机器人电气控制单元的制作 课件 学习任务2-5 电气控制线路的安装-机器人夹具控制系统的安装

机器人电气控制单元的制作学习任务2电气控制线路的安装学习目标1.能分析网孔支架的结构。2.能够对电器元件进行定位。3.能完成电气部件的装配。4.能识读电气控制电路图。5.能说出电路图中各电气部件的名称及用途。6.能完成电气部件的布线。7.能分析按钮的结构和工作原理。8.能准确识读导线上的标识。9.能理解交流接触器联锁控制的原理。10.能运用交流接触器完成电动机的转向控制。11.能掌握电气线路安装接线的规范。12.能完成控制电路的测试。建议学时52学时。工作任务描述工作流程与活动1.装配电气部件（12学时）。2.电路部件的布线（16学时）。3.带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路（12学时）。4.带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路（12学时）。学习活动1装配电气部件学习目标1.能分析网孔支架的结构。2.能给给定的电器元件定位。3.能完成电气部件的装配。建议学时：12学时。学习过程一、接受任务1.根据图2-1和图2-2确定装配尺寸，并把它们填入工作页的部件装配图中。2.把电气部件装配到网孔支架上，并进行标记。学习活动1装配电气部件学习活动1装配电气部件二、收集信息（一）引导问题1.怎样可以防止螺钉因摇动而产生的松动情况？2.为什么制作一个机械连接时必须使用合适的工具？3.装配电气部件时需要注意些什么？4.装配布线槽时需要注意些什么？5.使用塑料螺钉时需要注意些什么？（二）部件装配图学习活动1装配电气部件学习活动1装配电气部件（三）电路原理图学习活动1装配电气部件三、制订工作计划学习活动1装配电气部件四、工作计划决策1.各组同学上台展示本组的工作计划，教师和其他组的同学给出评价和建议。2.投票选出最优的工作计划，并制作评优表，写明中选理由。五、实施工作计划1.实施电气部件的装配。2.记录实施过程的要点。六、考核评价学习活动1装配电气部件学习活动2电路部件的布线学习目标1.能识读电气控制电路图。2.能说出电路图中各电气部件的名称及用途。3.能完成电路部件的布线。建议学时：16学时。学习过程一、接受任务1.撰写功能说明。2.把规定的电路符号对应上标准的名称和标记字母。3.给学习活动1中安装的部件布线，布线完成后的效果应如图2-6所示。学习活动2电路部件的布线二、收集信息1.什么是电气控制线路？2.主电路和控制电路指的是什么？3.常见的电器元件有哪些？请将它们填入表2-3中。4.如何读懂电气控制线路原理图？5.导线颜色的使用有哪些要求？6.剥导线时要注意哪些事项？7.为什么电气连接中接触电阻要尽可能地小？8.端子板的一侧允许接多少根导线？9.什么是端子接线图？10.电路原理图如图2-7所示，请分析该电路的功能。学习活动2电路部件的布线学习活动2电路部件的布线11.接线图如图2-8所示，请补充完整。学习活动2电路部件的布线三、制订工作计划学习活动2电路部件的布线四、工作计划决策1.各组同学上台展示本组的工作计划，教师和其他组的同学给出评价和建议。2.投票选出最优的工作计划，并制作评优表，写明中选理由。五、实施工作计划1.实施电路部件的布线。2.记录实施过程的要点。六、考核评价学习活动2电路部件的布线学习活动3带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路学习目标1.能理解交流接触器联锁控制的原理。2.能运用交流接触器完成电动机的转向控制。3.能完成控制电路的测试。建议学时：12学时。学习过程一、接受任务学习活动3带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路二、收集信息1.电路中哪个部件作为短路保护？哪个部件作为过载保护？2.交流接触器KM1和KM2同时吸合会导致主电路短路，通过哪些措施可以在电路中避免这种情况发生？3.电动机如何实现正反转？4.控制电路如何保持电动机持续转动？5.请对电路功能进行分析。6.装配图如图2-10所示。学习活动3带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路7.接线图如图2-11所示，请补充完整。学习活动3带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路8.工具材料清单见表2-7，请按实际情况填写。学习活动3带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路三、制订工作计划学习活动3带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路四、工作计划决策1.各组同学上台展示本组的工作计划，教师和其他组的同学给出评价和建议。2.投票选出最优的工作计划，并制作评优表，写明中选理由。五、实施工作计划1.实施电路的安装接线。2.记录实施过程的要点。六、考核评价学习活动3带有按钮和交流接触器联锁的转向交流接触器电路学习活动4带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路学习目标1.能理解交流接触器联锁控制的原理。2.能运用交流接触器完成电动机的转向控制。3.能完成控制电路的测试。建议学时：12学时。学习过程一、接受任务二、收集信息1．如何设计末端电路？2.如何实现电动机的不断往返运行？3.安全极限按钮的“冗余性”作何解释？学习活动4带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路4.电路中应当加入哪些保护措施？5.请画出电路原理图。三、制订工作计划学习活动4带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路四、工作计划决策1.各组同学上台展示本组的工作计划，教师和其他组的同学给出评价和建议。2.投票选出最优的工作计划，并制作评优表，写明中选理由。五、实施工作计划1.实施电路的安装接线。2.记录实施过程的要点。六、考核评价学习活动4带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路学习活动4带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路学习活动4带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路学习活动4带有按钮和交流接触器联锁以及末端断路的转向交流接触器电路七、反馈1.简要描述你执行这个项目的行动步骤。2.在进行这个项目的过程中你有何收获？3.如果下次获得一个类似的任务，你能在什么地方进行改进？4.如果有必要，你的同事需要了解哪些信息以便能顺利接任你的工作？学习任务3机器人驱动系统的安装学习目标1.能在作业过程中严格遵守安全文明生产规范、仪器使用规范、环保管理制度以及8S管理规定。2.能掌握步进电动机的定义、结构、工作原理、分类。3.能掌握步进驱动系统的组成。4.能根据步进驱动系统的接线图，按照技术要求完成接线。5.能掌握伺服电动机的基本知识。建议学时30学时。工作任务描述工作流程与活动1.接受驱动系统安装任务并明确任务要求（1学时）。2.步进驱动系统安装的信息收集（12学时）。3.制订步进驱动系统安装的工作计划（1学时）。4.对步进驱动系统安装的工作计划进行决策（2学时）。5.实施步进驱动系统的安装（11学时）。6.对安装好的桌面机器人进行检查与评价（3学时）。学习活动1接受驱动系统安装任务并明确任务要求学习目标1.学会填写生产任务单。2.能说出机器人“轴”的含义。3.能通过观察了解机器人驱动系统的组成。4.能明确本任务的工作内容。5.能找出学习任务的知识点。建议学时：1学时。学习过程1.画出任务单上的关键词。2.6轴机器人的“6轴”指的是什么？学习活动1接受驱动系统安装任务并明确任务要求3.机器人怎么实现每个轴的运动？4.

RB08型机器人的驱动系统由哪些部件组成？请用思维导图画出来。5.根据机器人驱动系统的相关知识，结合任务描述，要完成机器人驱动系统的安装，需要做哪些工作？6.要完成这些安装工作，需要具备哪些知识？请制作一份工作能力要求思维导图。学习活动2步进驱动系统安装的信息收集学习目标1.能说出步进电动机的定义。2.能在图样上标出步进电动机的结构名称。3.能说出步进电动机的工作原理和工作方式。4.学会运用公式计算步距角。5.学会通过查阅资料学习步进电动机主要参数的含义。6.学会通过选型手册查阅步进电动机和驱动器的参数及使用方法。7.通过查阅资料了解步进电动机的优缺点。8.通过查阅资料了解步进电动机与伺服电动机的异同。建议学时：12学时。学习过程学习活动2步进驱动系统安装的信息收集1.步进电动机的定义。2.步进电动机的分类。（1）按励磁方式分类：（2）按运动方式分类：3.步进电动机的结构特点。4.标出图3-1所示步进电动机内部结构中各部件的名称。5.步进电动机的工作原理。（1）了解步距角的概念。（2）由图3-2可知，这是一个___齿___相的步进电动机。学习活动2步进驱动系统安装的信息收集学习活动2步进驱动系统安装的信息收集（3）工作过程。1）当步进电动机以单三拍方式通电时，若U相通电，V、W相不通电，且1、3齿与U相对齐，如图3-3所示。2）当步进电动机以单三拍方式通电时，若V相通电，U、W相不通电，请在图3-4中画出转子的位置。3）当步进电动机以单三拍方式通电时，若W相通电，U、V相不通电，请在图3-5中画出转子的位置。学习活动2步进驱动系统安装的信息收集（4）由上述工作情况可知，步进电动机的转角由____控制，转速由____控制，转向由____确定。（5）进一步了解双三拍和六拍通电方式下转子的转动状态。6.步进电动机的工作特点。（1）步进电动机工作时，每相绕组由专门的驱动电源通过“环形分配器”按一定规律轮流通电。（2）步进电动机的步距角计算公式为7.步进电动机的主要参数见表3-1，请补充各参数的含义。学习活动2步进驱动系统安装的信息收集8.查阅山社步进电动机选型手册，了解SS1102A10A、SS1703A15A、SS1704A20A、SS2402C58A等型号步进电动机的特性，找出步距角、额定电流、接线方法（允许使用手机，限时30min）。9.查阅资料，写出步进电动机驱动器细分的作用和意义。10.查阅山社步进驱动器选型手册，掌握MD2322型步进电动机驱动器的使用方法，标出各端口的作用，并要掌握电流、电压的设置方法。11.查阅资料，找出步进电动机的优缺点，填入表3-2中。学习活动2步进驱动系统安装的信息收集12.查阅资料，认知伺服电动机的基本知识，以及与步进电动机的区别。学习活动3制订步进驱动系统安装的工作计划学习目标1.能根据任务要求制订工作计划。2.能正确领取工具和材料。3.能合理地进行人员分工。4.能跟组内成员进行有效沟通，汇集全组人的意见。建议学时：1学时。学习过程1.画出步进驱动系统的接线图。2.填写工作计划表（见表3-3）。学习活动3制订步进驱动系统安装的工作计划学习活动4对步进驱动系统安装的工作计划进行决策学习目标1.能清晰地向全班同学展示和表达本组的工作计划。2.能认真聆听其他组的工作计划，客观地找出优缺点。3.能根据讨论的意见合理优化工作计划。建议学时：2学时。学习过程1.各组同学上台展示本组的工作计划，教师和其他组的同学给出评价和建议。2.投票选出最优的工作计划，并制作评优表，写明中选理由。学习活动5实施步进驱动系统的安装学习目标1.能根据工作计划实施步进电动机驱动系统的安装。2.能在实施工作计划的过程中遵循8S管理规定。3.能对工作步骤进行总结。4.能对工作过程进行自我反思。5.能找出改进的方法。建议学时：11学时。学习过程1.实施步进驱动系统的安装。2.记录实施过程的要点。学习活动6对安装好的桌面机器人进行检查与评价学习目标1.能客观地对完成安装的驱动系统进行自我评估。2.能认真填写好评估表。3.能虚心接受他人评价。建议学时：3学时。学习过程一、填写驱动系统安装评价表学习活动6对安装好的桌面机器人进行检查与评价学习活动6对安装好的桌面机器人进行检查与评价学习活动6对安装好的桌面机器人进行检查与评价学习活动6对安装好的桌面机器人进行检查与评价二、回答以下问题1.简要描述你执行这个项目的行动步骤。2.在进行这个项目的过程中你有何收获？3.如果下次获得一个类似的任务，你能在什么地方进行改进？4.如果有必要，你的同事需要了解哪些信息以便能顺利接任你的工作？学习任务4机器人驱动系统的调试学习目标1.能在作业过程中严格遵守安全文明生产规范、仪器使用规范、环保管理制度以及85管理规定。2.能掌握PLC的基础知识和工作原理。3.能掌握三菱FX3UPLC的简单编程4.能编写程序，实现对步进电动机的控制。5.能对步进驱动系统进行调试，选择合适的驱动器细分。建议学时30学时。工作任务描述工作流程与活动1.接受机器人步进驱动系统调试任务（1学时）。2.机器人步进驱动系统调试的信息收集（10学时）。3.制订机器人步进驱动系统调试的工作计划（2学时）。4.对机器人步进驱动系统调试的工作计划进行决策（4学时）。5.实施机器人步进驱动系统的调试（10学时）。6.对调试好的桌面机器人进行检查与评价（3学时）。学习活动1接受机器人步进驱动系统调试任务学习目标1.能完成生产任务单的填写。2.能认识步进驱动器细分的意义。3.能认识机器人控制的原理。4.能明确本任务的工作内容。5.能找出学习任务的知识点。建议学时：1学时。学习过程1.画出任务书上的关键词。2.6轴机器人的驱动系统安装后，通过什么方式判断安装是否正确？3.步进电动机驱动器的细分、电流设置对电动机的运转有什么影响？学习活动1接受机器人步进驱动系统调试任务4.如何使机器人完成指定的动作？5.根据机器人驱动系统的相关知识，结合任务描述，要完成机器人驱动系统的调试，需要做哪些工作？6.要完成这些调试工作，需要具备哪些知识？请制作一份工作能力要求思维导图。学习活动2机器人步进驱动系统调试的信息收集学习目标1.通过查阅资料学习PLC的含义以及发展过程。2.能说出PLC系统的组成。3.能说出PLC的分类。4.籠理解PLC的运行方式。5.能找出学习任务的知识点。6.通过三菱PLC编程手册学习三菱PLC的基本指令。7.学会GXDeveloper软件的使用。8.能够编写简单的PLC程序。建议学时：10学时。学习过程学习活动2机器人步进驱动系统调试的信息收集1.PLC的概念。（1）写出PLC的中英文全称。（2）了解PLC的发展过程，写出相比传统的继电控制电路，PLC有哪些优点。（3）查阅资料，了解国际电工委员会（IEC）在1987年2月对PLC的定义。（4）查阅资料，画出PLC控制系统的示意图。（5）PLC的分类。1）按I/O分配分：小型机I/O接口数<_____。中型机I/O接口数在______~______之间。大型机I/O接口数＞_____。2）按结构形式分：____。学习活动2机器人步进驱动系统调试的信息收集（6）PLC的运行方式示意图如4-1所示。1）PLC的工作方式：按集中_____、集中_____、_____的方式进行工作。2）运行实例。学习活动2机器人步进驱动系统调试的信息收集（7）根据图4-2，口述PLC扫描过程的中心内容。学习活动2机器人步进驱动系统调试的信息收集2.查阅网络资料并参照实物，认知三菱FX3UPLC的端口，并画出系统外部接线图、I/O分配表。3.三菱PLC的简单编程。（I）查阅三菱PLC编程手册，制作一个常用指令使用表（样表见表4-1）。学习活动2机器人步进驱动系统调试的信息收集（2）用梯形图编写一个程序，用来实现电动机的起停控制，并画出PLC接线图和I/O分配表。学习活动2机器人步进驱动系统调试的信息收集4.GXDeveloper软件的使用。（1）根据教师演示，画出GXDeveloper软件使用方法的流程图。（2）编写一个程序实现电动机的自锁、互锁控制，并在GXDeveloper软件上进行仿真，把仿真无误后的程序抄写在下方。学习活动3制订机器人步进驱动系统调试的工作计划学习目标1.能根据任务要求制订工作计划。2.能正确领取工具和材料。3.能合理地进行人员分工。4.能跟组内成员进行有效沟通，汇集全组人的意见。建议学时：2学时。学习过程学习活动4对机器人步进驱动系统调试的工作计划进行决策学习目标1.能清晰地向全班同学展示和表达本组的工作计划。2.能认真聆听其他组的工作计划，客观地我出优缺点。3.能根据讨论的意见合理优化工作计划。建议学时：4学时。学习过程1.各组同学上台展示本组的工作计划，教师和其他组的同学给出评价和建议。2.投票选出最优的工作计划，并制作评优表，写明中选理由。学习活动5实施机器人步进驱动系统的调试学习目标1.能根据工作计划实施步进驱动系统的调试。2.能在实施工作计划的过程中遵循8S管理规定。3.能对工作步骤进行总结。4.能对工作过程进行自我反思。5.能找出改进的方法。建议学时：10学时。学习过程1.实施步进驱动系统的调试。2.记录实施过程的要点。学习活动6对调试好的桌面机器人进行检查与评价学习目标1.能客观地对完成调试的驱动系统进行自我评估。2.能认真填写好评估表。3.能虚心接受他人评价。建议学时：3学时。学习过程一、填写驱动系统调试评价表学习活动6对调试好的桌面机器人进行检查与评价学习活动6对调试好的桌面机器人进行检查与评价二、回答以下问题1.简要描述你执行这个项目的行动步骤。2.在进行这个项目的过程中你有何收获？3.如果下次获得一个类似的任务，你能在什么地方进行改进？4.如果有必要，你的同事需要了解哪些信息以便能顺利接任你的工作？学习任务5机器人夹具控制系统的安装学习目标1.能在作业过程中严格遵守安全文明生产规范、仪器使用规范、环保管理制度以及8S管理规定。2.能掌握气动系统和液压传动系统的原理、特点和应用场合。3.能掌握气动元件的图形符号、原理及应用。4.能识读气动回路图，掌握典型的气动系统回路的组成。5.能设计具有简单逻辑的气动回路图。6.能够正确安装气动回路。建议学时30学时。工作任务描述工作流程与活动1.接受机器人夹具控制系统安装任务并明确任务要求（1学时）。2.机器人夹具控制系统安装的信息收集（12学时）。3.制订机器人夹具控制系统安装的工作计划（1学时）。4.对机器人夹具控制系统安装的工作计划进行决策（2学时）。5.实施机器人夹具控制系统的安装（11学时）。6.对安装好的机器人夹具控制系统进行检查与评价（3学时）。学习活动1接受机器人夹具控制系统安装任务并明确任务要求学习目标1.学会填写生产任务单。2.能说出机器人“夹具”的含义。3.能通过观察了解机器人驱动系统的组成。4.能明确本任务的工作内容。5.能找出学习任务的知识点。建议学时：1学时。学习过程1.画出任务书上的关键词。2.机器人的“夹具”指的是什么？学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集学习目标1.能说出机械设备的四大传动方式及其优缺点。2.通过查阅液压传动的相关知识阐释千斤顶的工作原理。3.通过查阅资料完成气动基础知识工作页。4.能说出气动技术的工作原理。5.能说出典型气动系统的组成以及各个元件的作用。6.能说出各个气动元件的名称并画出气动符号。7.能写出方向控制元件的分类。8.通过查阅资料学习各类气动回路的组成及作用。9.能完成逻辑真值表并分析气动回路中的逻辑。建议学时：12学时。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集学习过程一、机械设备的四大传动方式学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集二、液压传动基础知识1.请分析千斤顶的工作过程。（1）关闭放油阀8⟶上提_____（小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空）⟶在大气压作用下，吸油单向阀____开启，通过吸油管____从中吸油。（2）放油8保持____状态⟶下压杠杆手柄1（小活塞下端油腔容积减小，压力升高）⟶吸油单向阀4____，排油单向阀3开启⟶泵下腔的油液经油管9、10输入大活塞油腔11的下腔，迫使大活塞向_____移动，顶起重物。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集2.请根据图5-2阐述千斤顶的回油过程。3.请思考为什么千斤顶可以用较小的力顶起重物。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集三、气动基础知识1.大气对大气中的物体产生的_____叫作_____，简称大气压或气压。2.

1个标准大气压=______Pa(N/m)3.真空是指________。4.在一个大气压下，当温度逐渐降低时，空气中水蒸气的饱和度也随之______，当其含量超过其饱和度后，水蒸气就会形成水滴从空气中析出，而析出时的_______就是露点。5.气动系统中常用单位的换算：学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集6.气动技术是以_______作为动力源，驱动________完成一定的运动规律的应用技术。7.请通过网络查询气压传动的应用场合，以小组为单位进行汇报。8.典型的气动系统如图5-3所示。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集9.气动系统的元件及装置可分为以下几种类型：信号处理元件、执行元件、控制元件、信号输入元件（传感器）、气源系统。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集10.请将气源处理元件需要处理的内容填入表5-2中。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集11.请写出表5-3中各元件的名称及作用。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集12.请在下面框中写出这三种运动方式的代表气动执行元件。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集13.请在下面横线处写出方向控制元件的分类。学习活动2机器人夹具控制系统安装的信息收集14.请写出下面几种换向阀的名称。学习活动2