《自动化生产线安装与调试》课件-项目四 装配单元安装与调试

自动化生产线安装与调试主讲人：任务一装配单元的结构项目四

装配单元安装与调试第

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页123装配单元结构装配单元基本功能装配单元基本结构装配单元基本工作原理装配单元的结构第

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页装配单元的结构装配单元的基本功能：装配单元的功能是完成将该单元料仓内的小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。具体的功能可参照右边的视频。1装配单元基本功能第

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页装配单元的结构2装配单元基本结构装配单元的结构主要由机械部件、电气元件和气动元件组成气动元件包括双作用直线气缸、手爪气缸、回转气缸、节流阀和电磁阀等。机械部件包括管形料仓、供料机构、回转物料台、机械手、待装配工件的定位机构、气动系统及其阀组、铝合金支架和底板等。电气元件包括光电传感器、磁性开关、光纤传感器、警示灯、PLC、端子排组件、急停按钮和启动/停止按钮模块等。

a)正视图

b)右视图1-底板2-回转气缸3-回转台4-左料盘光电传感器5-缺料光电传感器6-料仓底座7-警示灯8-管形料仓9-料足光电传感器10-升降气缸11-机械手气缸12-机械手爪13-端子排14-装配台15-伸缩气缸16-伸缩导杆17-顶料气缸18-挡料气缸19-右料盘光电传感器20-铝合金支架第

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页装配单元的结构3装配单元基本工作原理1-回转台2-挡料气缸3-顶料气缸4-管形料仓5-料足光电传感器6-小圆柱形工件7-料仓底座8-缺料光电传感器9-料足光电传感器10-已供出小工件图装配站落料机构结构示意图管形料仓用来存储装配用的金属、黑色和白色小柱零件。它由塑料圆管和中空底座构成。塑料圆管顶端放置加强金属环，以防止破损。工件竖直放入料仓的空心圆管内，由于二者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。

为了能对料仓供料不足和缺料时报警，在塑料圆管底部和底座处分别安装了2个漫反射光电传感器（E3Z-L型），并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽，以使光电传感器的红外光斑能可靠照射到被检测的物料上。料仓底座的背面安装了两个直线气缸。上面的气缸称为顶料气缸，下面的气缸称为挡料气缸。系统气源接通后，顶料气缸的初始位置在缩回状态，挡料气缸的初始位置在伸出状态。需要进行落料操作时，首先使顶料气缸伸出，把次下层的工件夹紧，然后挡料气缸缩回，工件掉入回转物料台的料盘中。第

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页装配单元的结构3装配单元基本工作原理回转物料台由气动摆台和两个料盘组成，气动摆台能驱动料盘旋转180度，从而实现把从供料机构落下到料盘的工件移动到装配机械手正下方的功能，如图所示。图中的光电传感器1和光电传感器2分别用来检测左面和右面料盘是否有零件1-左料盘光电传感器2-左料盘3-右料盘4-右料盘光电传感器5-回转台气缸6-回转台底座

图

回转物料台的结构第

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页装配单元的结构3装配单元基本工作原理装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的回转物料台料盘上有小圆柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始状态开始执行装配操作过程。1-行程调整板2-水平导杆气缸3-磁性开关4-垂直导杆气缸5-手爪气缸6-手爪图

装配机械手的整体外形自动化生产线安装与调试主讲人：项目四

装配单元安装与调试任务二

装配单元的机械安装第

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页1安装前的准备工作设备安装前，应对设备的零部件作初步检查以及必要的调整。应合理摆放工具和零部件，安装操作时每次使用完的工具应放回原处。装配单元的机械安装

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页2安装步骤装配单元的机械安装

①装配单元可分解成5个组件③⑤安装方法首先进行组件装配，然后再进行总装。供料操作组件；供料料仓；回转机构及装配台；装配机械手组件；工作单元支撑组件。②④第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（1）组件安装第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（1）组件安装第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（1）组件安装第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（1）组件安装第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（1）组件安装第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（2）总体装配第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（2）总体装配第

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页2安装步骤装配单元的机械安装

（2）总体装配安装过程中，须注意如下事项：①

预留螺栓的位置一定要足够，以免造成组件之间不能完成安装。②建议先进行装配，但不要一次拧紧各固定螺栓，待相互位置基本确定后，再依次进行调整固定。③装配工作完成后，尚须进一步校验和调整，例如再次校验摆动

气缸初始位置和摆动角度。④校验和调整机械手竖直方向移动的行程调节螺栓，使之在下限位位置能可靠抓取工件；⑤调整水平方向移动的行程调节螺栓，使之能准确移动到装配台正上方进行装配工作。自动化生产线安装与调试主讲人：项目四

装配单元安装与调试

任务三

装配单元的气路安装

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页1连接步骤装配单元的气路安装

装配单元的气动回路第

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页2气路连接的规范要求装配单元的气路安装

连接时注意气管走向，应按序排布;气管要在快速接头中插紧，不能够有漏气现象。①气路连接完毕后，应用扎带绑扎，两个扎带之间的距离不超过50mm。电缆和气管应分开绑扎，但当它们都来自同一个移动模块上时，允许绑扎在一起。②无气管缠绕，绑扎变形现象。③第

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页3气路的调试装配单元的气路安装

①用电磁阀上的手动换向按钮验证顶料气缸、挡料气缸、手爪伸出气缸、手爪提升气缸、摆动气缸和手指气缸的初始和动作位置是否正确。②调整气缸节流阀以控制活塞杆的往复运动速度，使得气缸动作时无冲击同时无卡滞现象自动化生产线安装与调试主讲人：任务四装配单元的电气设计及电路连接第

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页装配单元的电气设计及电路连接12装配单元电气设计及电路连接装配单元电气设计装配单元电路连接第

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页装配单元电气设计及电路连接I/O分配：根据工作任务确定I/O个数及具体地址分配1装配单元电气设计输入信号输出信号序号PLC输入点信号名称信号来源序号PLC输出点信号名称信号来源1I0.0零件不足检测装置侧1Q0.0挡料电磁阀装置侧2I0.1零件有无检测2Q0.1顶料电磁阀3I0.2左料盘零件检测3Q0.2回转电磁阀4I0.3右料盘零件检测4Q0.3手爪夹紧电磁阀5I0.4装配台工件检测5Q0.4手爪下降电磁阀6I0.5顶料到位检测6Q0.5手臂伸出电磁阀7I0.6顶料复位检测7Q0.6红色警示灯8I0.7挡料状态检测8Q0.7橙色警示灯9I1.0落料状态检测9Q1.0绿色警示灯10I1.1摆动气缸左限检测10Q1.1

11I1.2摆动气缸右限检测11Q1.2

12I1.3手爪夹紧检测12Q1.3

13I1.4手爪下降到位检测13Q1.4

14I1.5手爪上升到位检测14Q1.5HL1按钮/指示灯模块15I1.6手臂缩回到位检测15Q1.6HL216I1.7手臂伸出到位检测16Q1.7HL317I2.4停止按钮按钮/指示灯模块

18I2.5启动按钮

19I2.6急停按钮

20I2.7单机/联机

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页装配单元电气设计及电路连接1装配单元电气设计20个输入12个输出第

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页装配单元电气设计及电路连接2装配单元电路连接

装置侧接线装置侧的接线一是将输入信号线（各传感器的信号线、电源线）按规定接至装置侧较宽的接线端子排（16柱）；二是将去装配站电磁阀的输出信号线接至装置侧较窄的接线端子排（13柱）。装置侧接线端子排下见图所示。1-25针通讯端口2-9针通讯端口3-传感器24V端子4-传感器信号端子5-传感器0V端子6-电磁阀24V端子7-电磁阀信号端子8-电磁阀0V端子第

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页装配单元电气设计及电路连接2装配单元电路连接装配单元装置侧的接线端口信号端子的分配输入端口中间层输出端口中间层端子号设备符号信号线端子号设备符号信号线2SC1零件不足检测21Y挡料电磁阀3SC2零件有无检测32Y顶料电磁阀4SC3左料盘零件检测材、、、检测43Y回转电磁阀5SC4右料盘零件检测54Y手爪夹紧电磁阀6SC5装配台工件检测65Y手爪下降电磁阀71B1顶料到位检测76Y手臂伸出电磁阀81B2顶料复位检测8AL1红色警示灯92B1挡料状态检测9AL2橙色警示灯102B2落料状态检测10AL3绿色警示灯115B1摆动气缸左限检测11

125B2摆动气缸右限检测12

136B2手爪夹紧检测13

144B2手爪下降到位检测14

154B1手爪上升到位检测

163B1手臂缩回到位检测

173B2手臂伸出到位检测

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页装配单元电气设计及电路连接2装配单元电路连接PLC侧接线端子排为双层两列端子，较窄的13柱一列接PLC的输出端，较宽的16柱一列接PLC的输入端。两列中的下层分别接受24V电源端子（下图中的4、8）和0V端子（下图中的5、7）。较窄列上层为PLC的输出信号端子，较宽列上层为PLC的输入信号端子。PLC的按钮/指示灯模块中的按钮接线端子连接至PLC的输入端口，信号指示灯信号端接至PLC的输出端口。1-9针通讯端口2-25针通讯端口3-PLC输出信号端子4-24V电源端子5-0V端子6-PLC输入信号端子7-0V电源端子8-24V端子1.电源接线2.PLC的I/O点和PLC侧接线端子之间的连线3.PLC的I/O点与按钮指示灯模块的端子之间的连线。PLC侧接线第

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页装配单元电气设计及电路连接2装配单元电路连接装置侧接线端口中，输入信号端子的上层端子（+24V）只能作为传感器的正电源端，切勿用于电磁阀等执行元件的负载电磁阀等执行元件的正电源端和0V端应连接到输出信号端子下层端子的相应端子上。装置侧接线完成后，应用扎带绑扎，力求整齐美观。注意事项自动化生产线安装与调试主讲人：任务五装配单元的PLC程序设计调试第

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页装配单元PLC程序设计调试123装配单元PLC程序设计调试装配单元具体任务要求装配单元单站控制的编程思路4装配单元单站控制的PLC程序装配单元PLC程序调试第

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页装配单元PLC程序设计调试1装配单元具体任务要求1.设备上电和气源接通后，若工作单元的两个气缸均处于缩回位置，且料仓内有足够的待装配工件，则“正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备准备好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。装配单元各气缸的初始位置为：挡料气缸处于伸出状态，顶料气缸处于缩回状态，料仓上已经有足够的小圆柱零件；装配机械手的升降气缸处于提升状态，伸缩气缸处于缩回状态，气爪处于松开状态。2.若设备准备好，按下启动按钮，装配单元启动，“设备运行”指示灯HL2常亮。如果回转台上的左料盘内没有小圆柱零件，就执行下料操作；如果左料盘内有零件，而右料盘内没有零件，执行回转台回转操作。3.如果回转台上的右料盘内有小园柱零件且装配台上有待装配工件，执行装配机械手抓取小圆柱零件，放入待装配工件中的操作。4.完成装配任务后，装配机械手应返回初始位置，等待下一次装配。5.若在运行过程中按下停止按钮，则供料机构应立即停止供料，在装配条件满足的情况下，装配单元在完成本次装配后停止工作。6.在运行中发生“零件不足”报警时，指示灯HL3以1Hz的频率闪烁，HL1和HL2灯常亮；在运行中发生“零件没有”报警时，指示灯HL3以亮1秒，灭0.5秒的方式闪烁，HL2熄灭，HL1常亮。具体任务第

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页装配单元PLC程序设计调试2装配单元单站控制的编程思路1个主程序3个子程序，三个子程序分别是落料控制子程序、抓料控制子程序和状态指示子程序。主程序在每一扫描周期都调用系统状态显示子程序，仅当在运行状态已经建立才可能调用其他2个子程序。子程序主程序程序结构第

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页装配单元PLC程序设计调试3装配单元单站控制的PLC程序装配站主程序是一个周期循环扫描的程序。PLC上电后首先进行初始状态检查，即检查顶料气缸缩回、挡料气缸提出、机械手提升、机械手缩回、手爪松开、供料充足、装配台无料等7个状态是否满足。如果初始状态检查通过，确认系统已经准备就绪后，才允许投入运行，这样可及时发现存在问题，避