自动化生产线及应用任务一-搬运单元课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,任务一 搬运单元安装与调试,知识与能力目标,熟悉搬运单元机械结构与功能,1,正确安装与调整搬运单元机械及气动元件,2,正确分析搬运单元气动回路，并对其进行安装与调试,3,熟练掌握生产线中电气系统和磁性开关的安装与调试方法,4,掌握采用步进法设计控制程序的方法,5,任务一 搬运单元安装与调试知识与能力目标熟悉搬运单元机械结,任务一 搬运单元安装与调试,子任务一 搬运单元结构与功能分析,子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,任务一 搬运单元安装与调试子任务一 搬运单元结构与功能分,搬运单元配置柔性,2-,自由度操作装置，在整个自动化生产线中的作用是将前一单元的工件搬运到后一单元的输入工位。,滑动模块,过滤减压阀,提取模块,I/O,转接,端口模块,操作面板,电气控制板,CP,阀岛,搬运单元的整体结构,模拟实际生产线中的产品的搬运输送过程。,子任务一 搬运单元结构与功能分析,搬运单元配置柔性2-自由度操作装置，在整个,活塞杆不回转的,矩形双作用气缸，用,于气动手爪机构的提,升与下降；在其两行,程位置处安装有磁感,应接近开关，用于判,断其提升与下降运行,的到位情况。,薄型单活塞防转气缸,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。,气动手爪,提取模块,子任务一 搬运单元结构与功能分析,气动手爪,薄型单活塞,杆防转气缸,活塞杆不回转的薄型单活塞防转气缸,作用,作用,无杆气缸,在夹取工件完成后，将提取模块输送到行程位置。在无杆气缸的两个行程位置安装有磁感应接近开关，用于判断其左移与右移的到位情况。,节省安装空间，适用于小缸径、长行程的场合,滑动模块,子任务一 搬运单元结构与功能分析,磁性耦合式,无杆气缸,固定支架,作用作用无杆气缸 在夹取工件完成后，将提取模块输,用于转接提供,PLC,的,I/O,连接端口和直流电源，实现该单元上磁感应接近开关和电磁阀等检测与执行元件的输入、输出信号与,PLC,端口的连接功能。,I/O,转接端口模块,上、下各两层端子结构,8,个输入,输出信号 接线端,LED,显示,24,线的,标准矩形,连接器母端口,I/O,转接端口模块,子任务一 搬运单元结构与功能分析,用于转接提供PLC的I/O连接端口和直流电源，实现该,操作面板上各开关、按钮输入信号和指示灯输出信号通过,1,个,24,线的标准矩形连接器公端口与电气控制板上的,I/O,转接,端口模块,连接。,系统出现故障时紧急停止设备,操作面板,子任务一 搬运单元结构与功能分析,操作面板上各开关、按钮输入信号和指示灯输,本单元所配置的,CP,阀岛上具有单电控两位五通阀、双电控两位五通阀和双电控三位五通阀各一个，用于气动系统方向的控制。,单电控两,位五通阀,双电控两,位五通阀,双电控三,位五通阀,过滤减压阀是过滤、调压二联件，由过滤器、压力表、减压阀以及快速连接口等组成，它安装在可旋转的支架上，用于气源二次压力调节。,过滤减压阀和,CP,阀岛,子任务一 搬运单元结构与功能分析,减压阀,快速接头,压力表,过滤器,本单元所配置的CP阀岛上具有单电控两位五通阀、双,I/0,转换模块区,PLC,区,电源系统区,PLC,为整个单 元的控制核心，按 照设定的工艺流程 程序控制整个单元 正常运行。,I/0,转换模块区具有两个不同功能的,I/0,转换模块,:,1.,用于电气控制板与操作面板的电气连接,;,2.,用于各单元之间,I/O,通信时，电气信号的转接。,电源系统输入,AC220V,，输出电,DC24V,并配置有电源保护系统，为整个系统提供安全可靠的工作电源。,安装于搬运单元工作台之下。,电气控制板,电源系统区,PLC,区,I/0,转换模块区,子任务一 搬运单元结构与功能分析,I/0转换模块区PLC区电源系统区 PLC为整,不会随意转动，保证气动手爪在抓取工件时定位准确；,搬运单元的搬运前后位置之间的间距比较远，无杆气缸适用于长行程的场合；,安装空间小。,吸盘,吸盘只能吸附规则、表面平整的工件。,气动手爪,气动手爪可以平稳抓取表面不规则的工件。,采用,不采用,搬运单元 的工件夹取,搬运单元的执行提取和下降动作,选用,：,薄型单活塞杆防转气缸作为执行元件,01,02,03,理由,：,搬运单元气动元件的选择,子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整,不会随意转动，保证气动手爪在抓取工件时定位准确；吸盘 吸盘只,阀岛,过滤,减压阀,I/O,转接端口,面板,螺钉,支架,机械及气动元件安装与调整步骤,步骤一,1.,将,I/O,转接端口模块和,CP,电磁阀岛等安装于,35mm,的标准导轨上；,2.,用内六角螺钉和,T,形螺母将标准,DIN,导轨安装到铝合金面板的下方位置；,3.,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。,子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整,阀岛过滤I/O转接端口面板螺钉支架机械及气动元件安装与调整步,注意,：,水平支架的垂直高度要适当偏高些，留足提取模块的工作空间，水平方向尽量安装在水平支架的正中间，使其受力合理。,水平支撑架,垂直支撑架,直角外铰链,机械及气动元件安装与调整步骤,步骤二,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。,子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整,注意：水平支架的垂直高度要适当偏高些，留足提取模块的工作空间,注意,：,两连接块之间距离应根据无杆气缸的长度调整其安装位置，再拧紧加固。,无杆气缸,连接块,机械及气动元件安装与调整步骤,步骤三,1.,在水平支架两端各安装一连接块；,2.,通过连接块将无杆气缸与水平支撑架连接在一起。,子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整,注意：两连接块之间距离应根据无杆气缸的长度调整其安装位置，再,手指气缸,节流阀,薄型单活塞,杆防转气缸,机械及气动元件安装与调整步骤,步骤四,1.,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、不出现相对摇动；,2.,将手指气缸与连接块连接固定；,3.,安装到薄型单活塞杆防转气缸的活塞杆前端。,独立进行提取模块的安装。,子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整,手指气缸节流阀薄型单活塞机械及气动元件安装与调整步骤 步骤四,注意,：,考虑到水平支架的受力情况，安装时用力要适当。,连接块,机械及气动元件安装与调整步骤,步骤五,1.,在无杆气缸的滑块上进行连接块的安装紧固；,2.,通过该连接块将独立安装好的提取模块安装于无杆气缸的滑块上。,子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整,注意：考虑到水平支架的受力情况，安装时用力要适当。 连接块机,机械及气动元件安装与调整步骤,步骤六,1.,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；,2.,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。,子任务二 搬运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 步骤六 1. 在整体,搬运单元气动控制回路,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,薄型单活塞,杆防转气缸,无杆气缸,气动手爪,搬运单元气动控制回路子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与,1Y1,和,1Y2,均失电，电磁阀处于中位工作，无杆气缸的滑动块停止滑动；,1Y1,得电,1Y2,失电，电磁阀切换到左位工作，无杆气缸推动滑动块左移；,1Y1,失电,1Y2,得电，电磁阀切换到右位工作，无杆气缸推动滑动块右移。,无杆气缸气动控制回路,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,1Y1和1Y2均失电，电磁阀处于中位工作，无杆气缸的滑动块停,气动手爪气动控制回路,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,2Y1,得电,2Y2,失电，电磁阀处于,左位工作，气爪处于松开状态,2Y2,得电,2Y1,失电，电磁阀处于,右位工作，气爪处于夹紧状态,气动手爪气动控制回路子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与,薄型活塞杆防转气缸气动控制回路,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,3Y1,得电，电磁阀切换到,左位工作，薄型单活塞杆气缸,伸出下降状态,3Y1,失电，电磁阀自动切,换右位工作，薄型单活塞杆气,缸缩回上升状态,薄型活塞杆防转气缸气动控制回路子任务三 搬运单元气动回路分,3.,将汇流板上的无杆气缸、薄型单活塞杆气缸、气动手爪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。,1.,按照搬运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,CP,阀岛上汇流板气源输入的快速 接头连接；,搬运单元气动回路的安装,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,过滤减压,阀气源输,入快速接头,汇流板气源,输入快速接头,过滤减压阀气源输出快速接头,薄型单活塞杆,气缸快速接头,气动手爪快速接头,无杆气缸,快速接头,3.将汇流板上的无杆气缸、薄型单活塞杆气缸、气动手爪电磁阀上,气动控制回路连接时需注意以下要求,1,、管路连接要完全满足搬运单元气动控制原理图中各执行元件动作关系。,2,、管路连接时，气管一定要完全插到快速接头中，以轻轻拉拔各连接位置的气管，以不出现松脱为宜。,3,、在敷设气管走向时，要求按序排布，均匀美观，不能交叉、折弯、顺序凌乱。,4,、所有排布好的气管必须用尼龙扎带进行绑扎，松紧度以不使气管变形为宜，外形美观。,搬运单元气动回路的安装,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,气动控制回路连接时需注意以下要求 1、管路连,步骤一,接通气源前，先用手轻轻拉拔各快速接头处的气管，确认各管路中不存在气管未插好的情况。,注意：要将调节各执行元件速度的节流阀开度调到最小，避免气源接通后，各执行元件突然动作产生较大冲击，导致设备或人员伤害事故发生。,气动回路调试步骤,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,步骤一注意：要将调节各执行元件速度的节流阀开度调到最小，避免,气动回路调试步骤,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,步骤二,打开气泵，接通气源，将气源处理装置的压力调节手柄向上提起，顺时针或逆时针慢慢转动压力调节手柄，观察压力表，待压力表气压指在,0.5Mpa,左右时，压下压力调节手柄锁紧。,注意：切忌过度的转动压力调节手柄，以防其损坏和压力突然升高。,气动回路调试步骤 子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调,步骤三,检查气动回路的气密性，观察气路中是否存在漏气，若有出现漏气的情况，根据响声判断找出漏气的位置及原因。,气动回路调试步骤,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,注意：若是气管破损或气动元件损坏导致漏气的，更换气管或气动元件；若是没有插好气管导致漏气，重新插好气管即可。,步骤三气动回路调试步骤 子任务三 搬运单元气动回路分析、安,步骤四,进行无杆气缸速度与方向的调试。,轻轻转动其上节流阀上的调节螺钉，逐渐打开节流阀的开度，确保输出气流能使无杆气缸的滑块平稳滑动，以无杆气缸的滑块运行无冲击，无卡滞为宜，最后再锁紧节流阀的调节螺母。,控制无杆气缸滑动块左滑动的电磁阀手控旋钮旋到,LOCK,（锁定）位时，无杆气缸的滑块应向左滑动,。,气动回路调试步骤,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,步骤四 轻轻转动其上节流阀上的调节螺钉，逐渐打开,步骤五,进行气动手爪调试时，用小一字螺丝刀将控制气动手爪夹紧的电磁阀手控旋钮旋到,LOCK,位置，气动手爪要夹紧，即使此时将电磁阀控制夹紧的手控旋再钮旋到,PUSH,位置时，气动手爪依旧保持夹紧状态。,若要将气动手爪从夹紧状态切换到松开状态，只要将夹紧的手控旋钮旋到,PUSH,位置，电磁阀松开的手控旋钮旋到,LOCK,位置。从松开状态切换到夹紧状态也是一样的方式。,因为气动手爪采用的二位五通双电控电磁阀具有记忆功能。,气动回路调试步骤,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,步骤五 若要将气动手爪从夹紧状态切换到松开状态,气动回路调试步骤,子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调试,注意：电磁阀所带手控旋钮有锁定（,LOCK,）和开启,(PUSH)2,种。手动旋钮应处于开启位置。在进行设备调试时，用小螺丝刀轻轻把手控旋钮旋到,LOCK,位置时，手动旋钮就会保持凹陷的状态，不可继续旋紧以免损坏阀。还要注意旋动手控旋钮的力度不宜过大，否则很容易使其损坏。,步骤六,进行薄型单活塞杆防转气缸调试时，用一字螺丝刀将其电磁阀伸出的手控旋钮旋到,LOCK,位置，薄型单活塞杆气缸活塞杆伸出，此时将电磁阀控制伸出的手控旋钮旋到,PUSH,位置，气缸活塞杆立即缩回。,气动回路调试步骤 子任务三 搬运单元气动回路分析、安装与调,供电电源的电气原理图,系统上电按钮,紧急停止按钮,上电指示信号灯,供电电源电气控制硬件电路,直接控制,PLC,的,I/O,系统,没进入,电气系统的分析,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,供电电源的电气原理图 系统上电按钮紧,各设备单元的电,气接口信号统一,PLC,的,I2.0,至,I2.7,输入端口、,Q2.0,至,Q2.7,输出端口分配各单元的操作面板上按钮及指示灯信号使用。,PLC,的,I1.0,至,I1.7,输入端口、,Q1.0,至,Q1.7,输出端口分配各单元的,I/O,通信转换模块和系统扩充备用使用；,PLC,的,I0.0,至,I0.7,输入端口、,Q0.0,至,Q0.7,输出端口分配给各工作台面上设备的输入输出信号使用；,电气系统的分析,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,各设备单元的电PLC的I2.0至I2.7输入端口、Q2.0至,本单元中选用的,S7-200 CPU 226 CN DC/DC/DC,的,PLC,，其,I/O,点数为,24/16,。,三个执行气缸的位置限位传感器信号共计,5,个,操作面板上的其他按钮和开关共计,7,个,控制气缸的电磁阀控制端线圈有,5,个,操作面板有开始指示灯和复位指示灯,PLC,输入点,5,个,PLC,输入点,7,个,PLC,输出点,5,个,PLC,输出点,2,个,电气系统的分析,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,本单元中选用的S7-200 CPU 226 C,搬运单元的,I/O,地址分配,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,搬运单元的I/O地址分配子任务四 搬运单元电气系统分析、安装,搬运单元,PLC I/O,接线原理图,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,搬运单元PLC I/O接线原理图子任务四 搬运单元电气系统分,磁感应接式近开关,（双线制传感器）,蓝色信号线,棕色电源线,引出,I/O,转接端口模,块的输入端,24V,电源公共端口,I/O,转接端口,模块的对应,信号输入端口,磁感应式接近开关的安装及调试,内部串联了限流电,阻和保护二极管,松开磁感应式接近开关的紧锁螺栓，让其沿着气缸滑动，,到达定位位置后：,1.,若,LED,灯亮，再将螺栓锁紧即可。,2.,若,LED,灯不亮，检查其接线是否正确；若其接线无误，则 该磁感应式接近开关损坏，应更换。,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,磁感应接式近开关蓝色信号线棕色电源线引出I/O转接端口模,电磁阀的安装及调试,电磁阀,红色电源控制信号线,黑色接地线,I/O,转接端口模块,的输出端上层对应,的信号输出接口上,I/O,转接端口模块,输出端底层的接地,公共端口,将红色电源控制信号线接到,24V,电源上，再接通电源：,1.,若电磁阀线圈指示灯亮，则该电磁阀线圈可正常工作；,2.,若电磁阀线圈指示灯不亮，则是电磁阀线圈电源线插,头松脱或接线出错,或者是电磁阀线圈已经烧毁。,有双线圈的电磁阀不能两个线圈同时得电，否则可能会烧坏电磁阀线圈，此时阀芯的位置也是不确定的。,子任务四 搬运单元电气系统分析、安装与调试,电磁阀的安装及调试 电磁阀 红色电源控制信号线 黑色接地线,要分析清楚生产工艺；,2,通过编程实现准确的控制功能。,4,考虑安全、效率的因素；,3,3,要了解设备的基本结构；,3,1,控制程序的设计,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,要分析清楚生产工艺；2通过编程实现准确的控制功能。4考虑安全,搬运单元的控制工艺流程图,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制工艺流程图子任务五 搬运单元控制程序设计与调,使用步进法编制程序，先定义内部映像寄存器,S,进行步进顺序控制。,步进指令,SCRE,（结束）,SCRT,（转换）,SCR(,装载,),控制程序的设计,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,使用步进法编制程序，先定义内部映像寄存器S,搬运单元的控制程序,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,搬运单元的控制程序,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,在编写完控制程序后，必须先认真检查程序。在检查程序时，重点检查各执行机构之间是否会发生冲突，比如检查是否有控制程序出现双电控电磁阀双线圈得电的情况、是否会发生机械运动冲撞等。,搬运单元的控制程序子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,调试运行过程中，检查其是否按照工艺流程要求正确运行。,在运行过程，若发生冲突时：,1.,急停，,2.,切断执行机构控制信号，,3.,切断气源或切断总电源。,为了更方便设备的调试，可以将程序设计成单步运行的控制,模式，借助于外部的特殊按钮,SB3,，通过手动操作，逐步启,动执行相应运行步的控制程序。,控制程序的调试,子任务五 搬运单元控制程序设计与调试,调试运行过程中，检查其是否按照工艺流程要求正确运行。 在运行,