亚龙335A.doc

亚龙YL335A型自动加工与装配生产线实训考核装备介绍一、亚龙YL335A型自动加工与装配生产线实训考核装备的结构和工作过程YL335A在铝合金导轨式实训台上安装下料、加工、装配、搬运、分拣等工作站，构成一个典型的机电一体化设备的机械平台；采用PLC互连技术，或采用现场总线技术，或PLC主站及远程I/O实现系统控制，从而组成自动加工、装配生产线，真实呈现自动生产线的加工过程。各工作站的结构和功能如下： 供料站供料站主要由料仓及料槽、顶料气缸、推料气缸和物料台以及相应的传感器、电磁阀构成， 本站工作过程如下：系统启动后，顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；推料气缸推出，把料槽中最底层的工件推到物料台上工件抓取位。工件到位传感器检测到工件到位后，推出气缸缩回，顶料气缸缩回，倒数第二层工件落到最底层，等待推出。搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往加工站。推料总成配套二个气缸，同时配套有最底层工件到位传感器，工件到达抓取位传感器，工件数量下限传感器，从而保证整个供料过程稳定有序的进行。这也与真实的工业现场完全一致。加工站加工站主要由物料台、夹紧机械手、物料台伸出/缩回气缸、加工（冲压）气缸以及相应的传感器、电磁阀构成， 本站的功能是完成一个对工件的冲压加工过程。即，当搬运站机械手把工件运送到物料台上，且物料检测传感器检测到工件后，机械手指夹紧工件，然后物料台回到加工区域冲压气缸下方；回到位后，冲压气缸向下伸出冲压工件，完成冲压动作后向上缩回。冲压气缸缩回到位后，物料台重新伸出，到位后机械手指松开，由搬运站机械手伸出并夹紧工件，将其运送往装配站。装配站装配站主要有供料单元、旋转送料单元、机械手装配单元、放料台以及相应的传感器、电磁阀构成， 本站的功能是完成小圆柱工件装配到大工件中完成装配过程。即，当搬运站机械手把工件运送到装配站物料台上，供料单元共有两种颜色黑和白小圆柱工件，顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；挡料气缸缩回，把料槽中最底层的工件落到旋转供料台上，物料传感器检测到工件到位挡料气缸伸出到位，顶料气缸缩回物料落到底层物料传感器检测到工件顶料气缸重新伸出等待下一次落料，同时旋转供料单元顺时针旋转180度到位后，装配机械手下降气动手爪抓取小圆柱提升到位后，手臂伸出到位后手爪下降到位后放松开手爪小工件顺利装入大工件中，机械手装配单元复位同时旋转送料单元逆时针旋转180回到原位，搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往物料分解站。分拣站分拣站主要有传送带、变频器、三相电机、推料气缸、电磁阀和定位光电传感器及区分黑白两种颜色的光纤传感器构成。本站的功能是完成装配站送来，装好工件进行分拣。系统入料口有一只光电传感器，搬运站送来工件放到传送带上，首先入料口光电传感器检测到有工件启动变频器，工件开始送入分拣区，如果进入分拣区工件为白色由检测白色光纤传感器作为1号槽推料气缸启动信号，将白色料推到1号槽里，如果进入分拣区工件为黑色由检测黑色光纤传感器作为2号槽推料气缸启动信号，将黑色料推到2号槽里。自动生产线的加工结束。 搬运站（输送站）搬运站主要有步进电机、步进驱动、线性导轨、四自由度搬运机械手、电磁阀和定位开关构成。本站的功能是完成向各个工作单元输送工件，系统分为两部分四自由度抓取机械手单元和直线位移位置精确控制单元，系统上电先执行回原点当到达原点位置后，系统启动供料站送料到放料台检测传感器检测到有工件时，机械手整体先提升到位后手爪伸出到位后手爪夹紧，手爪夹紧到位手爪开始缩会机械手整体下将到位后，步进电机开始工作按设定好的脉冲量到加工站。加工站到位后机械手整体提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后机械手整体下降，下降到位后工件已放入加工站物料台上，然后手爪松开，松开到位后机械手回缩，等加工站加工完成后再将工件送到装配站和分拣站完成整个自动生产线加工过程。二、系统控制方案YL-335A型自动加工、装配生产线实训考核装备采用了PLC通讯网络控制方式，用户可根据实训要求，选用如下三种通讯网络实现系统控制：采用RS-485总线的PLC互连网络。采用现场总线网络。采用PLC为主站，远程I/O模块为从站的RS-485通讯网络。各方案均采用了触摸屏人机界面（HMI），而每种通讯网络又按所选用不同的主流PLC厂家而有不同的配置，分述如下：1、采用RS-485总线的PLC互连网络的控制方案（报价为此方案）本控制方案的目标，是使学生通过实训，掌握RS-485通讯技术和采用广播方式实现PLC之间交换信息的PLC互连技术。作为PLC通讯网络的基本技术，并鉴于采用RS-485总线的PLC互连网络广泛用于小型集散控制系统上，熟练掌握这一技能，是高职学生必不可少的。本装备分别对三菱FX2N系列，西门子S7-200系列，欧姆隆CP1L系列，松下FP-X系列等主流厂家的PLC配置了这一网络。1）三菱FX2N系列：本方案采用FX2N 的N：N通讯网络。各工作站均插上FX2N-485-BD通讯板，以搬运站PLC（FX2N-48MT）为主站，其余各站为从站构成N：N通讯网络。触摸屏连接到主站编程口上，分拣站的FR-E540变频器也作为第5# 从站连接到网络上。各站PLC的型号见配置清单。2）西门子S7-200系列本方案采用PPI（点对点接口）协议实现通讯，3）欧姆隆CP1L系列4）松下FP-X系列本方案中，各工作站的PLC（FP-X系列）均配置FP-X通信插卡，可采用松下专用的PC-LINK协议实现无主站的PLC链接；或以搬运站PLC（FP-X-30T）为主站，采用通用串行通讯方式和MODBUS通讯协议，实现主站和各从站之间的通讯。2、采用现场总线网络（供选择，不在报价内）以现场总线作为技术支撑的控制系统在工业自动化领域有明显的优势，在PLC网络系统中使用最为广泛。在国内，现场总线技术也日益普及，各高等院校相关专业也陆续开设这一课程。为实现现场总线技术的项目教学，本装备以中型PLC为主站，各从站仍为小型PLC的配置，分别配置了：1）对三菱PLC，配置以搬运站PLC（Q02 CPU）为主站，其余各站PLC（FX2N主单元+32CCL模块）为从站构成CC-LINK现场总线系统。2）对西门子PLC，配置以搬运站PLC（S7-315DP CPU）为主站，其余各站PLC（S7-200主单元+EM277模块）为从站构成PROFIBUS现场总线系统。3）对欧姆隆PLC，3、PLC为主站，远程I/O模块为从站的RS-485通讯网络控制方案（供选择，不在报价内）本装备尚提供以搬运站PLC（可为FX2N、S7-200、CP1L、FP-X任一种PLC）为主站，各从站采用远程I/O为控制器的集散控制系统。其中，远程I/O模块是本公司开发的产品，具有16点输入和14点输出，通讯协议与研华ARK14000系列远传模块类拟。本方案的目标是使学生通过实训，掌握远程I/O通讯网络的特点，学会PLC自由口通讯编程的技能。三、本装备的特点： 1、有机融合了机械技术（包括气动技术）、传感器技术、交流电动机变频调速和步进电机驱动控制、触摸屏技术、PLC控制及通信网络等技术，体现了现代制造业生产过程的特征。2、整体结构采用开放式和拆装式，能方便地更换模块，按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。3、用于教学，可按工作过程导向，工学结合的模式规划教学活动，完成以下工作任务：1）气动系统的安装与调试项目：选用该装备配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：气动方向控制回路的安装；气动速度控制回路的安装；摆动控制回路的安装；气动顺序控制回路的安装；气动机械手装置的安装；气动系统安装与调试；2）电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和步进电机驱动模块、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：电动机控制电路的连接与控制程序编写；电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；步进电机控制电路的连接与控制程序编写；气动方向控制程序编写；气动顺序动作控制程序编写；气动机械手控制程序编写；皮带输送机控制程序编写；机电一体化设备控制程序编写；自动生产线控制程序编写。3）PLC通讯网络的安装、程序编制及调试：4）机电设备安装与调试项目选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：传动装置同轴度的调整；皮带输送机的安装与调整；搬运机械手设备安装与调试；物件分拣设备的安装与调试；送料设备的安装与调试；自动生产线设备安装与调试。4、本装备用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力：机械构件的装配与调整能力；机电设备的安装与调试能力；电路安装能力；气动系统的安装与调试能力；机电一体化设备的控制程序的编写能力；自动控制系统的安装与调试能力；PLC网络的安装、编程与调试能力。该实训考核装置PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。四、配置清单序号名称对应竞赛规程要求设备的机构名称型号及规格数量制造商备注1送料机构供料机构YL335A-011亚龙含工件库，工件锁紧装置，工件推出装置。主要配置有井式工件库，直线气缸，光电传感器，磁性开关，电磁阀，工件定位装置等2搬运机构输送机构YL335A-021亚龙包含直线移动装置，4个自由度机械气动手爪（薄形气缸、摆动气缸、双导杆气缸、气动手指等）、步进电机及驱动器、行程开关、磁性开关，电磁阀等3加工单元加工机构YL335A-031亚龙工件搬运装置与工件加工装置与一体，包括导轨、直线气缸，薄形气缸，工件夹紧装置等4装配单元装配机构YL335A-041亚龙装配工件库，装配搬运机构。包括：工件库、气动摆台、导杆气缸、气动手指、直线气缸及配套传感器5分拣单元成品分拣机构YL335A-051亚龙皮带输送线，三相异步电动机，及分拣气缸等。6步进电机3S57Q-040561KINCO7步进电机驱动3M4581KINCO8三相减速电机80YS25GY38/80GK10H1精研9光电传感器EX-437神视漫反射型10光电传感器CSB4-18M60-E0-AM2通尔11光纤传感器E3X-NA112OMRONE32-DC2002OMRON12警示灯JD701-402R0241TAYEEJD701-402Y0241TAYEEJD701-402G0241TAYEEB011TAYEE底座13汇流板100M-2F2SMC100M-4F2100M-6F114双向电控气阀SY5220-5LZD-011带灯15单向电控气阀SY5120-5LZD-0116带灯16笔型缸CDJ2B16-30-B3配磁性开关CDJ2B16-75-B1配磁性开关CDJ2B16-100-B1配磁性开关CDJ2B16-100-B1配磁性开关CDJKB16-30-B2配磁性开关17薄气缸CDQ2B50-202配磁性开关18旋转缸MSQB10A2配磁性开关19气爪MHZ2-20D2配磁性开关MHC3-20D1配磁性开关20双杆气缸MGPM16-751配磁性开关21组合件1台湾配磁性开关22过滤减压阀GFR20008F11亚德客23可编程式控制器详见附表1附表一 模块化生产系统PLC配置清单三菱系统名称定货号点数单位数量备注可编程控制器PLCFX2N-16MRI8/O8台3AC 220V供电FX2N-32MRI16/O16台1AC 220V供电FX2N-32MTI16/O16台1AC 220V供电FX2N-485BD个5变频器E540-0.75KW台1AC 220V供电西门子系统名称定货号点数单位数量备注PLC S7-200-222AC/DC/RLY6ES7 212-1BB23-0B8I8/O6台3AC 220V供电PLC S7-200-224DC/DC/DC6ES7 214-1AD23-0XB8I14/O10台1DC 24V供电PLC S7-200-226AC/DC/RLY6ES7 216-2BD23-0XB0I24/016台1AC 220V供电PC/PPI通信线6ES7 901-3CB30-0XA0根4中间不带转换器多主站PC/PPI通信线6ES7 901-3CB30-0XA1根1中间带转换器支持网络DP头 带编程口6ES7 972-0BB11-0XA0个190出线带编程口DP头 不编程口6ES7 0BA11-0XA0个490出线不带编程口PROFIBUS-电缆6XVI 830 0AH10米8变频器 MM420 0.37KW6SE6420 2UC13 7AA1台1多主站PC/PPI通信线/USB6ES7 901-3DB30-OXAO根1欧姆龙系统名称定货号点数单位数量备注可编程控制器PLCC