任务32 操作手单元安装与调试

1、操作手单元安装与调试操作手单元安装与调试任务3.2任务任务3.2 操作手单元安装与调试操作手单元安装与调试熟悉操作手单元机械结构与功能熟悉操作手单元机械结构与功能1正确安装与调整操作手单元机械及气动元件正确安装与调整操作手单元机械及气动元件2正确分析操作手单元气动回路，并对其进行安装与调试正确分析操作手单元气动回路，并对其进行安装与调试3熟练掌握电感式传感器的安装与调试方法熟练掌握电感式传感器的安装与调试方法4掌握采用置位掌握采用置位/复位指令设计控制程序的方法复位指令设计控制程序的方法5知识与能力目标知识与能力目标任务任务3.2 操作手单元安装与调试操作手单元安装与调试3.2.1 操作手单元

2、结构与功能分析操作手单元结构与功能分析3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整3.2.3 操作手单元气动控制回路分析、安装与调试操作手单元气动控制回路分析、安装与调试3.2.4 操作手单元电气系统分析、安装与调试操作手单元电气系统分析、安装与调试3.2.5 操作手单元控制程序设计与调试操作手单元控制程序设计与调试 操作手单元配置柔性操作手单元配置柔性3-自由度的运动装置，通过转动、伸缩、气动抓取自由度的运动装置，通过转动、伸缩、气动抓取等动作，在整个自动化生产线中承担着将上一单元已准备就绪的工件转移搬等动作，在整个自动化生产线中承担着将上一单元已准备就绪

3、的工件转移搬运到下一执行单元的任务。模拟实际生产线中的产品的搬运转移工件的过程。运到下一执行单元的任务。模拟实际生产线中的产品的搬运转移工件的过程。转动模块转动模块提取模块提取模块操作手单元整体结构操作手单元整体结构I/O转接端口模块转接端口模块操作面板操作面板电气控制板电气控制板CPCP阀岛阀岛气源处理装置气源处理装置3.2.1 操作手单元结构与功能分析操作手单元结构与功能分析提取模块提取模块气动手爪气动手爪 用于夹取工件的执行机构，并在气动手爪用于夹取工件的执行机构，并在气动手爪上安装磁感应接近开关实现其张开的限位检测。上安装磁感应接近开关实现其张开的限位检测。3.2.1 操作手单元结构与

4、功能分析操作手单元结构与功能分析 直线防转气缸直线防转气缸 气动手爪气动手爪直线防转气缸直线防转气缸 活塞杆限位型直线气缸，它的活塞杆呈六边形，活塞杆限位型直线气缸，它的活塞杆呈六边形，能有效避免直线圆柱形气缸活塞的周向转动。直线能有效避免直线圆柱形气缸活塞的周向转动。直线防转气缸垂直安装在双活塞杆气缸的气缸杆防转气缸垂直安装在双活塞杆气缸的气缸杆前端，用于实现气动手爪垂直方向的升降运动。前端，用于实现气动手爪垂直方向的升降运动。 双活塞杆气缸双活塞杆气缸 转动气缸转动气缸转动模块转动模块 叶片式的摆动气缸，用于实现气动机械手的左叶片式的摆动气缸，用于实现气动机械手的左右转动，其转动角度为右转

5、动，其转动角度为0-180。转动模块的安装。转动模块的安装支架上分别安装有两个阻尼器，用于缓冲转动模块支架上分别安装有两个阻尼器，用于缓冲转动模块的冲击和限制摆动范围。的冲击和限制摆动范围。 用于实现水平方向上的伸出、缩用于实现水平方向上的伸出、缩回动作回动作,拥有两个压力腔和两个活塞杆拥有两个压力腔和两个活塞杆的双联气缸。的双联气缸。 3.2.1 操作手单元结构与功能分析操作手单元结构与功能分析提升与下降提升与下降选用直线防转气缸：选用直线防转气缸：保证了气动手爪在保证了气动手爪在抓取工件时定位准抓取工件时定位准确，不会发生偏移确，不会发生偏移或转动。或转动。水平伸缩水平伸缩选用双杆活塞气缸

6、：选用双杆活塞气缸：因为其运动过程比因为其运动过程比较平稳、驱动力大、较平稳、驱动力大、抗扭能力强。抗扭能力强。 左右转动左右转动选用摆动气缸：选用摆动气缸：因为转动气缸与双杆因为转动气缸与双杆活塞气缸配合，具有活塞气缸配合，具有较大的运动范围，能较大的运动范围，能方便的承担工件前后方便的承担工件前后单元之间中转任务。单元之间中转任务。操作手单元气动元件的选择操作手单元气动元件的选择3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整机械及气动元件安装与调整步骤机械及气动元件安装与调整步骤 步骤一步骤一 1.将将I/O转接端口模块和转接端口模块和CP电磁阀岛等安装于

7、标准电磁阀岛等安装于标准DIN导导 轨上；轨上； 2.用内六角螺钉和用内六角螺钉和T形螺母将标准形螺母将标准DIN导轨安装到铝合金面板导轨安装到铝合金面板 的下方位置；的下方位置； 3.把气源处理装置固定在安装支架上；把气源处理装置固定在安装支架上； 4.将安装支架固定在铝合金面板的右上角位置。将安装支架固定在铝合金面板的右上角位置。3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整注意：两垂直支撑架要相互两垂直支撑架要相互平行，为后续的转动模块安平行，为后续的转动模块安装提供可靠定位。还有两支装提供可靠定位。还有两支撑架与铝合金面板左右两边撑架与铝合金面板左右两

8、边距尽量对称相等。距尽量对称相等。 机械及气动元件安装与调整步骤机械及气动元件安装与调整步骤 步骤二步骤二 在铝合金面板的中上方位置处用在铝合金面板的中上方位置处用直角外铰链固定好垂直和水平支撑架。直角外铰链固定好垂直和水平支撑架。3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整 注意：由于其摆动范围为由于其摆动范围为0180，所以安装时要调，所以安装时要调整好摆动范围所对应的工作区整好摆动范围所对应的工作区域。限位与阻尼装置要对称定域。限位与阻尼装置要对称定位，保证转动模块的转动行程位，保证转动模块的转动行程对称。对称。 机械及气动元件安装与调整步骤机械及气动

9、元件安装与调整步骤 步骤三步骤三 将摆动气缸用两连接块连接安装于将摆动气缸用两连接块连接安装于两垂直支撑架的顶端。两垂直支撑架的顶端。3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整 摆动气缸摆动气缸 阻尼器阻尼器 限位防护板限位防护板 检测装置检测装置机械及气动元件安装与调整步骤机械及气动元件安装与调整步骤 步骤四步骤四双活塞杆气缸双活塞杆气缸 细长连接板细长连接板 L L型连接安装板型连接安装板 气动手爪气动手爪直线防转气缸直线防转气缸 1.把两个夹具手指固定到手指气缸把两个夹具手指固定到手指气缸 上，两夹具手指应平行安装、不出现上，两夹具手指应平行安装、不

10、出现相对摇动；相对摇动； 2.将手指气缸与连接块连接固定；将手指气缸与连接块连接固定； 3.装入一装入一“L”形连接安装板于直线形连接安装板于直线 防转气缸的端部；防转气缸的端部； 4.将手指气缸整体安装到直将手指气缸整体安装到直线防转气缸的活塞杆上，并用线防转气缸的活塞杆上，并用活塞杆上的螺母锁紧；活塞杆上的螺母锁紧； 5.将双活塞杆气缸杆端部与将双活塞杆气缸杆端部与“L”形连接安装板连接。形连接安装板连接。3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整注意：由于提取模块和双活塞杆气缸自重由于提取模块和双活塞杆气缸自重的作用，摆动气缸输出轴此时会受较大的的作

11、用，摆动气缸输出轴此时会受较大的横向力矩作用。因此在安装时，尽量不要横向力矩作用。因此在安装时，尽量不要在提取模块端再加上其他的力作用，避免在提取模块端再加上其他的力作用，避免摆动气缸损坏。摆动气缸损坏。机械及气动元件安装与调整步骤机械及气动元件安装与调整步骤 步骤五步骤五 将上步安装好的部件通过一将上步安装好的部件通过一细长连接板安装于摆动气缸的输细长连接板安装于摆动气缸的输出轴上。出轴上。 转动模块转动模块支架支架3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整机械及气动元件安装与调整步骤机械及气动元件安装与调整步骤 步骤六步骤六 1.在整体结构安装完成之后

12、，根据各运动机构之间的在整体结构安装完成之后，根据各运动机构之间的 运动空间要求，进行局部的位置调整与加固；运动空间要求，进行局部的位置调整与加固； 2.调整好各模块之间的相对位置，保证各模块安装稳调整好各模块之间的相对位置，保证各模块安装稳 固，防止发生干涉。固，防止发生干涉。3.2.2 操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元机械及气动元件安装与调整操作手单元气动控制回路操作手单元气动控制回路3.2.3 操作手单元气动控制回路分析、安装与调试操作手单元气动控制回路分析、安装与调试摆动气缸摆动气缸双活塞杆气缸双活塞杆气缸平行气爪平行气爪直线防转气缸直线防转气缸1Y1和和1Y2均失电，电磁

13、阀处于中位工作，摆动气缸停止摆动；均失电，电磁阀处于中位工作，摆动气缸停止摆动；1Y1得电得电1Y2失电，电磁阀切换到左位工作，摆动气缸左摆；失电，电磁阀切换到左位工作，摆动气缸左摆；1Y1失电失电1Y2得电，电磁阀切换到右位工作，摆动气缸右摆。得电，电磁阀切换到右位工作，摆动气缸右摆。摆动气缸气动控制回路摆动气缸气动控制回路3.2.3 操作手单元气动控制回路分析、安装与调试操作手单元气动控制回路分析、安装与调试双活塞杆气缸气动控制回路双活塞杆气缸气动控制回路3.2.3 操作手单元气动控制回路分析、安装与调试操作手单元气动控制回路分析、安装与调试 2Y1得电得电2Y2失电，电磁阀失电，电磁阀处

14、于左位工作，双活塞杆气缸处处于左位工作，双活塞杆气缸处于缩回状态于缩回状态 2Y2得电得电2Y1失电，电磁阀失电，电磁阀处于右位工作，双活塞杆气缸处处于右位工作，双活塞杆气缸处于伸出状态于伸出状态3.将汇流板上的直线防转气缸、气动手爪将汇流板上的直线防转气缸、气动手爪 、双活塞杆气缸、转动气缸电磁阀、双活塞杆气缸、转动气缸电磁阀上的快速接头分别用气管连接到这些气缸节流阀的快速接头上。上的快速接头分别用气管连接到这些气缸节流阀的快速接头上。 1.按照操作手单元气动控制回路安装连接图连接关系，依次用气管将气泵气按照操作手单元气动控制回路安装连接图连接关系，依次用气管将气泵气源输出快速接头与过滤减压

15、阀的气源输入快速接头连接源输出快速接头与过滤减压阀的气源输入快速接头连接；2.过滤减压阀的气源输出快速接头与过滤减压阀的气源输出快速接头与CP阀岛上汇流板气源输入的快速接头阀岛上汇流板气源输入的快速接头 连接；连接；操作手单元气动回路的安装操作手单元气动回路的安装3.2.3 操作手单元气动控制回路分析、安装与调试操作手单元气动控制回路分析、安装与调试3.2.3 操作手单元气动控制回路分析、安装与调试操作手单元气动控制回路分析、安装与调试操作手单元的操作手单元的I/O地址分配地址分配 序号地址设备符号设备名称设备功能1 1I0.0I0.0B1B1电感式接近开关电感式接近开关摆动气缸左转限位摆动气

16、缸左转限位2 2I0.1I0.1B2B2电感式接近开关电感式接近开关摆动气缸右转限位摆动气缸右转限位3 3I0.2I0.22B12B1磁感应式接近开关磁感应式接近开关双活塞杆气缸缩回限位双活塞杆气缸缩回限位4 4I0.3I0.32B22B2磁感应式接近开关磁感应式接近开关双活塞杆气缸伸出限位双活塞杆气缸伸出限位5 5I0.4I0.43B13B1磁感应式接近开关磁感应式接近开关气动手爪松开限位气动手爪松开限位6 6I0.5I0.54B14B1磁感应式接近开关磁感应式接近开关直线防转气缸上升限位直线防转气缸上升限位7 7I0.6I0.64B24B2磁感应式接近开关磁感应式接近开关直线防转气缸下降限

17、位直线防转气缸下降限位8 8I2.0I2.0SB1SB1按钮按钮开始开始9 9I2.1I2.1SB2SB2按钮按钮复位复位1010I2.2I2.2SB3SB3按钮按钮特殊（手动单步控制）特殊（手动单步控制）1111I2.3I2.3SA1SA1切换开关切换开关手动（手动（0 0）/ /自动（自动（1 1）切换）切换1212I2.4I2.4SA2SA2切换开关切换开关单站（单站（0 0）/ /联网（联网（1 1）切换）切换1313I2.5I2.5SB4SB4按钮按钮停止停止1414I2.6I2.6KAKA继电器触头继电器触头上电信号上电信号1515Q0.0Q0.01Y11Y1电磁阀电磁阀控制摆动气

18、缸左转控制摆动气缸左转1616Q0.1Q0.11Y21Y2电磁阀电磁阀控制摆动气缸右转控制摆动气缸右转1717Q0.2Q0.22Y12Y1电磁阀电磁阀控制双活塞杆气缸缩回控制双活塞杆气缸缩回1818Q0.3Q0.32Y22Y2电磁阀电磁阀控制双活塞杆气缸伸出控制双活塞杆气缸伸出1919Q0.4Q0.43Y13Y1电磁阀电磁阀控制气动手爪松开控制气动手爪松开2020Q0.5Q0.53Y23Y2电磁阀电磁阀控制气动手爪夹紧控制气动手爪夹紧2121Q0.6Q0.64Y14Y1电磁阀电磁阀控制直线防转气缸下降动作控制直线防转气缸下降动作2222Q1.6Q1.6HL1HL1绿色指示灯绿色指示灯开始指示开

19、始指示2323Q1.7Q1.7HL2HL2蓝色指示灯蓝色指示灯复位指示复位指示操作手单元的操作手单元的PLC I/O接线原理图接线原理图3.2.4 操作手单元电气系统分析、安装与调试操作手单元电气系统分析、安装与调试电感应式接近开关的安装电感应式接近开关的安装电感式接近开关电感式接近开关 （三线制传感器）（三线制传感器）蓝色接地线蓝色接地线 棕色电源线棕色电源线I/O转接端口转接端口模块输入端的模块输入端的24V电源接口电源接口 I/O转接端口转接端口模块输入端模块输入端0V接口接口 黑色的信号线黑色的信号线 I/O转接端口转接端口模块输入端对模块输入端对应的信号接口应的信号接口 若将黑色信号

20、线直接连接到若将黑色信号线直接连接到+24V上，则会使电感式接近开关烧毁。上，则会使电感式接近开关烧毁。3.2.4 操作手单元电气系统分析、安装与调试操作手单元电气系统分析、安装与调试电感应式接近开关的调试电感应式接近开关的调试 当转动模块转动到行程位置时：当转动模块转动到行程位置时：1.若接近开关后部的若接近开关后部的LED指示灯指示灯亮，则电感式接近开关安装的亮，则电感式接近开关安装的位置合适；位置合适； 2.若电感式接近开关若电感式接近开关LED指示灯指示灯不亮，可能是气缸的金属侧壁不亮，可能是气缸的金属侧壁不在接近开关的检测范围之内。不在接近开关的检测范围之内。 缩小电感式接近开关与双

21、活塞缩小电感式接近开关与双活塞杆气缸侧壁的间距；重新检查杆气缸侧壁的间距；重新检查接线并更正接好即可。接线并更正接好即可。调整距离时：调整距离时：1.在检测到稳定有效信号之后，在检测到稳定有效信号之后，要保证距离不能太小。要保证距离不能太小。2.不能通过调整阻尼器来实现。不能通过调整阻尼器来实现。3.2.4 操作手单元电气系统分析、安装与调试操作手单元电气系统分析、安装与调试操作手单元的控制工艺流程图操作手单元的控制工艺流程图3.2.5 操作手单元控制程序设计与调试操作手单元控制程序设计与调试置位置位/复位指令复位指令3.2.5 操作手单元控制程序设计与调试操作手单元控制程序设计与调试2、转换条件满足、转换条件满足（如（如I0.0为为ON）。）。1、转换的前、转换的前 级步（位元件）级步（位元件）为活动步。为活动步。用置位用置位/复位指令的顺序控制梯形复位指令的顺序控制梯形图编程，称为以转换为中心的编图编程，称为以转换为中心的编程方法。程方法。 3.2.5 操作手单元控制程序设计与调试操作手单元控制程序设计与调试2、将已转换的所有前级、将已转换的所有前级步变为不活动步，即将步变为不活动步，即将前级步的存储器位置为前级步的存储器位置为OFF的状态，并保持，因的状态，并保持，因此用具有保持功能的复此用具有保持功能的复位（位