项目5 分拣站安装与调试

1、自动线安装与调试自动线安装与调试 2021-7-161 自动线安装与调试 电子技术学院：雷声勇电子技术学院：雷声勇 20142014年年1010月月2929日日 项目五、项目五、 分拣站的安装与调试分拣站的安装与调试 （6+6=12学时）学时） l教学内容： 5.1分拣站的功能及硬件结构 5.2分拣站的电气、气路安装及调试 5.3分拣站的程序设计、调试与运行 l教学目的： 1理解分拣站的基本功能及硬件结构； 2能够正确安装、调试分拣站的电路、气路； 3能够编写、调试分拣站程序，使之满足工艺 控制要求。 2021-7-16 自动线安装与调试 2 项目五、项目五、 分拣站的安装与调试分拣站的安装与

2、调试 （6+6=12学时）学时） l教学重点： 1分拣站的电路、气路的安装、调试； 2分拣站程序的编写、调试，满足工艺控制要 求。 l教学难点： 分拣站程序的编写、调试，满足工艺控制要求。 2021-7-16 自动线安装与调试 3 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 1、功能：分拣站是YL335B生产线的末端工作站， 担负着将不同材质的工件（白色、黑色、金属工件，以 及与白色芯、黑色芯、金属芯工件组合而成的工件）自 动送至不同的分拣槽的作用。其具体功能为：将来自上 一工作站送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同 材质的工件从不同的料槽分流的功能。 2021-7-16 自动线安

3、装与调试 4 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 2、 分拣站的硬件结构 2021-7-16 自动线安装与调试 5 1三相异步电动机 2金属传感器 3分拣槽1 4分拣槽2 5分拣槽3 6光纤 传感器 7推料气缸 8磁性开关 9传送带 10光电旋转编码器 11分拣入料 口 12光电传感器 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 2021-7-16 自动线安装与调试 6 （1）传送和分拣机构 传送和分拣机构主要由传送带、出料滑槽、推料气缸、 漫射式光电传感器、光纤传感器、磁性开关等组成。传 送带是把机械手输送过来加工好的工件进行传输，输送 至分拣区。 5.1分拣站的功能

4、及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 传送和分拣的工作原理：当输送站送来的工件放到分拣 站入料口时，入料口漫射式光电传感器检测到有工件， 同时安装在入料口的光纤传器检测工件的材质是黑色或 白色，将检测到的信号传输给PLC，在PLC程序的控制下 ，启动变频器，电机运转驱动传送带工作，把工件带进 分拣区，如果进入分拣区工件为金属工作，将金属工件 推到1 号槽里；如果进入分拣区的工件为白色工件，将白 色工件推到2 号槽里；如果是黑色工件，则将黑色工件推 到3号槽里。每当一个工件被推入料槽里，分拣站完成一 个工作周期，等待下一次工件放入分拣入料口。 2021-7-16 自动线安装与调试 7 5.1分拣站的

5、功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 （2）传送带驱动机构 传送带驱动机构主要由电机支架、三相减速电动机、联 轴器、皮带等组成。 2021-7-16 自动线安装与调试 8 1三相减速电机 2联轴器 3传感器安装支架 4定位器 5传送带 6光电旋转编码器 7底板 8电机安装支架 9传送带支架 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 3、 传感器在分拣站中的应用 分拣站使用1个光电传感器、3个磁性传感器（也称磁 性开关）、2个光纤传感器（根据需要选择安装）、1个 金属传感器（根据需要选择安装）和1个光电旋转编码器 。 2021-7-16 自动线安装与调试 9 5.1分拣站的功能及硬件结

6、构分拣站的功能及硬件结构 （1）光电传感器 安装在分拣站入料口的光电传感器主要用于检测是否有 工件进入分拣站入料口。 2021-7-16 自动线安装与调试 10 1光电传感器 2分拣站入料口 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 2021-7-16 自动线安装与调试 11 （2）磁性开关： 分拣站的3个磁性开关分别用于检测3个推料气缸是否 推料到位。 1推料杆1磁性开关 2推料杆2磁性开关 3推料杆3磁性开关 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 （3）光纤传感器：检测分拣站工件或芯件的颜色（黑 色或白色）。 2021-7-16 自动线安装与调试 12 1检测黑色或

7、白色工件 2检测黑色或白色芯件 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 2021-7-16 自动线安装与调试 13 （4）金属传感器：在分拣站的具体应用中，根据工作任 务需要可以灵活安装金属传感器的位置。金属传感器既 可以用于检测分拣站的工件是否为金属工件，也可以用 于检测工件的芯件是否为金属芯件， 1检测金属工件 2检测金属芯件 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 （5）光电旋转编码器在分拣站中的应用 1）作用：一是精确定位被分拣的工件在3个分拣槽的位 置；二是精确定位工件或芯件在金属、光纤等传感器检 测范围内的具体位置。 2021-7-16 自动线安装与调试 1

8、4 图57 光电旋转编码器 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 2）原理：旋转编码器是通过光电转换，将输出至轴上的 机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器，主 要用于速度或位置（角度）的检测。 2021-7-16 自动线安装与调试 15 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 自动线上常采用的是增量式旋转编码器。增量式编码器 是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B 和Z 相 ；A、B 两组脉冲相位差90，用于辩向。当A相脉冲超前B 相脉冲时为正转方向，而当B相脉冲超前A 相脉冲时则为 反转方向。Z 相为每转一个脉冲，用于基准点定位。 2021-7-16

9、自动线安装与调试 16 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 3）位置检测原理。为了确定工件移动的位移量，首先要 弄清楚脉冲当量的概念。脉冲当量，即每个脉冲对应的 位移量。本项目采用通用型光电旋转编码器，选用型号 为：ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C。工作电源DC12 24V，NPN型集电极开路输出，分辨率500线。实际应用 中为了提高分辨率，在软件设计上采用4倍频方法，这样 编码器旋转一周输出2000个脉冲。分拣装置主动轴的直 径为43mm，所以该编码器的脉冲当量，即每个脉冲对应 的位移量为： 2021-7-16 自动线安装与调试 17 mmm mmd 5

10、.670675. 0 2000 4314. 3 2000 （51） 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 三个推料气缸距离入料口的位置如下图所示： 2021-7-16 自动线安装与调试 18 由式（51）可知，三个位置对应的脉冲数分别为： 5192、3896、2841。 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 2021-7-16 自动线安装与调试 19 4.变频器在分拣站中的应用 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 2021-7-16 自动线安装与调试 20 1）1、2脚：变频器内部+10V直流电源输出端子。 2）3、4脚：010V模拟量信号输入端子，

11、其中3脚为正极，4脚为负极。 3）5、6、7脚：数字量输入端子，可通过参数设置其具体的功能。 4）8、9脚：变频器内部带隔离输出的+24V直流电源输出端子，其中8脚为正 极，9脚为负极。 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 变频器的参数设置： 1）工厂复位 2）进入快速调试 3）设置电动机参数 4）结束快速调试 5）设置数字端口功能 6）设置频率源和频率值参数 7）设置斜坡上升、下降时间 2021-7-16 自动线安装与调试 21 5.1分拣站的功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 MM420变频器的使用举例：见教材。 2021-7-16 自动线安装与调试 22 5.1分拣站的

12、功能及硬件结构分拣站的功能及硬件结构 4、气动元件在分拣站中的应用 分拣站中用到的气动元件主要有：双作用直线气缸、 节流阀和电磁阀组等。 分拣采用3个双作用直线气缸分别安装在3个分料槽的 入口前方，这3个气缸分别由3个两位五通单控电磁阀组 来控制。 2021-7-16 自动线安装与调试 23 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 2021-7-16 自动线安装与调试 24 1、分拣站的机械安装 （1）传送机构组件 1主动轴组件 2底板 3皮带 4从动 轴组件 5传送带支座 6可滑动气缸支座 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 （2） 驱动电

13、机组件 2021-7-16 自动线安装与调试 25 1底板 2从动轴组件 3皮带 4主动轴组件 5传送带支座 6 联轴器 7电动机支撑板 8电动机 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 （3）其它组件 继续完成推料气缸支架、推料气缸、传感器支架、出料 槽及支撑板等装配。 2021-7-16 自动线安装与调试 26 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 2、分拣站的气路安装 （1）安装方法 气源接入电磁阀组汇流板的进气口，3个电磁阀分别 控制3个推料气缸的动作。 2021-7-16 自动线安装与调试 27 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调

14、试的电气、气路安装及调试 2021-7-16 自动线安装与调试 28 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 （2）安装注意事项 1）一个电磁阀的两根气管连接至一个气缸的两个端口，不 能一个电磁阀交叉连接至两个气缸，或两个电磁阀连接至一个 气缸。 2）接入气管时插入节流阀的气孔后确保不能拉出即可，而 且保证不能漏气。 3）拔出气管时先要用左手按下节流阀气孔上的伸缩件，右 手用小力轻轻拔出即可，切不可直接用力强行拔出，否则损坏 节流阀内部的锁扣环。 4）连接气路时最好进、出气管用两种不同颜色的气管来连 接，方便识别。 5）气管的连接做到走线整齐、美观、尼龙绑扎距离保持在

15、45cm为宜。 2021-7-16 自动线安装与调试 29 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 3、分拣站的电气线路设计及连接 （1） 电气控制原理图 2021-7-16 自动线安装与调试 30 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 2021-7-16 自动线安装与调试 31 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 （2）分拣站电气接线 分拣站电气接线包括装置侧部分接线和PLC侧部分接线 。 装置侧部分接线：一是把分拣站各传感器信号线、电 源线、0V线按规定接至装置侧左边较宽的接线端子排。 二是把分拣站电磁阀的信号线

16、接至装置侧右边较窄的接 线端子排。 2021-7-16 自动线安装与调试 32 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 2021-7-16 自动线安装与调试 33 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 2021-7-16 自动线安装与调试 34 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 2021-7-16 自动线安装与调试 35 5.2分拣站分拣站的电气、气路安装及调试的电气、气路安装及调试 3、 分拣站的硬件调试 （1）机械：不能松动、运行顺畅； （2）气路：连接正确，运行平稳； （3）逐个检查I/O接口是否正确。 20

17、21-7-16 自动线安装与调试 36 5.3分拣站分拣站的程序设计、调试与运行的程序设计、调试与运行 1、分拣站工艺控制描述 2021-7-16 自动线安装与调试 37 （1）初态检查 设备上电和气源接通后，若分拣站的三个气缸均处于 缩回位置，则“正常工作”指示灯HL1（橙色灯）常亮，表 示设备准备好。否则，该指示灯以1Hz 频率闪烁。 5.3分拣站分拣站的程序设计、调试与运行的程序设计、调试与运行 （2）启动运行 若设备准备好，按下启动按钮，系统启动，“设备运行 ”指示灯HL2（绿色灯）常亮。当分拣站入料口人工放下 已装配的工件时，变频器即启动，三相异步电动机以 30Hz频率驱动传送带把工件带入分拣区。 如果工件为金属工件，则该工件到达1号滑槽中间，传 送带停止，工件被推到1号槽中；如果工件为白色工件， 则该工件到达2号滑槽中间，传送带停止，工件被推到2 号槽中；如果工件为黑色工件，则该工件到达3号滑槽中 间，传送带停止，工件被推到3号槽中。工件被推出滑槽 后，该工作站的一个工作周期结束。仅当工件被推出滑 槽后，才能再次向传送带下料。 2021-7-16 自动线安装与调试 38 5.3分拣站分拣站的程序设计、调试与运行的程序设计、调试与运行 （3）正常停止 如果在运行期间按下停止按钮，该工作站在本工作周 期