自動化生產(chǎn)線實驗指導(dǎo)書

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1、- 目 錄 第一章 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)產(chǎn)品簡介2 一、產(chǎn)品概述2 二、產(chǎn)品特點2 三、技術(shù)性能2 四、實驗容2 五、系統(tǒng)配置4 第二章實驗系統(tǒng)各單元功能和組成、工作原理、控制要求及實驗工程6 一、控制技術(shù)6 二、工作過程及實驗7 〔一〕上料檢測單元9 〔二〕搬運(yùn)單元15 〔三〕加工檢測單元19 〔四〕安裝單元24 〔五〕安裝搬運(yùn)單元28 〔六〕分類單元32 〔七〕主控單元36 第三章實驗系統(tǒng)電氣及氣動控制46 一、電氣控制電路組成46 二、氣動原理介紹46 第四章實驗系統(tǒng)使用說明48 一、平安須知48 二、I/O地址分配及功

2、能說明48 三、運(yùn)行操作52 附錄一 3ND583三相細(xì)分步進(jìn)驅(qū)動器54 一、產(chǎn)品簡介54 二、產(chǎn)品圖片54 三、特性54 四、電氣、機(jī)械和環(huán)境指標(biāo)55 五、驅(qū)動器接口和接線介紹56 六、電流、細(xì)分撥碼開關(guān)設(shè)定59 七、供電電源選擇60 八、適配電機(jī)選配60 九、典型接線案例61 十、保護(hù)功能及常見問題62 附錄二 57系列三相混合式步進(jìn)電機(jī)使用說明64 附錄三 MCGS工控組態(tài)軟件使用說明書67 附錄四 G*-Developer軟件使用說明77 附錄五 CC-LINK網(wǎng)絡(luò)介紹82 第一章MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)產(chǎn)品簡介 一、產(chǎn)品概

3、述 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)是一種最為典型的機(jī)電一體化、自動化類產(chǎn)品，是為職業(yè)技術(shù)學(xué)院、技工學(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等而設(shè)計的產(chǎn)品，它適合機(jī)械制造及其自動化、機(jī)電一體化、機(jī)械電子工程、電氣工程及自動化、自動化工程、控制工程、測控技術(shù)、計算機(jī)控制、機(jī)械設(shè)計與理論、自動控制等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場根底上又針對教學(xué)進(jìn)展了專門設(shè)計，強(qiáng)化了各種控制技術(shù)和工程實踐能力。 實驗系統(tǒng)由六個單元組成，分別為：上料檢測單元、搬運(yùn)單元、加工與檢測單元、安裝搬運(yùn)單元、安裝單元和分類單元，控制系統(tǒng)選用三菱PLC進(jìn)展控制，具有較好的柔性，即每單元各有一套PLC控制

4、系統(tǒng)獨(dú)立控制，在根本單元模塊培訓(xùn)完成以后，又可以將相鄰的兩個單元、三個單元…直至六個單元連在一起，學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調(diào)試技術(shù)。 實驗系統(tǒng)包含了機(jī)電一體化專業(yè)中的氣動、電機(jī)驅(qū)動與控制、PLC、傳感器等多種控制技術(shù)，適合相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)展工程實踐、課程設(shè)計及初上崗位的工程技術(shù)人員進(jìn)展培訓(xùn)，是培養(yǎng)機(jī)電一體化人才的理想設(shè)備。 二、產(chǎn)品特點 1. 系統(tǒng)將機(jī)械、氣動、電氣控制、電機(jī)傳動、傳感器檢測、PLC以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)有機(jī)地進(jìn)展整合，構(gòu)造模塊化，偏于組合，可以完成各類單項技能訓(xùn)練和綜合性工程訓(xùn)練。可以進(jìn)展機(jī)械部件安裝于調(diào)試、氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試、電氣控制電路的安裝和PLC編程、機(jī)電

5、設(shè)備安裝與調(diào)試、自動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試，能較好地滿足實驗教學(xué)與工程訓(xùn)練的需要。 2. 該實驗系統(tǒng)可以鍛煉學(xué)員創(chuàng)新思維和動手能力，學(xué)員可以利用本實驗系統(tǒng)從機(jī)械組轉(zhuǎn)、電氣設(shè)計、接線、PLC編程與調(diào)試、設(shè)備維護(hù)等方面進(jìn)展工程訓(xùn)練。 3. 控制系統(tǒng)主站采用三菱Q系列PLC〔Q01CPU〕，從站采用三菱F*2N系列PLC+F*2N-32CCL CC-LINK通信模塊，各站之間使用CC-LINK總線進(jìn)展通訊，從站主要用于控制與驅(qū)動設(shè)備層，并對現(xiàn)場反響的信號進(jìn)展采集，主站采集各從站數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，并為上位機(jī)的監(jiān)控程序提供數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)還配有三菱10.4英寸彩色工業(yè)觸摸屏，可以完成系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。

6、 三、技術(shù)性能 1.輸入電源：單相三線AC220V±10% 50Hz 2.工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃ 相對濕度≤85%〔25℃〕海拔＜4000m 3.裝置容量：≤1.5kVA 4.外形尺寸：270cm×170cm×140cm 5.平安保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)，平安符合國家標(biāo)準(zhǔn) 四、實驗容 〔一〕實驗工程 1.傳感器應(yīng)用技術(shù)實驗 該系統(tǒng)所使用的傳感器數(shù)量多，電感式的、光電式以及電磁式等，每一個都有著各自的特性、發(fā)揮著不同的作用，使系統(tǒng)得以可靠工作。學(xué)員可通過了解工作中各類傳感器的工作特性來加強(qiáng)對這些傳感器的感性認(rèn)識，可使學(xué)員快速掌握所學(xué)知識。 2.氣動應(yīng)用技術(shù)實驗

7、 該系統(tǒng)上使用了大量的氣動元件，包括多種電控氣動閥、多種氣動缸、氣動夾爪、過濾減速閥等。在學(xué)習(xí)這些氣動元件時，不但可以單獨(dú)學(xué)習(xí)每一種別離元件，而且還可以在學(xué)習(xí)時了解各種氣動元件之間，以及氣動元件與其它元件之間，如何配合起來并協(xié)調(diào)進(jìn)展工作的。 3.PLC 編程實驗 柔性自動化實驗系統(tǒng)上六個單元，每個單元由一套PLC控制器單獨(dú)控制，這使得柔性自動化生產(chǎn)實驗裝置可以分成假設(shè)干完全獨(dú)立的工作機(jī)構(gòu)，使十幾個學(xué)生可以同時進(jìn)展學(xué)習(xí)，而且每個學(xué)員都有動手的時機(jī)。在該設(shè)備上學(xué)員不但可以學(xué)習(xí)PLC的各種技術(shù)，而且可以學(xué)習(xí)綜合科技環(huán)境下PLC的多種應(yīng)用。為靈活學(xué)習(xí)和掌握PLC的各方面知識提供了條件。 4.電

8、氣控制電路實驗 柔性自動化實驗系統(tǒng)有六個工作單元，其電控局部全部按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣進(jìn)展設(shè)計，并且以方式提供全部設(shè)計圖紙和說明書。學(xué)員在該設(shè)備上可學(xué)習(xí)電路原理圖分析、PLC各I/O地址查對和設(shè)備電路連線方法。 5.機(jī)械系統(tǒng)調(diào)試實驗 柔性自動化實驗系統(tǒng)上的六個工作單元相對獨(dú)立，在進(jìn)展聯(lián)機(jī)調(diào)試時，學(xué)員需調(diào)整單元與單元之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，至系統(tǒng)可正常、可靠地運(yùn)行。這對提高在校學(xué)生動手能力有極大幫助。 6.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信 任務(wù)1：組態(tài)監(jiān)控軟件的運(yùn)行使用及與PLC的通信 任務(wù)2：觸摸屏工程的編寫 任務(wù)3：G*編程軟件使用 任務(wù)4：CC-LINK模塊的學(xué)習(xí)與使用 任務(wù)5：CC-LINK通訊協(xié)議的

9、學(xué)習(xí)與使用 任務(wù)6：CC-LINK主站與從站之間的通訊 7.系統(tǒng)維護(hù)和故障檢測技術(shù)實驗 設(shè)備日常維護(hù)的容和方法，以及系統(tǒng)常見故障分析、排除的方法。 〔二〕工作任務(wù) 1.柔性自動生產(chǎn)線單元的安裝與調(diào)試 提供的設(shè)備功能部件和元器件裝配柔性自動生產(chǎn)線： （1） 上料檢測單元的安裝與調(diào)試 （2） 搬運(yùn)單元的安裝與調(diào)試 （3） 加工單元的安裝與調(diào)試 （4） 安裝搬運(yùn)單元的安裝與調(diào)試 （5） 安裝單元的安裝與調(diào)試 （6） 分類單元的安裝與調(diào)試 （7） 柔性自動生產(chǎn)線實驗裝置安裝與調(diào)試 2.氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 通過配置的氣缸、電磁閥和磁性開關(guān)等氣動控制元件，可完成以下氣動技術(shù)

10、的工作任務(wù)： （1） 氣動方向控制回路的安裝與調(diào)試 （2） 氣動速度控制回路的安裝與調(diào)試 （3） 擺動控制回路的安裝與調(diào)試 （4） 氣動順序控制回路的安裝與調(diào)試 （5） 氣動機(jī)械手裝置的安裝與調(diào)試 （6） 氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試 3.電氣控制電路的安裝和PLC編程 通過配置的PLC、步進(jìn)電機(jī)、指令開關(guān)和傳感器等，可完成以下PLC應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù)： （1） 電動機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫 （2） 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的連接與控制程序編寫 （3） 氣動方向控制程序編寫 （4） 氣動順序動作控制程序編寫 （5） 氣動機(jī)械手控制程序編寫 （6） 柔性自動生產(chǎn)線控制程序編寫 4

11、.柔性自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 通過調(diào)整的供料單元、搬運(yùn)單元、加工與檢測單元、搬運(yùn)單元、安裝搬運(yùn)單元、安裝單元、分類單元，可完成柔性自動生產(chǎn)線的安裝、調(diào)試。 5.通過培訓(xùn)、考核，可考察的職業(yè)能力 （1） 柔性自動生產(chǎn)線的組成、構(gòu)造與連接 （2） 控制系統(tǒng)及應(yīng)用 （3） 氣動原理與控制技術(shù)應(yīng)用 （4） PLC與編程方法 （5） 運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用 （6） 安轉(zhuǎn)、連接、故障診斷與調(diào)試 五、系統(tǒng)配置 該系統(tǒng)由型材桌、上料檢測單元、搬運(yùn)單元、加工與檢測單元、搬運(yùn)分揀單元、分類單元、通信接口板、電氣網(wǎng)孔板、按鈕控制板、各種傳感器、警示燈、電磁閥和I/O接口板等組成，完成工件的上料、搬運(yùn)

12、、加工、分揀、分類等功能。 根本配置表 序號 站名 主機(jī) 規(guī)格 備注 1 上料檢測單元 F*2N-48MR+F*2N-32CCL 24路數(shù)字量輸入/24路繼電器輸出 2 搬運(yùn)單元 F*2N-48MR+F*2N-32CCL 24路數(shù)字量輸入/24路繼電器輸出 3 加工與檢測單元 F*2N-48MT+ F*2N-32CCL 24路數(shù)字量輸入/24路晶體管輸出 晶體管型 4 安裝單元 F*2N-48MR+F*2N-32CCL 24路數(shù)字量輸入/24路繼電器輸出 5 安裝搬運(yùn)單元 F*2N-48MR+F*2N-32CCL 24路數(shù)字

13、量輸入/24路繼電器輸出 6 分類單元 F*2N-48MT+ F*2N-32CCL 24路數(shù)字量輸入/24路晶體管輸出 晶體管型 7 主控單元 Q01CPU+Q61P+Q33B+QJ61BT11N +Q*40+QY10+GT1275-VNBA-C 16路數(shù)字量輸入/16路繼電器輸出 總線構(gòu)造采用三菱CC-LINK現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r相互交換。每站均配編程電纜一根。 第二章實驗系統(tǒng)各單元功能和組成、工作原理、控制要求及實驗工程 一、控制技術(shù) 1. 該自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)每一單元都由一套獨(dú)立的控制系統(tǒng)。因此，該系統(tǒng)可拆分開來學(xué)

14、習(xí)，以保證初學(xué)者容易入門和足夠的學(xué)習(xí)空間，在將各單元聯(lián)機(jī)組成自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)后，能為學(xué)員提供一個復(fù)雜和大型控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)平臺。 2. 各單元都通過一塊控制面板來控制PLC使各單元按要求進(jìn)展工作，一個控制面板上有5個按鈕開關(guān)，2個選擇開關(guān)和1個急停開關(guān)。 〔1〕各開關(guān)的控制功能定義： 序號 工程 說明 序號 工程 說明 1 按鈕，綠色 開場 5 兩位旋鈕，黑色 單站/聯(lián)網(wǎng) 2 按鈕，黃色 復(fù)位 6 按鈕，紅色 停頓 3 按鈕，黃色 調(diào)試按鈕 7 按鈕，綠色 上電 4 兩位旋鈕，黑色 手動/自動 8 急停按鈕，紅色 急停 〔2〕轉(zhuǎn)接

15、端子圖功能定義： 3. THWSP*-2型 模塊式自動生產(chǎn)線控制實驗系統(tǒng)采用CC-LINK現(xiàn)場總線通信方式，實現(xiàn)各單元的網(wǎng)絡(luò)控制。為保證系統(tǒng)各單元能聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，必須將各單元的PLC連接在一起使獨(dú)立的各單元件能交換信息。將工件的顏色信息、狀態(tài)等傳送到下一站，保證整個過程的正常運(yùn)行。 二、工作過程及實驗 1. 工作過程 上料檢測單元 搬運(yùn)單元 加工檢測單元 搬運(yùn)單元 分類單元 安裝單元 工作過程示意圖 2. 實驗性質(zhì) 〔1〕機(jī)械設(shè)計與機(jī)械拆裝實驗是機(jī)械制造及自動化、機(jī)電一體化、電氣工程及自動化、檢測技術(shù)與控制工程專

16、業(yè)的實踐必修課程。 〔2〕PLC編程實驗是機(jī)械制造及自動化、機(jī)電一體化、電器工程及自動化、檢測技術(shù)與控制工程專業(yè)的實踐必修課程。 3.實驗?zāi)康? 〔1〕利用所學(xué)的PLC指令完成各單元控制程序編寫。 〔2〕該實驗系統(tǒng)分為6個單元，通過熟悉各控制部件、執(zhí)行部件的組成，用一些最常用的根本指令完成生產(chǎn)實踐中的常規(guī)控制。 〔3〕通過熟悉上料檢測單元，可學(xué)習(xí)相關(guān)電器元件安裝、機(jī)械拆裝、機(jī)械設(shè)計、布線工藝、PLC編程等相關(guān)容，為6個單元聯(lián)機(jī)調(diào)試作準(zhǔn)備。 〔4〕培養(yǎng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，將所學(xué)的知識運(yùn)用與實踐中，培養(yǎng)學(xué)員分析問題、解決問題的能力。 〔5〕使學(xué)員養(yǎng)成在學(xué)習(xí)中相互配合、團(tuán)結(jié)協(xié)作的習(xí)慣。 〔

17、6〕加強(qiáng)平安教育，使學(xué)原養(yǎng)成良好的平安操作習(xí)慣。 4.實驗設(shè)備 〔1〕安裝有三菱編程軟件G* Developer的PC機(jī) 〔2〕PLC〔三菱F*2N 系列、Q系列〕 〔3〕PLC的編程電纜〔SC-90、QC30R2〕 〔4〕THWSP*-2 型 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng) 5.實驗平安要求及處理預(yù)案 〔1〕準(zhǔn)備好實驗所需的各種工具 〔2〕檢驗元器件的質(zhì)量：在不通電的情況下，查看元器件的外觀有無明顯的損壞；按要求給個元器件通電檢測〔磁性傳感器不能直接接入電壓進(jìn)展檢測〕，檢測其功能是否正常；給氣動元件接通氣源，視其動作是否正常。 〔3〕安裝電器元件 ① 各元件的

18、安裝位置應(yīng)整齊、均勻、間距合理和便于更換元件。 ② 熔斷器熔斷芯必須向上安裝，接線遵循低進(jìn)高出原則。 ③ PLC安裝在工業(yè)導(dǎo)軌上，兩端必須安裝緊固器。 1） 臺面及網(wǎng)孔板布線 ① 布線應(yīng)走線槽，盡量走距離較近的路線。保證線路工藝橫平豎直。 ② 導(dǎo)線和接線端子連接時不應(yīng)壓絕緣層，不反卷、不露銅，并做到容易元器件的導(dǎo)線應(yīng)盡量走在一起。 ③ 電氣元件接線端子上的連接導(dǎo)線的數(shù)量不得超過兩根，每節(jié)接線端子板上的連接導(dǎo)線一般只允許連接一根。 ④ 布線時嚴(yán)禁損傷導(dǎo)線絕緣層和線芯。 2） 在學(xué)員實驗過程中，指導(dǎo)教師進(jìn)展巡回指導(dǎo)時，發(fā)現(xiàn)問題及時指出并糾正。 ① 線路自檢：當(dāng)實驗系統(tǒng)接線完成后。

19、先進(jìn)展通電前檢查，用萬用表進(jìn)展檢測，萬用表應(yīng)選用電阻檔的適宜倍率或二極管檢測檔，檢測線路是否連接正確；通電時，測量輸入電壓為220V，然后和上空氣開關(guān)，再逐一測量控制電路。 ② 根據(jù)教學(xué)要求填寫實驗報告。 〔一〕上料檢測單元 1. 主要組成與功能 由回轉(zhuǎn)臺、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、平面推力軸承、工件滑道、提升裝置、檢測工件和顏色識別光電開關(guān)、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、直流減速電機(jī)、電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位，提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。 （1） 回轉(zhuǎn)臺：帶動物料旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)物料傳動。 （2） 導(dǎo)料機(jī)構(gòu)：是物料在回轉(zhuǎn)

20、臺上按設(shè)定軌跡進(jìn)展傳動。 （3） 工件滑道：工件通過滑道，物料滑到物料臺上。 （4） 直流減速電機(jī)：用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動，通過導(dǎo)料機(jī)構(gòu)輸送工件。 （5） 檢測工件光電傳感器：輸送臺上工件的顏色檢測、物料檢測為光電漫反射傳感器，工件庫中有物料時為PLC提供一個輸入信號。 （6） 顏色識別光電傳感器：檢測到位物料顏色。 （7） 磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測，當(dāng)氣缸準(zhǔn)確到位后輸出一個信號給PLC?！泊判詡鞲衅鹘泳€時注意藍(lán)色接“-〞，棕色接“PLC輸入端〞〕 （8） 單杠氣缸：由單向氣動電控閥控制，執(zhí)行物料的提升。 （9） 控制按鈕板：用于系統(tǒng)的根本操作、單機(jī)、聯(lián)機(jī)控制。 （10） 電

21、氣網(wǎng)孔板：主要安裝PLC主機(jī)、空氣開關(guān)、開關(guān)電源、I/O接口板、各種接線端子等。 （11） 直流減速電機(jī)：用于驅(qū)動輸送臺傳動，輸送工件。 2. 主要技術(shù)指標(biāo) 〔1〕控制電源：直流24V/5A 〔2〕PLC控制器：三菱 〔3〕電磁閥：4V110-06-DC24V 〔4〕調(diào)速閥：出氣節(jié)流式 〔5〕磁性傳感器：D-C73L 〔6〕單桿氣缸：CDJ2B10-60-B 〔7〕光電傳感器：SB03-1K 〔8〕永磁直流減速電機(jī)：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/24V 3. 使用方法 （1） 氣源由調(diào)壓過濾器的左側(cè)氣口連接?6氣管，另一端接靜音氣泵?！查L時間使用，注意及時將

22、過濾器的水分排出〕 （2） 編制程序〔樣例程序詳見配套光盤〕 （3） 接通電源前，先檢查各模塊接線。 （4） 下載程序。 （5） 將黑白工件放到料斗上。 （6） 運(yùn)行方式：系統(tǒng)接通電源后，操作按鈕控制板，上電、復(fù)位、調(diào)試，直流減速電機(jī)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)料機(jī)構(gòu)驅(qū)使工件從滑道滑到提升等待位，當(dāng)檢測工件光電傳感器檢測有物料時，提升機(jī)構(gòu)升至等待位置。 4. 控制面板連線端子排 5. 氣動回路原理圖 氣動控制系統(tǒng)是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制功能是由PLC實現(xiàn)的。氣動控制回路的工作原理見以下圖。 （1） 1B1、1B2為安裝在推料氣缸的兩個極限工作位置的磁性傳感器。1Y1為控制推料

23、氣缸的電磁閥。 6. PLC的控制原理圖 7. 開機(jī)前檢查工程 （1） 在開機(jī)之前請務(wù)必檢查： 1） 電氣連接 2） 正確和可靠氣管連接 3） 機(jī)械部件狀態(tài)〔如：運(yùn)動時是否靈活，連接是否松動〕 4） 排除已發(fā)現(xiàn)的故障 （2） 考前須知 1） 電源：各站的使用電壓為 220VAC，請注意平安。 2） 各站工作臺面上使用電壓為24VDC〔最大電流5A〕。 （3） 氣動連接： 1） 各站的供氣由各站的過濾減壓閥供應(yīng)，額定的使用氣壓為6bar〔600Kpa〕。 2） 當(dāng)所有的電氣連接和氣動連接接好后，將系統(tǒng)接上電源，運(yùn)行程序。 8. 操作過程 系統(tǒng)上電后，將本單元“單/聯(lián)

24、〞開關(guān)打到“單〞、“手/自〞開關(guān)打到“手〞狀態(tài)。按下“上電〞后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，本單元回到初始位置，同時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕，等待進(jìn)入單站工作狀態(tài)，要運(yùn)行時，按下“調(diào)試〞按鈕即可按工作流程動作。 當(dāng)出現(xiàn)異常，按下“急停〞按鈕，該單元立刻會停頓運(yùn)行，當(dāng)排除故障后，按下“上電〞按鈕，該單元可接著從剛剛的斷點繼續(xù)運(yùn)行。 如工作時突然斷電，來電后系統(tǒng)重新開場運(yùn)行，按以上步驟操作。 9. 工作流程 上料檢測單元運(yùn)行，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，工件從轉(zhuǎn)盤經(jīng)過滑道送入貨臺上，物料臺檢測傳感器檢測到有工件后物料臺上升，工件在30秒沒有送到物料臺上時警示黃燈亮，物料臺在上升過程中卡住時

25、〔3秒氣缸沒有運(yùn)行到上限位〕警示紅燈亮。傳感器檢測物料臺上工件，在PLC網(wǎng)絡(luò)中給網(wǎng)路完成信號。 10. 實驗一 上料檢測單元機(jī)械拆裝實驗 （1） 實驗任務(wù)：拆裝供料檢測單元。 （2） 實驗?zāi)康? 1） 鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。 2） 加深對各類機(jī)械部件的了解，掌握其機(jī)械的構(gòu)造。 3） 穩(wěn)固和加強(qiáng)機(jī)械制圖課程的理論知識，為機(jī)械設(shè)計、專業(yè)課等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的根底。 4） 掌握機(jī)械總成、各零部件及其相互間的連接關(guān)系、拆裝方法和步驟及考前須知。 5） 鍛煉動手能力，學(xué)習(xí)拆裝方法和正確地使用常用機(jī)、工、量具和專門工具。 6） 熟悉和掌握平安操作常識，零部件拆裝后的正確放置、分類

26、及清洗方法，培養(yǎng)文明生產(chǎn)的良好習(xí)慣。 7） 通過電腦制圖，繪制單個零部件圖。 （3） 實驗容 1） 識別各種工具，掌握正確使用方法。 2） 拆卸、組裝各機(jī)械零部件、控制部件，如：氣缸、電機(jī)、轉(zhuǎn)盤、過濾器、PLC、開關(guān)電源、按鈕等。 3） 裝配所有零部件，裝配到位，密封良好，轉(zhuǎn)動自如。 注：在拆卸零件的過程中整體的零件不允許破壞性拆開，如：氣缸，絲桿副等。 （4） 實驗裝置 1） 臺面：警示燈機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、上料機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 2） 網(wǎng)孔板： PLC控制機(jī)構(gòu)、供電機(jī)構(gòu)、接線轉(zhuǎn)接端子； 3） 各種拆裝工具。 （5） 實驗原理 具體拆卸與組裝，先外部零件后部零件，先部件后零

27、件，按裝配工藝順序進(jìn)展，拆卸的零件按順序擺放，進(jìn)展必要的記錄、擦洗和清理。裝配時按順序進(jìn)展，要一次安裝到位。每個學(xué)生都要動手?！沧⒁猓合炔鸬暮笱b、后拆的先裝〕 （6） 實驗步驟 1） 拆卸 工作臺面： ① 準(zhǔn)備各種拆卸工具，熟悉工具的正確使用方法。 ② 了解所拆卸的機(jī)器主要構(gòu)造，分析和確定主要拆卸容。 ③ 端蓋、壓蓋、外殼類拆卸；接收、支架、輔助件拆卸。 ④ 主軸、軸承拆卸。 ⑤ 部輔助件及其它零部件拆卸、清洗。 ⑥ 各零部件分類、清洗、記錄等。 網(wǎng)孔板： ①準(zhǔn)備各種拆卸工具，熟悉工具的正確使用方法。 ②了解所拆卸的器件主要分布，分析和確定主要拆卸容。 ③主機(jī)PLC、

28、空氣開關(guān)、保險絲座、I/O轉(zhuǎn)接端子、轉(zhuǎn)接端子及端蓋、開關(guān)電源、導(dǎo)軌拆卸。 ⑥各元器件分類、注意元器件的分布構(gòu)造、記錄等。 2） 組裝 ① 理清組裝順序，先組裝部零部件，組裝主軸及軸承。 ② 組裝軸承固定環(huán)、上料底板等工作部件。 ③ 組裝部件與殼體。 ④ 組裝壓蓋、接收、各輔助部件等。 ⑤ 檢查是否有未裝零件，檢查組裝是否合理、正確和適度。 ⑥ 具體組裝、可參考總圖 11. 實驗二 接線原理與分析 （1） 實驗任務(wù)：完成供料檢測單元布線 （2） 實驗?zāi)康? 1） 掌握電路的根底知識、考前須知和根本操作方法。 2） 能正確使用常用接線工具，并能正確使用。 3） 能正確使用

29、常用測量〔如：萬用表〕工具，并能正確使用。 4） 掌握電路布線技術(shù) 5） 能安裝和維修各個電路 6） 掌握PLC外圍直流控制及交流負(fù)載線路的接法及考前須知。 （3） 實驗設(shè)備 1） THWSP*-2型 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)上料檢測單元 （4） 實驗容 1） 根據(jù)原理圖、氣動原理圖繪制接線圖，可參考實驗臺上的接線。 2） 按繪制好的接線圖，研究走線方法，并進(jìn)展板前明線、布線和套編碼管。 3） 根據(jù)繪制好的接線圖、完成實驗臺臺面、網(wǎng)孔板的接線 4） 按圖檢測電路，經(jīng)教師檢查后，通電可。進(jìn)展下一步工作。 12. 實驗三 編程實驗 （1） 實驗任務(wù)：編程供

30、料檢測單元控制程序。 （2） 實驗?zāi)康? 1) 利用所學(xué)的指令完成供料檢測單元程序的編制。 2) 本實驗是生產(chǎn)線中的第一單元，通過熟悉第一單元，可獲得其它各單元的相關(guān)容，為整個八單元的拼合與調(diào)試作好準(zhǔn)備。 （3） 實驗設(shè)備 1) 安裝有WINDOWS操作系統(tǒng)的PC機(jī)一臺〔具有G* Developer軟件〕。 2) PLC〔三菱F*2N系列〕一臺。 3) PC與PLC的通信電纜一根〔SC-90〕。 4) THWSP*-2型 模塊式柔性自動環(huán)形生產(chǎn)線實驗系統(tǒng) 上料檢測單元 （4） 實驗容 將編制好的程序送入PLC并運(yùn)行。上電后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，氣缸進(jìn)展復(fù)位，假設(shè)

31、氣缸復(fù)位完成，則1B2=1，此時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕后，送料電機(jī)轉(zhuǎn)，假設(shè)沒料〔B1=0〕，則電機(jī)轉(zhuǎn)動10秒后停頓，同時報警黃燈亮；假設(shè)有料〔B1=1〕，則氣缸1上升〔1Y1=1〕，假設(shè)在3秒沒有到達(dá)氣缸上限位則報警紅燈亮；按“調(diào)試〞按鈕，氣缸下降，待1B2=1后，送料電機(jī)再次轉(zhuǎn)動，循環(huán)上料過程。 （5） 實驗步驟 新建一個程序,根據(jù)上述控制要求，編寫出相應(yīng)的程序，并運(yùn)行通過。樣例程序詳見配套光盤 〔二〕搬運(yùn)單元 1. 主要組成與功能 由氣動機(jī)械手、氣動手指、雙導(dǎo)桿氣缸、回轉(zhuǎn)臺、單桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、磁性傳感器、開光電源、可編程控制器、按鈕板、I/O接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種

32、類型電磁閥組成。主要完成將工件輸送到加工站待料區(qū)工位。 〔1〕氣動機(jī)械手：完成工件的抓取動作，由雙向電控閥控制，氣動手指釋放是磁性傳感器有信號輸出，磁性開關(guān)指示燈亮。 〔2〕擺臺：采用旋轉(zhuǎn)氣缸設(shè)計，由雙向電控氣閥控制機(jī)械的左、右擺動。 〔3〕雙導(dǎo)桿氣缸：控制機(jī)械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。 〔4〕單杠氣缸：由單向氣動電控閥控制。當(dāng)氣動電磁閥帶點，氣缸伸出帶動氣動手指下降運(yùn)動。 〔5〕磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測，當(dāng)氣缸準(zhǔn)確到位后輸出一個信號給PLC?！泊判詡鞲衅鹘泳€時注意藍(lán)色接“-〞，棕色接“PLC輸入端〞〕 〔6〕開關(guān)電源：為該單元的正常工作提供電源。 〔7〕控制按鈕

33、版：用于系統(tǒng)的根本操作、單機(jī)控制、連接控制。 〔8〕電氣網(wǎng)孔板：主要安裝PLC主機(jī)、空氣開關(guān)、開關(guān)電源、I/O接口板、各種接線端子。 2. 主要技術(shù)指標(biāo) 〔1〕控制電源：直流24V/5A 〔2〕PLC控制器：三菱 〔3〕電磁閥：4V110-06、4V120-06、4V130-06 〔4〕調(diào)速閥：出氣節(jié)流式 〔5〕磁性傳感器：D-A73L、D-Y59BL 〔6〕氣缸：CDJ2KB16-45-A、C*SM15-100、MSQB20R 〔7〕氣動手指：MHZ2-16D 3. 使用方法 〔1〕氣源由調(diào)壓過濾器的左側(cè)氣口連接?6氣管，另一端接靜音氣泵?！查L時間使用，注意及時將過濾器

34、的水分排出〕 〔2〕編制程序〔樣例程序詳見配套光盤〕 〔3〕接通電源前，先檢查各模塊接線。 〔4〕下載程序。 〔5〕將黑白工件放到料斗上。 〔6〕運(yùn)行方式：系統(tǒng)接通電源后，操作按鈕控制板，上電、復(fù)位、調(diào)試。 4. 控制面板連線端子排 5. 氣動回路原理圖 氣動控制系統(tǒng)是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制功能是由PLC實現(xiàn)的。氣動控制回路的工作原理見以下圖。 （1） 1B1、1B2為安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸的兩個極限工作位置的磁性傳感器。1Y1、1Y2為控制旋轉(zhuǎn)氣缸的電磁閥。 （2） 2B1、2B2為安裝在雙聯(lián)氣缸的兩個極限工作位置的磁性傳感器。2Y1、2Y2為控制雙聯(lián)氣缸的電

35、磁閥。 （3） 3B1、為安裝在氣動機(jī)械手的極限工作位置的磁性傳感器。3Y1、3Y2為控制雙聯(lián)氣缸的電磁閥。 （4） 4B1、4B2為安裝在氣動機(jī)械手的極限工作位置的磁性傳感器。4Y1為控制雙聯(lián)氣缸的電磁閥。 6. PLC的控制原理圖 7. 開機(jī)前檢查工程 〔1〕在開機(jī)之前請務(wù)必檢查： 1〕電氣連接 2〕正確和可靠氣管連接 3〕機(jī)械部件狀態(tài)〔如：運(yùn)動時是否靈活，連接是否松動〕 4〕排除已發(fā)現(xiàn)的故障 〔2〕考前須知 1〕電源：各站的使用電壓為 220VAC，請注意平安。 2〕各站工作臺面上使用電壓為24VDC〔最大電流5A〕。 〔3〕氣動連接： 1〕各站的供氣由各站的

36、過濾減壓閥供應(yīng)，額定的使用氣壓為6bar〔600Kpa〕。 2〕當(dāng)所有的電氣連接和氣動連接接好后，將系統(tǒng)接上電源，運(yùn)行程序。 8. 操作過程 系統(tǒng)上電后，將本單元“單/聯(lián)〞開關(guān)打到“單〞、“手/自〞開關(guān)打到“手〞狀態(tài)。按下“上電〞后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，本單元回到初始位置，同時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕，等待進(jìn)入單站工作狀態(tài)，要運(yùn)行時，按下“調(diào)試〞按鈕即可按工作流程動作。 當(dāng)出現(xiàn)異常，按下“急停〞按鈕，該單元立刻會停頓運(yùn)行，當(dāng)排除故障后，按下“上電〞按鈕，該單元可接著從剛剛的斷點繼續(xù)運(yùn)行。 如工作時突然斷電，來電后系統(tǒng)重新開場運(yùn)行，按以上步驟操作。 9. 工作

37、流程 上料完成后，雙導(dǎo)桿氣缸前伸，前限位磁性傳感器檢測到位后，延時0.5秒前臂單桿氣缸下降，前臂單杠氣缸磁性傳感器檢測到位后，延時0.5秒氣動手指抓取工件,夾緊工件后延時0.5秒；前臂單桿氣缸上升，雙導(dǎo)桿氣缸縮回，雙導(dǎo)桿氣缸后限位磁性傳感器檢測到位后；氣動機(jī)械手?jǐn)[臺向右擺動，擺臺右限位磁性傳感器檢測到位后，雙導(dǎo)桿氣缸前伸，前限位磁性傳感器檢測到位后，延時0.5秒前臂單桿氣缸下降，前臂單杠氣缸磁性傳感器檢測到位后，延時0.5秒氣動手指將工件放入待料工位，延時0.5秒前臂單桿氣缸上升，雙導(dǎo)桿氣缸縮回，后限位磁性傳感器檢測到位后，氣動機(jī)械手?jǐn)[臺向左擺動，擺臺左限位磁性開關(guān)到位后，等待下一個工件到位

38、，重復(fù)上面的動作。 10. 實驗一 搬運(yùn)單元機(jī)械拆裝實驗〔參考上料檢測單元〕 11. 實驗二 搬運(yùn)單元接線原理與分析〔參考上料檢測單元〕 12. 實驗三 搬運(yùn)單元編程實驗 〔1〕實驗任務(wù)：搬運(yùn)單元程序編寫。 〔2〕實驗?zāi)康? 1〕利用所學(xué)的指令完成搬運(yùn)單元的程序編制。 2〕將所學(xué)的知識運(yùn)用于實踐中，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。 3〕培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)不同的控制要求編制程序的能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。 4〕進(jìn)一步熟悉第二單元各部件的工作情況，為整個系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)運(yùn)行于調(diào)試作準(zhǔn)備。 〔3〕實驗設(shè)備 1〕安裝有G* Developer軟件的

39、PC機(jī)一臺。 2〕三菱PLC一臺 3〕PLC編程電纜一根〔SC-90〕 4〕THWSP*-2 型 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)搬運(yùn)單元 〔4〕實驗容 將編制好的程序載入PLC并運(yùn)行。按下“上電〞按鈕后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按下“復(fù)位〞按鈕，運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)展復(fù)位動作。完成后1B1=1、2B1=1、3B1=0、4B1=1，此時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕，程序開場運(yùn)行。按“調(diào)試〞按鈕，手臂伸出，手臂伸出到位后，再下降到位，之后氣夾將物料夾緊并上升，手臂退回后右轉(zhuǎn)到位1B2=1、2B1=1、4B1=1，再按“調(diào)試〞按鈕，手臂前伸到第三站一號工位上方，然后下降

40、，氣夾翻開，將物料放入一號工位中。各氣缸復(fù)位，等待下一個工件到來。 〔5〕實驗步驟 新建一個程序，根據(jù)上述控制要求，編寫出相應(yīng)的程序，并運(yùn)行通過。 〔三〕加工檢測單元 1. 主要組成與功能 由工件搬運(yùn)裝置〔轉(zhuǎn)盤〕、導(dǎo)軌、直線氣缸、直流減速電機(jī)、薄型雙導(dǎo)桿氣缸、輔助加工裝置、刀具主軸〔步進(jìn)電機(jī)〕電機(jī)、加工電機(jī)、單桿氣缸、電感傳感器、光電傳感器、磁性傳感器、平面推力軸承、可編程控制器、按鈕板、電氣網(wǎng)孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成。主要完成工位搬運(yùn)，工件打孔，孔深度檢測，將工件搬運(yùn)到中轉(zhuǎn)工位，在檢測工位通過光電傳感器對物料進(jìn)展正常與否檢測，并將工件的正常與否信息傳送給下個PLC。 〔1〕

41、單桿氣缸：檢測單桿氣缸進(jìn)展深度測量，單向電控氣閥控制。當(dāng)電控氣閥得電，氣缸升出，檢測打孔深度。 〔2〕薄型雙導(dǎo)桿氣缸：刀具主軸電機(jī)的上升與下降由薄型雙導(dǎo)桿氣缸控制，氣缸動作由單向電控氣閥控制。 〔3〕輔助加工裝置：由單桿氣缸推動頂桿機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)對工件的夾緊。 〔4〕電感傳感器：轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到位檢測，在工位到位后傳感器信號輸出?！步泳€注意棕色接“+〞、藍(lán)色接“-〞、黑色接輸出〕 〔5〕光電傳感器：用于檢測工件的正常與否，當(dāng)工件為正常時，傳感器有信號輸出；反之，無輸出?！步泳€注意棕色接“+〞、藍(lán)色接“-〞、黑色接輸出〕 〔6〕加工電機(jī)：采用直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)，模擬鉆頭軸轉(zhuǎn)動，完成工件的打孔。 〔7

42、〕刀具主軸電機(jī)：采用步進(jìn)電機(jī)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中執(zhí)行刀具選擇。 〔8〕搬運(yùn)裝置：裝置上設(shè)有六個工位，分別為：待料工位、加工工位、檢測工位、中轉(zhuǎn)工位，工件的工位轉(zhuǎn)換，由電感傳感器定位，直流減速電機(jī)控制。 2. 主要技術(shù)指標(biāo) 〔1〕控制電源：直流24V/5A 〔2〕PLC控制器：三菱 〔3〕直流減速電機(jī)〔轉(zhuǎn)盤電機(jī)〕：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/DC24V 〔4〕直流減速電機(jī)〔加工電機(jī)〕：ZGA25RP37.9i/DC24V/rpm:120 〔5〕電磁閥：4V110-06 〔6〕調(diào)速閥：出氣節(jié)流式 〔7〕磁性開關(guān)：D-C73L、D-A73L 〔8〕氣缸：CDJ2B16-

43、45-B、MGPM16-75、CDJ2KB16-45-A 〔9〕電感傳感器〔轉(zhuǎn)盤〕：LG8-1K 〔10〕電感傳感器〔刀具〕：LE4-1K 〔11〕步進(jìn)電機(jī)：573J09 〔12〕步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器：3ND583 3. 使用方法 （1） 氣源由調(diào)壓過濾器的左側(cè)氣口連接?6氣管，另一端接靜音氣泵。〔長時間使用，注意及時將過濾器的水分排出〕 （2） 如使用外部PLC時，可通過轉(zhuǎn)接板與I/O接口連接，詳見I/O配置表。〔注意：必須將系統(tǒng)原配的主機(jī)連接線拔出〕 （3） 編制程序〔樣例程序詳見配套光盤〕 （4） 接通電源前，先檢查各模塊接線。 （5） 下載程序。 （6） 運(yùn)行方式：系統(tǒng)

44、接通電源后，操作按鈕控制板，上電、復(fù)位、調(diào)試。 4. 控制面板連線端子排 5. 氣動回路原理圖 氣動控制系統(tǒng)是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制功能是由PLC實現(xiàn)的。氣動控制回路的工作原理見以下圖。 （1） 1B1、1B2為安裝在新薄型帶導(dǎo)桿氣缸的兩個極限工作位置的磁性傳感器。1Y1為控制新薄型帶導(dǎo)桿氣缸的電磁閥。 （2） 2B1、2B2為安裝在雙作用氣缸一的兩個極限工作位置的磁性傳感器。2Y1為控制雙作用氣缸一的電磁閥。 （3） 3B1、3B2為安裝在雙作用氣缸二的兩個極限工作位置的磁性傳感器。3Y1為控制雙作用氣缸二的電磁閥。 6. PLC的控制原理圖 7. 開機(jī)前

45、檢查工程 〔1〕在開機(jī)之前請務(wù)必檢查： 1） 電器連接 2） 正確和可靠氣管連接 3） 機(jī)械部件狀態(tài)〔如：運(yùn)動時是否靈活，連接是否松動〕 4） 排除已發(fā)現(xiàn)的故障 〔2〕考前須知 1） 電源：各站的使用電壓為 220VAC，請注意平安。 2） 各站工作臺面上使用電壓為24VDC〔最大電流5A〕。 〔3〕氣動連接： 1） 各站的供氣由各站的過濾減壓閥供應(yīng)，額定的使用氣壓為6bar〔600Kpa〕。 2） 當(dāng)所有的電氣連接和氣動連接接好后，將系統(tǒng)接上電源，程序開場。 〔4〕操作過程： 系統(tǒng)上電后，將本單元“單/聯(lián)〞開關(guān)打到“單〞、“手/自〞開關(guān)打到“手〞狀態(tài)。按下“上電〞按

46、鈕后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，本單元回到初始位置，同時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕，等待進(jìn)入單站工作狀態(tài)，要運(yùn)行時，按下“調(diào)試〞按鈕即可按工作流程動作。 當(dāng)出現(xiàn)異常，按下該單元“急停〞按鈕，該單元立刻會停頓運(yùn)行，當(dāng)排除故障后，按下“上電〞按鈕，該單元可接著從剛剛的斷點繼續(xù)運(yùn)行。 如工作時突然斷電，來電后系統(tǒng)重新開場運(yùn)行，按以上方法操作。 8. 工作流程 系統(tǒng)啟動后，工件搬運(yùn)裝置(轉(zhuǎn)盤)開場轉(zhuǎn)動，當(dāng)電感傳感器檢測到位時，工件搬運(yùn)裝置〔轉(zhuǎn)盤〕停頓，等待工件，輸送機(jī)構(gòu)氣動手指將工件放入待料工位后，工件搬運(yùn)裝置〔轉(zhuǎn)盤〕開場轉(zhuǎn)動，將工件搬運(yùn)至加工工位，當(dāng)電感傳感器檢測到下一工位時

47、，工件搬運(yùn)裝置停頓；輔助加工裝置動作，輔助加工伸出限位磁性傳感器檢測到位后；薄型雙導(dǎo)桿氣缸下降帶動刀具一、二、三電機(jī)依次對工件進(jìn)展加工；工件鉆孔完成后薄型雙導(dǎo)桿氣缸上移帶動刀具電機(jī)回位，雙導(dǎo)桿氣缸上限位磁性傳感器檢測到位后，輔助加工裝置松開，工件加工完成；在輔助加工裝置伸出同時，檢測工位單桿氣缸下降，檢測氣缸下限位磁性傳感器檢測到位后，檢測鉆孔深度，檢測完成單桿氣缸上升，工件檢測完成；同時在檢測時光電傳感器檢測到位工件是否為廢料，將工件正常與否信息傳送給下一個PLC控制系統(tǒng)。 9. 實驗一 加工檢測單元機(jī)械拆轉(zhuǎn)實驗〔參考上料檢測單元〕 10. 實驗二 加工檢測單元接線原理與分析〔參考上料檢

48、測單元〕 11. 實驗三 加工檢測單元編程實驗 〔1〕實驗任務(wù)：加工檢測單元程序編寫 〔2〕實驗?zāi)康? 1〕利用所學(xué)的指令完成加工檢測單元的程序編寫 2〕將所學(xué)的知識運(yùn)用于實踐中，培養(yǎng)學(xué)員的分析問題、解決問題的能力。 3〕熟悉加工檢測單元的工作情況，為整個系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)運(yùn)行于調(diào)試作準(zhǔn)備。 4〕在已熟悉加工站的控制程序時，培養(yǎng)學(xué)員根據(jù)不同的控制要求編制程序的能力，逐步培養(yǎng)學(xué)員的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。 5〕樹立編程為生產(chǎn)的思想，只要是生產(chǎn)上的需要，編程時就必須充分考慮滿足各方面的要求。 〔3〕實驗設(shè)備 1〕安

49、裝有G* Developer軟件的PC機(jī)一臺。 2〕三菱PLC一臺 3〕PLC編程電纜〔SC-90〕 4〕THWSP*-2 型 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)加工檢測單元 〔4〕實驗容 1〕步進(jìn)電機(jī)參數(shù)設(shè)置：電流設(shè)置≧5A與電機(jī)電流相匹配，細(xì)分設(shè)置為10000步/圈。 2〕將編制好的程序載入PLC并運(yùn)行。按下“上電〞按鈕后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按下“復(fù)位〞按鈕，工作轉(zhuǎn)盤機(jī)各工位進(jìn)展復(fù)位，復(fù)位完成后：B2=1、1B2=1、2B2=1、3B1=1，此時“開場〞按鈕等閃爍；按下“開場〞按鈕，在等待工位有工件放置時，即光電傳感器B1

50、=1。按下“調(diào)試〞按鈕，電機(jī)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一個工位，工件進(jìn)入加工工位。加工氣缸、加工電機(jī)和輔助氣缸同時動作；檢測氣缸動作，模擬檢測工件質(zhì)量。 3〕重復(fù)上一步操作，電機(jī)轉(zhuǎn)盤再轉(zhuǎn)一個工位，工件進(jìn)入檢測工位。 4〕再次重復(fù)以上操作，電機(jī)轉(zhuǎn)盤再次轉(zhuǎn)動一個工位，工件進(jìn)入中轉(zhuǎn)工位。 〔5〕實驗步驟 新建一個程序，根據(jù)以上要求，編寫相應(yīng)的程序，并運(yùn)行通過。 〔四〕安裝單元 1. 主要組成與功能 由吸盤機(jī)械手、搖臂部件、旋轉(zhuǎn)氣缸、料倉換位部件、工件推出部件、真空發(fā)生器、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從

51、料倉中推出，將工件安裝到位。 （1） 吸盤機(jī)械手：用于真空原理吸取物料。 （2） 搖臂部件：帶動吸盤機(jī)械手前后擺動。 （3） 旋轉(zhuǎn)氣缸：搖臂部件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 （4） 料倉換位部件：用于黑白工件的選擇。 （5） 工件推出部件：將黑白工件推出。 （6） 磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測。當(dāng)檢測到氣缸準(zhǔn)確到位后將給PLC發(fā)出一個到位信號?！泊判詡鞲衅鹘泳€時注意藍(lán)色接“-〞，棕色接“PLC輸入端〞〕。 （7） 單桿氣缸1：由單向氣動電控閥控制。當(dāng)氣動電控閥得電，氣缸伸出，進(jìn)展料倉換位。 （8） 單桿氣缸2：由單向氣動電控閥控制。當(dāng)氣動電控閥得電，氣缸伸出，將黑白小工件推出。 （9） 安

52、裝支架：用于安裝提升氣缸及各個檢測傳感器。 （10） 控制按鈕板：用于系統(tǒng)的根本操作、單機(jī)控制、聯(lián)機(jī)控制。 （11） 電氣網(wǎng)孔板：主要安裝PLC主機(jī)模塊、空氣開關(guān)、開關(guān)電源、I/O接口板、各種接線端子等。 2. 主要技術(shù)指標(biāo) （1） 控制電源：直流24V/4.5A （2） PLC控制器:三菱 （3） 電磁閥：4V110-06 4V120-064V130C-06 （4） 調(diào)速閥：出氣節(jié)流式 （5） 磁性傳感器：D-C73L （6） 單桿氣缸：CDJ2B16-60CDRQ2BS20-180C 3. 使用方法 （1） 氣源由調(diào)壓過濾器的左側(cè)氣口連接?6氣管，另一端接靜音氣泵?！?/p>

53、長時間使用，注意及時將過濾器的水分排出〕 （2） 如使用外部PLC時，可通過轉(zhuǎn)接板與I/O接口連接，詳見I/O配置表?！沧⒁猓罕仨殞⑾到y(tǒng)原配的主機(jī)連接線拔出〕 （3） 編制程序〔樣例程序詳見配套光盤〕 （4） 接通電源前，先檢查各模塊接線。 （5） 下載程序。 （6） 運(yùn)行方式：系統(tǒng)接通電源后，操作按鈕控制板，上電、復(fù)位、調(diào)試。 4. 控制面板連線端子排 5. 氣動回路原理圖 氣動控制系統(tǒng)是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制功能是由PLC實現(xiàn)的。氣動控制回路的工作原理見以下圖。 （1） 1B1、1B2為安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸的兩個極限工作位置的磁性傳感器。1Y1、1Y2為控制

54、旋轉(zhuǎn)氣缸的電磁閥。 （2） 2B1、2B2為安裝在單桿氣缸1的兩個極限工作位置的磁性傳感器。2Y1、2Y2為控制單桿氣缸1的電磁閥 （3） 3Y1、3Y2為控制吸盤的電磁閥 （4） 4B1、4B2為安裝在單桿氣缸2的兩個極限工作位置的磁性傳感器。3Y1為控制單桿氣缸2的電磁閥 6. PLC的控制原理圖 7. 開機(jī)前檢查工程 （1） 在開機(jī)之前請務(wù)必檢查： 1） 電器連接 2） 正確和可靠氣管連接 3） 機(jī)械部件狀態(tài)〔如：運(yùn)動時是否干預(yù)，連接是否松動〕 4） 排除已發(fā)現(xiàn)的故障 （2） 注意！ 1） 電源：各站的使用電壓為 220VAC，請注意平安。 2） 各站工作臺面上

55、使用電壓為24VDC〔最大電流5A〕。 （3） 氣動連接： 1） 各站的供氣由各站的過濾減壓閥供應(yīng)，額定的使用氣壓為6bar〔600Kpa〕。 2） 當(dāng)所有的電氣連接和氣動連接接好后，將系統(tǒng)接上電源，程序開場。 8. 操作過程： 系統(tǒng)上電后，將本單元“單/聯(lián)〞開關(guān)打到“單〞、“手/自〞開關(guān)打到“手〞狀態(tài)。上電后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，本單元回到初始位置，同時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕，等待進(jìn)入單站工作狀態(tài)，要運(yùn)行時，按下“調(diào)試〞按鈕即可按工作流程動作。 當(dāng)出現(xiàn)異常，按下該單元“急停〞按鈕，該單元立刻會停頓運(yùn)行，當(dāng)排除故障后，按下“上電〞按鈕，該單元可接著從剛剛的

56、斷點繼續(xù)運(yùn)行。 如工作時突然斷電，來電后系統(tǒng)重新開場運(yùn)行，操作方法見本節(jié)第一段。 9. 工作流程 安裝搬運(yùn)單元將工件搬運(yùn)到安裝工位后，吸盤手臂先從小工件物料臺轉(zhuǎn)到安裝工位，待小工件推料氣缸將小工件推入到小工件物料臺上時再轉(zhuǎn)回，轉(zhuǎn)動到位后吸盤對準(zhǔn)小工件真空發(fā)生器動作，將小工件吸住，吸盤手臂再次從小工件物料臺轉(zhuǎn)到安裝位，把小工件放入到工件后，真空發(fā)生器釋放，吸盤手臂退回，完成小工件安裝。等待安裝搬運(yùn)站搬運(yùn)。 10. 實驗一 安裝單元機(jī)械拆裝實驗〔參考上料檢測單元〕 11. 實驗二 安裝單元接線原理與分析〔參考上料檢測單元〕 12. 實驗三 安裝單元編程一 （1） 實驗任務(wù)：安

57、裝單元程序編程。 （2） 實驗?zāi)康? 1） 利用所學(xué)的指令完成安裝單元的程序編制。 2） 將所學(xué)的知識運(yùn)用于實踐中，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。 3） 培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)不同的控制要求編制程序的能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。 4） 進(jìn)一步熟悉安裝單元各部件的工作情況，為整個八站的拼合與調(diào)試作準(zhǔn)備。 （3） 實驗設(shè)備 1） 安裝有WINDOWS操作系統(tǒng)的PC機(jī)一臺〔具有G* Developer軟件〕。 2） PLC〔三菱F*2N系列〕一臺。 3） PC與PLC的通信電纜一根〔SC-90〕。 4） THWSP*-2 型 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系

58、統(tǒng)安裝單元。 （4） 實驗容 將編制好的程序送入PLC并運(yùn)行。上電后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，各氣缸進(jìn)展復(fù)位，復(fù)位完成后，1B2=1、2B1=1 OR 2B2=1、4B1,此時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕。程序開場運(yùn)行。按“調(diào)試〞按鈕，吸盤手臂先從配件貨臺轉(zhuǎn)到安裝位，待配件推動氣缸將小配件推入到配件貨臺上時再轉(zhuǎn)回，在吸盤對準(zhǔn)小配件后真空發(fā)生器動作，將小配件吸住，吸盤手臂再次從配件貨臺轉(zhuǎn)到安裝位，把小配件放入到工件后真空發(fā)生器停頓動作，安裝完成后吸盤手臂退回。 （5） 實驗步驟 新建一個程序,根據(jù)上述控制要求和下面順控圖，編寫出相應(yīng)的程序，并運(yùn)行通過。 〔五〕安裝搬運(yùn)

59、單元 1. 主要組成與功能 由平移工作臺、導(dǎo)桿氣缸、薄型氣缸、氣動手指、齒輪、齒條、工業(yè)導(dǎo)軌、磁性傳感器、開關(guān)電源、可編程控制器、按鈕接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類型電磁閥組成。主要完成根據(jù)上一站的加工完成信號和廢料信號，完成廢料分揀、搬運(yùn)任務(wù)。工件搬運(yùn)到分揀單元或搬運(yùn)到廢料盒處，塔吊返回原位等待下一個工件。 〔1〕機(jī)械手：用于夾取工件。 〔2〕齒輪、齒條：完成平移工作臺左右移動。 〔3〕工業(yè)導(dǎo)軌：輔助平移工作臺左右移動。 〔4〕磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測，當(dāng)氣缸準(zhǔn)確運(yùn)行到位后給PLC發(fā)送一個到位信號?！泊判詡鞲衅鹘泳€時注意藍(lán)色接“-〞，棕色接“PLC輸入端〞〕 〔5〕導(dǎo)桿氣缸：

60、由單向電磁閥控制。當(dāng)電磁閥帶點時，氣缸縮回，同時塔吊下降與機(jī)械手組合完成工件的夾取動作。 〔6〕按鈕板：用于系統(tǒng)的根本操作、單機(jī)控制、聯(lián)機(jī)控制、手動控制、自動控制。 〔7〕電氣網(wǎng)孔板：主要安裝PLC主機(jī)、空氣開關(guān)、開關(guān)電源、I/O接口板、各種接線端子。 2. 主要技術(shù)指標(biāo) 〔1〕控制電源：直流24V/5A 〔2〕PLC控制器：三菱 〔3〕電磁閥：4V110-06、4V120-06、4V130C-06 〔4〕調(diào)速閥：出氣節(jié)流式 〔5〕磁性開關(guān)：D-C73L、D-A93L 〔6〕氣缸：CDM2B20-30、CDU20-50D-A93L、CDU20-90D-A93L 〔7〕氣動手

61、指：MHZ2-16D 〔8〕浮動接頭：SC-20-F/M6*1 3. 使用方法 〔1〕氣源由調(diào)壓過濾器的左側(cè)氣口連接?6氣管，另一端接靜音氣泵。 〔2〕編制程序 〔3〕接通電源錢，先檢查各模塊接線。 〔4〕下載編制程序。 〔5〕運(yùn)行方式：系統(tǒng)接通電源后，操作按鈕控制板上的上電、復(fù)位、開場、調(diào)試按鈕。 4. 控制面板連線端子排 5. 氣動回路原理圖 氣動控制系統(tǒng)是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制功能是由PLC實現(xiàn)的。氣動控制回路的工作原理見以下圖。 （1） 1B1、1B2為安裝在自由安裝型前氣缸的兩個極限工作位置的磁性傳感器。1Y1、1Y2為控制自由安裝型前氣缸的

62、電磁閥。 （2） 2B1、2B2為安裝在自由安裝型后氣缸的兩個極限工作位置的磁性傳感器。2Y1、2Y2為控制自由安裝型后氣缸的電磁閥。 （3） 3B1為安裝在氣爪的極限工作位置的磁性傳感器。3Y1、3Y2為控制自由安裝型后氣缸的電磁閥。 （4） 4B1、4B2為安裝在標(biāo)準(zhǔn)氣缸的極限工作位置的磁性傳感器。4B1、4B2為控制自由安裝型后氣缸的電磁閥。 6. PLC的控制原理圖 7. 開機(jī)前檢查工程 〔1〕在開機(jī)前請務(wù)必檢查： 1〕電氣連接 2〕正確和可靠的氣路連接 3〕機(jī)械部件狀態(tài)〔如：運(yùn)動時是否靈活，連接是否松動〕 4〕排除已發(fā)現(xiàn)的故障 〔2〕考前須知

63、 1〕電源：各站使用的電源電壓為AC220V，請注意平安。 2〕各單元工作臺面使用電壓為DC24V〔最大電流5A〕 〔3〕氣動連接： 1〕各單元的供氣由各單元的過濾減壓閥供應(yīng)，額定的使用氣壓為6bar〔600Kpa〕。 2〕當(dāng)所有的電氣連接和氣動連接好后，系統(tǒng)接上電源，程序開場。 〔4〕操作過程 系統(tǒng)上電后，將本單元“單/聯(lián)〞開關(guān)打到“單〞、“手/自〞開關(guān)打到“手〞狀態(tài)。按下“上電〞按鈕后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，本單元回到初始位置，同時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕，等待進(jìn)入單站工作狀態(tài)，要運(yùn)行時，按下“調(diào)試〞按鈕即可按工作流程動作。 當(dāng)出現(xiàn)異常，按

64、下該單元“急停〞按鈕，該單元立刻會停頓運(yùn)行，當(dāng)排除故障后，按下“上電〞按鈕，該單元可接著從剛剛的斷點繼續(xù)運(yùn)行。 如工作時突然斷電，來電后系統(tǒng)重新開場運(yùn)行，按以上方法操作。 8. 工作流程 系統(tǒng)啟動后，擺臺前臂抬起，上限位磁性傳感器檢測到位；工件搬運(yùn)裝置擺臺向左移，左自由氣缸左限位磁性傳感器和右自由氣缸右限位磁性傳感器檢測到位；搖臂導(dǎo)桿在搬運(yùn)裝置〔轉(zhuǎn)盤〕工位上方，導(dǎo)桿氣缸上限位磁性傳感器檢測到位。 當(dāng)加工檢測單元工件旋轉(zhuǎn)到位時，廢料檢測傳感器檢測為物料正常時，工件搬運(yùn)裝置擺臺前臂下降，導(dǎo)桿氣缸下限位磁性傳感器檢測到位后，氣動手指動作抓取工件，擺臺前臂抬起，導(dǎo)桿上限位磁性傳感器檢測到位后，

65、擺臺向右移，左自由安裝型氣缸右限位磁性傳感器和右有自由安裝型左限位磁性傳感器檢測到位后，工件搬運(yùn)裝置擺臺前臂下降，導(dǎo)桿下限位磁性傳感器檢測到位后，氣動手指將工件放入分類站，擺臺前臂抬起，左移等待搬運(yùn)；廢料檢測傳感器檢測為廢料時，工件搬運(yùn)裝置擺臺前臂下降，導(dǎo)桿氣缸下限位磁性傳感器檢測到位，后氣動手指動作抓取工件，擺臺前臂抬起，導(dǎo)桿上限位磁性傳感器檢測到位后，擺臺向右移，左自由安裝型氣缸右限位和右自由安裝型氣缸左限位傳感器到位后，工件搬運(yùn)裝置擺臺前臂下降，導(dǎo)桿下限位磁性傳感器檢測到位后，氣動手指將工件放入廢料盒中，擺臺前臂抬起，左移等待搬運(yùn)。 9. 實驗一 搬運(yùn)分揀單元機(jī)械拆裝實驗〔參考上料檢

66、測單元〕 10. 實驗二 搬運(yùn)分揀單元接線原理與分析〔參考上料檢測單元〕 11. 實驗三 搬運(yùn)分揀單元編程 〔1〕實驗任務(wù)：搬運(yùn)分揀單元程序編程 〔2〕實驗?zāi)康? 1〕利用所學(xué)的指令完成安裝搬運(yùn)單元的程序編寫。 2〕將所學(xué)的知識運(yùn)用于實踐中，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。 3〕培養(yǎng)學(xué)員根據(jù)不同的控制要求編制程序的能力，逐步培養(yǎng)學(xué)員的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。 4〕進(jìn)一步熟悉搬運(yùn)分揀單元各部件的工作情況，為整個系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)運(yùn)行與調(diào)試作準(zhǔn)備。 〔3〕實驗設(shè)備 1〕安裝有三菱G* Developer 軟件的PC機(jī)一臺。 2〕三菱PLC 一臺 3〕PLC編程電纜一根〔SC-90〕 4〕THWSP*-2 型 MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng) 安裝搬運(yùn)單元 〔4〕實驗容 將編制好的程序載入PLC并運(yùn)行。按下“上電〞按鈕后“復(fù)位〞按鈕燈閃爍，按“復(fù)位〞按鈕，各氣缸進(jìn)展復(fù)位，復(fù)位完成后，1B2=1、2B2=1，此時“開場〞按鈕燈閃爍；按“開場〞按鈕。程序開場運(yùn)行。按“調(diào)試〞按鈕，手臂低下，氣夾夾緊后手臂抬起并搬運(yùn)到