽后，才能再次向傳送帶下料。2025/6/20自動線安裝與調試385.3分揀站的程序設計、調試與運行

（3