项目四任务2 (1)讲解

目录Contents学习目标重点难点资讯决策计划实施0102030405060708检查评估

项目四任务4-2制作项目功能结构表会对根据项目的工艺要求和项目的技术任务书进行项目的功能分析，能够使用标准的项目功能表制作滤清器滤芯机器人搬运项目功能表。培养学生模块化系统思维、引导学生规范的工程意识、促使学生养成归纳总结的习惯。掌握项目功能结构表的作用，熟悉项目功能结构表的基本组成和制作方法、了解机器人应用系统的功能组成模块。能力目标知识目标素质目标重点、难点理解项目功能表的作用掌握工业机器人目中的系统功能分析方法。熟悉项目功能结构表的制作方法重点结合项目信息进行项目功能分析结合项目功能需求选择相应硬件实现需求难点什么是功能结构表？一般情况下产品或系统的总功能可分解为若干分功能，各分功能又可进一步分解为若干二级分功能，如此继续，直至各分功能被分解为最小功能单元为止。这种由分功能或功能单元按照其逻辑关系连成的结构称为功能结构。分功能或功能单元的相互关系可以用图表来描述，表达分功能或功能单元相互关系或从属关系的表称为功能结构表。功能结构表的作用

为了更加明确的体现内部组织关系，更加清晰的理清内部逻辑关系，做到一目了然规范各自功能部分，使之条理化。功能结构表制作功能结构表的方法第一步根据前期的方案设计、设备布局图以及设计任务书，结合工业机器人系统集成项目的通用组成规律，将项目划分功能单元；第二步结合具体的工艺要求，对每个功能单元进行具体的设计，比如要设置几个传感器，完成相应动作需要的驱动装置是什么，怎样控制。第三步将设计内容形成表格。功能结构表一般工业机器人工作站的功能单元工业机器人及其控制柜工业机器人末端操作器外围设备及专机料仓流水线体安全围栏现场操作盒主电控柜（PLC柜）功能单元起动机转子机器人搬运项目的基本组成A工业机器人及控制柜B末端操作器C料仓D流水线体E安全围栏F现场操作盒G主电控柜（PLC柜）DCBAEFGCA工业机器人控制柜工业机器人的电气连接主要有：

（1）工业机器人与工业机器人控制柜间的连接；（2）机器控制柜的电源连接；（3）通信连接；（4）I/O连接及安全链的连接。工业机器人控制柜功能要求元件规格控制柜接电源主开关抓手控制信号I/O板DSQC652与PLC通信三接口选一除主计算机背板LAN，其他需另购安全光栅连至安全链安全面板B手部工具手部工具是工业机器人实现抓取工件，并将工件进行装配的工具。工业机器人抓手功能要求元件规格控制气缸动作电磁阀判断手指是否夹持到位或放开到位磁性开关SMC判断转子是否安装到位接近开关电感式C料仓

料仓分为可移动部分和固定部分。可移动部分为可移动小车、料盘及料盘上的工件（转子）。固定部分分为固定底架及升降定位盘两部分。有个定位装置，可保证位置的一致性。料仓功能要求元件规格判断料仓位工件是否准备妥当接近开关D流水线体输送线输送行星轮底盘，料有没有送到位和输送线的停止由主线PLC控制流水线体功能要求元件规格行星轮底盘有无，输送线启停主线PLC，通过以太网与工作站PLC通信E安全围栏

安全围栏主要的功能是隔离人体与工业机器人之间的活动空间，禁止人员非法进入工业机器人的工作空间（如工业机器人搬运应用，工业机器人装配应用），或者是防止生产过程中的飞溅伤害（如工业机器人点焊、弧焊、机加工应用）等。是防止危险的最简单方法之一。流水线体功能要求元件规格为了安全，同时也能满足上料安全光栅

为防止人员非法进入工作区域，又要满足生产的需求，对有人工进料口，采用安全光栅就是最佳的选择。安全围栏及安全光栅布置

由于生产过程，需要人工在两工位间交替上料，所以采用安全光栅的安全防护方式。光栅分两种信号处理机制。A.非法闯入处理：当工位的缺料提示灯没有闪亮的时候，人员提前进入或意外触发光栅信号被认为是非法闯入行为。B.正常上、下料车处理：当工位一的缺料提示灯闪亮后，允许工人进入工位一的换料口，系统严格禁止工业机器人到工位一进行操作，但工业机器人仍然在工位二继生产。F现场操作盒

现场操作盒是为便利工人操作而设置在进出料口附近安全位置的一个操作装置。满足操作的需求：两个工位的上料按钮。上料成功，按钮亮灯指示；上料成功后，非正常状态下，对上料申请进行取消操作。这时，相应工位缺料灯点亮及熄灭相应工位上料按钮上的指示灯。随后，工人的操作应按上料操作过程进行处理。F现场操作盒现场操作盒功能要求元件规格工位一/二上料按钮带灯工位一/二缺料黄色灯工位一/二取消上料按钮紧急情况，有意外，停止工作站工作急停按钮F主电控制柜（PLC柜）

电气控制柜由柜体及电气元件组成。柜体用来安装配电元件及电气控制器件；电气元件实现配电、线路保护、操作控制及报警指示功能等。柜内元件有如下要求：①依用户要求，在柜体侧面安装有一个总负荷开关；②一个总的断路器并含漏电保护功能；③一个交流接触器。可远程操作按钮，使系统上电或下电；④一组柜内照明灯用于方便维修照明；⑤一组循环风扇（两个风扇，一个下吸风，另一个上排风）；⑥每一个分支电路配电时，应配置断路器用来作为分断、短路及过载保护的器件；⑦一组维护、维修用单相AC220V电源插座；⑧由客户指定欧姆龙品牌PLC及配置触摸屏；⑨DC24V直流电源：配置外部24V直流开关电源。主电控制柜（PLC柜）⑩柜内元件主要采用标准35mmDIN导轨安装方式，面板元件安装孔为φ22DIN是德国工业标准，使用导轨是工业电气元器件的一种安装方式，安装支持此标准的电气元器件可方便地卡在导轨上而无需用螺丝固定，维护也很方便。常用导轨宽度是35mm的。很多的电气元器件都有采用了这种标准，比如有PLC，断路器，开关，接触器等等。主电控制柜（PLC柜）⑪连接线端子叉形预绝缘接线端头针形预绝缘接线端头开口接线鼻子铜（铝）线鼻子⑫接线端子排或工业连接器连接电气柜、控制柜、柜（台）之间以及它们与被控制设备之间开关电器、控制板的进出线一般采用接线端头或接线鼻子连接，这可按电流大小及进出线数选用不同规格的接线端头或接线鼻子。下图为常用的接线用端头及线鼻子。主电控制柜（PLC柜）⑬标准接插件连接⑭接地排弱电控制组件、印制电路板组件之间弱电控制组件、印制电路板组件之间主电控制柜（PLC柜）“柜体上电”表明柜体处于供电状态；“系统上电”工业机器人上电；“机器人启动”机器进入运行状态；“工作停止”停止工业机器人系统；“运行暂停”暂停机器人当前工作；“紧急停止”机器人在当前位置被强制停止；“复位”重新启动工业机器人系统。⑯柜体面板以太网交换机

包括工业机器人控制柜与PLC控制柜内的PLC通信，PLC控制柜内的PLC与主线的PLC间的通信。功能表内容确定滤清器滤芯筒机器人搬运项目工业机器人及其控制柜工业机器人末端操作器外围设备及专机安全围栏现场操作盒物料输送线体项目按功能结构划分结构单元第一步分析设计任务书及初步设计形成的图纸及文件要求，将项目划分功能单元；第二步

结合具体的工艺，对每个功能单元进行具体的设计，比如要设置几个传感器，选择什么样的执行机构。第三步

将设计内容形成表格。计划实施要点

在完成滤清器滤芯筒机器人搬运项目外围设备的结构及功能后，项目结构功能表是以表格的形式呈现，表格的结构关系是按照机构或功能的从属关系组织图表结构，图表中每一栏每一框是以项目的某项功能或者结构作为属性，功能模组可按照其复杂程度进行拆分，尽量分解到具体的元器件这一级。如转子启动及项目所示系统功能机构表所示，制作滤清器滤芯筒机器人搬运项目结构功能表。检查项目1.功能结构划分是否合理、完整；2.每个功能结构的零部件是否正确齐全；3.所选的型号是否正确。归纳总结1.