亚龙YL资料-5型光机电一体化实训考核装置简介

1、亚龙YL- 335A型自动生产线实训考核装备介绍一、亚龙YL 335A型自动生产线实训考核装备的结构和工作过程YL 335A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RS485串行通讯方式实现分布式的控制或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，如图1所示。图i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

2、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 出气缸和顶料气缸逐个缩回，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。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，如图 2所示。图2本站的功能是完成一个对工件的冲压加工过程，流程如下：搬运站机械手把工件运送到物料台上一物料检测传感器检测到工件一机械手指夹紧工 件一物料台回到加工区域冲压气缸的下方一冲压气缸向下伸出冲压工件一完成冲压动作后 向上缩回一冲压气缸缩回到位一物料台重新伸出一到位后机械手指松开一搬运站机械手伸 出并夹紧工件，

3、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，如图3所示本站功能是完成上盖工序，即把黑色或白色两种小圆柱工件嵌入到大工件中的装配过 程。当搬运站的机械手把工件运送到装配站物料台上时，顶料气缸伸出顶住供料单元倒数第 二个工件；挡料气缸缩回，使料槽中最底层的小圆柱工件落到旋转供料台上，然后旋转供 料单元顺时针旋转180度（右旋），到位后装配机械手按下降气动手爪一抓取小圆柱一手爪 提升一手臂伸出一手爪下降一手爪松开的动作顺序，把小园柱工件顺利装入大工件中，机 械手装配单元复位的同时，旋转送料单元逆时针旋转180度（左旋）回到原位，搬运

4、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。如图 4所示。图4本站的功能是完成从装配站送来的装配好的工件进行分拣。当搬运站送来工件放到传送 带上并为入料口光电传感器检测到时，即启动变频器，工件开始送入分拣区，如果进入分 拣区工件为白色，则由检测白色物料的光纤传感器动作，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，由检测黑色的光纤传感器作为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。搬运站搬运站主要有步进电机、步进驱动

5、器、线性导轨、四自由度搬运机械手、电磁阀和原点 定位开关构成。如图5所示。图5本站的功能是完成向各个工作单元输送工件，系统分为四自由度抓取机械手单元和直线 位移位置精确控制单元两部分，系统上电后，先执行回原点操作，当到达原点位置后，若 系统启动，供料站物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

6、装配站和分拣站完成整个自动生产线加 工过程。二、系统控制方案根据机械平台的上述工艺过程，YL-335A则采用RS485串行通讯方式实现分布式的控制 系统。用户可根据实训要求，选用如 2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PLC为主站，远程I/O模块为从站的RS-485通讯网络。二方案均采用了触摸屏人机界面（HMD,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本控制方案的目标，是使学生通过实训I,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

7、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。本装备分别对西门子S7-200系列，松下FP-X系列，三菱FX2NS列和欧姆龙CP1L系列 等主流厂家的PLC配置了这一网络。1）西门子S7-200系列本方案采用PPI （点对点接口）协议实现通讯，以触摸屏和搬运站 PLC （S7-226）为主 站，其余各站为从站构成点对点通讯网络，分拣站的 MM42波频器也作为第5#从站连接此 网络，各PLC型号见配置清单。2）松下FP-X系列本方案中，各工作站的PLCFP-X系列）均配置FP-X通信插卡，可采用松下专用的PC

8、-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讯协议，实现主站和各从站之间的通讯。3）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。4）欧姆龙CP1L系列本方案采用串行PLC链接通信，各工作站均插上CP1WCIF1通讯板，以搬运站PLCCP1L 为主站，其余各站为从站构

9、成点对点通讯网络，分拣站的 3J3MVAB00裂频器也作为第5# 从站连接此网络，各PLC3号见配置清单。2、PLC为主站，远程I/O模块为从站的RS-485通讯网络控制方案本装备尚提供以搬运站 PLC （可为FX2N S7-200、CP1L FP-X任一种PLQ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 ARK140008列远传模块类拟。本方案的目标是使学生通过实训I,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

10、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