自动化生产线组成单元设计与调试自动化生产线组成单元设计与调试项目项目48/20/20241任任务务4.1 下料下料单元设计与调试单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解下料单元的机械主体结构、熟悉间歇机构等传动过程了解下料单元的机械主体结构、熟悉间歇机构等传动过程1通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用2读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法3学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法4学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法58/20/202424.1.1 下料单元结构与功能分析下料单元结构与功能分析1.下料单元功能下料单元功能 下料单元的主要功能是将前站下料单元的主要功能是将前站送入下料单元下料仓的工件主体，通送入下料单元下料仓的工件主体，通过直流电机驱动间歇机构带动同步齿过直流电机驱动间歇机构带动同步齿型带使之下落，工件主体下落至托盘型带使之下落，工件主体下落至托盘后经传送带向下站运行。后经传送带向下站运行。8/20/202434.1.1 下料单元结构与功能分析下料单元结构与功能分析2.下料单元简介下料单元简介图4- - 1 下料下料单元元8/20/202444.1.1 下料单元结构与功能分析下料单元结构与功能分析2.下料单元简介下料单元简介S1工件检测工件检测S2托盘检测托盘检测S3料仓底部工件检测料仓底部工件检测M1传送电机传送电机M2下料电机下料电机M3转角单元电机转角单元电机YM直流电磁吸铁直流电磁吸铁HL1红色指示灯红色指示灯HL2绿色指示灯绿色指示灯8/20/202454.1.2 下料单元系统设计与调试下料单元系统设计与调试下料单元控制要求下料单元控制要求初始状初始状态：直直线及及转角的两个角的两个传送送电机、下料机、下料电机机处于停止状于停止状态；直流直流电磁限位杆磁限位杆竖起禁行；工作指示灯熄起禁行；工作指示灯熄灭。系系统启启动运行后下料运行后下料单元元红色指示灯色指示灯发光，直光，直线电机、机、转角角电机机驱动传送送带开始运开始运转且始且始终保持运行状保持运行状态（分（分单元运行元运行时可可选用与用与PLC运行运行/停止同状停止同状态的特殊的特殊继电器器保持两保持两传送送电机的运行状机的运行状态）。）。系系统运行期运行期间：1）当前站上料）当前站上料单元向料元向料仓中放入工件中放入工件发出信号，出信号，绿色色工作指示灯亮；工作指示灯亮；红色指示灯亮色指示灯亮灭，经过4秒秒时间确确认后，后，启启动下料下料电机机执行将工件主体下落行将工件主体下落动作。作。2）当工件主体下落）当工件主体下落6秒后，若无托秒后，若无托盘到位信号，到位信号，则停止停止下料下料电机运行，将工件置于料机运行，将工件置于料仓中等待。中等待。绿色工作指示色工作指示灯灯灭，红色指示灯亮，色指示灯亮，8/20/202464.1.2 下料单元系统设计与调试下料单元系统设计与调试下料单元控制要求下料单元控制要求3）当托）当托盘到达定位口到达定位口时，底，底层的的电感式感式传感器感器发出出检测信号，信号，红色指示灯亮色指示灯亮灭，经过2秒秒时间确确认后，启后，启动下下料料电机机执行将工件主体下落行将工件主体下落动作。作。4）检测到托到托盘到位信号，当工件下落至托到位信号，当工件下落至托盘时，工件，工件检测传感器感器发出出检测信号，延信号，延时3秒确秒确认后，直流后，直流电磁磁铁吸和下落，放行托吸和下落，放行托盘。5）托）托盘放行放行2秒后，秒后，电磁吸磁吸铁释放放处于禁止状于禁止状态，绿色色工作指示灯熄工作指示灯熄灭，红色指示灯亮，色指示灯亮，统回复初始状回复初始状态。说明：若下料明：若下料电机从料机从料仓入口至出口入口至出口动作一个行程后工作一个行程后工件件检测传感器仍无感器仍无检测信号，此信号，此时报警器警器发出警出警报，提，提示运行人示运行人员须在料在料仓中装入工件。中装入工件。8/20/20247任务任务4.2 4.2 加盖单元设计与调试加盖单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解加盖单元的机械主体结构、熟悉蜗轮蜗杆减速机构等了解加盖单元的机械主体结构、熟悉蜗轮蜗杆减速机构等传动过程传动过程1通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用2读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法3学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法4学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法58/20/202484.2.1 加盖单元结构与功能分析加盖单元结构与功能分析1.加盖单元功能加盖单元功能 加盖单元的主要功能是通过直流加盖单元的主要功能是通过直流电机带动蜗轮蜗杆，经减速电机驱动电机带动蜗轮蜗杆，经减速电机驱动摆臂将上盖装配至工件主体，完成装摆臂将上盖装配至工件主体，完成装配后工件随托盘向下站传送。配后工件随托盘向下站传送。8/20/202494.2.1 加盖单元结构与功能分析加盖单元结构与功能分析2.加盖单元简介加盖单元简介图图4- - 4 加盖单元加盖单元8/20/2024104.2.1 加盖单元结构与功能分析加盖单元结构与功能分析2.加盖单元简介加盖单元简介S1托盘检测托盘检测S2上盖检测上盖检测 SQ1取取件件限限位位SQ2放放 件件限位限位M1传送电机传送电机M2加加 盖盖 电电机机KM1电电 机机取件继电器取件继电器KM2电电 机机放件继电器放件继电器YM直直 流流 电电 磁磁吸铁吸铁HL1红红 色色 指指示灯示灯HL2绿绿色色指指示灯示灯8/20/2024114.2.2 加盖单元系统设计与调试加盖单元系统设计与调试加盖单元控制要求加盖单元控制要求初始状态：初始状态：直线传送电机、摆臂电机处于停止状态；摆臂处于原位，内限位直线传送电机、摆臂电机处于停止状态；摆臂处于原位，内限位开关受压；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯熄灭。开关受压；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯熄灭。系统启动运行后加盖单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带系统启动运行后加盖单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。系统运行期间：系统运行期间：1）当托盘载工作主体到达定位口时，由电感式传感器检测托盘，）当托盘载工作主体到达定位口时，由电感式传感器检测托盘，发出检测信号；绿色指示灯亮，红色指示灯灭；由电容式传感器发出检测信号；绿色指示灯亮，红色指示灯灭；由电容式传感器检测上盖，确认无上盖信号后，经检测上盖，确认无上盖信号后，经3秒确认后启动主摆臂执行加盖秒确认后启动主摆臂执行加盖动作。动作。 2）PLC通过两个继电器控制电机正反转，带动减速机使摆臂动作，通过两个继电器控制电机正反转，带动减速机使摆臂动作，主摆臂从料槽中取出上盖，翻转主摆臂从料槽中取出上盖，翻转180度，当碰到放件控制板时复度，当碰到放件控制板时复位弹簧松开，此时摆臂碰到外限位开关后结束加盖动作，上盖靠位弹簧松开，此时摆臂碰到外限位开关后结束加盖动作，上盖靠自重落入工件主体内，自重落入工件主体内，3秒后启动摆臂执行返回原位动作。秒后启动摆臂执行返回原位动作。8/20/2024123）摆摆臂返回后内限位开关臂返回后内限位开关发发出信号，出信号，摆摆臂臂结结束返回束返回动动作；此作；此时时若上盖安装到位，即上盖若上盖安装到位，即上盖传传感器感器发发出出检测检测信号，信号，则则通通过过3秒确秒确认认后直流后直流电电磁磁铁铁吸合下落，将托吸合下落，将托盘盘放行（若放行（若上盖安装上盖安装为为空操作，即上盖空操作，即上盖传传感器无感器无检测检测信号，信号，摆摆臂手臂手应应再次再次执执行加装上盖行加装上盖动动作，直到上盖安装到位）。作，直到上盖安装到位）。4）放行）放行3秒后，秒后，电电磁磁铁释铁释放，恢复限位状放，恢复限位状态态，绿绿色指示色指示灯灯灭灭，红红色指示灯亮，色指示灯亮，该该站恢复站恢复预备预备工作状工作状态态。说说明：若明：若摆摆臂往复臂往复3次加装次加装动动作后上盖作后上盖传传感器仍无感器仍无检测检测信号，此信号，此时报时报警器警器发发出警出警报报，提示运行人，提示运行人员员需在料槽中需在料槽中装入上盖。装入上盖。4.2.2 加盖单元系统设计与调试加盖单元系统设计与调试加盖单元控制要求加盖单元控制要求8/20/202413任务任务4.3 4.3 穿销单元设计与调试穿销单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解穿销单元的机械主体结构、熟悉旋转推筒机构传动过了解穿销单元的机械主体结构、熟悉旋转推筒机构传动过程程1通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用2读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法3学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法4学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法58/20/2024144.3.1 穿销单元结构与功能分析穿销单元结构与功能分析1.穿销单元功能穿销单元功能 穿销单元的主要功能是通过旋穿销单元的主要功能是通过旋转推筒推送销钉的方法，完成工件主转推筒推送销钉的方法，完成工件主体与上盖的实体连接装配，完成装配体与上盖的实体连接装配，完成装配后的工件随托盘向下一站传送。后的工件随托盘向下一站传送。8/20/2024154.3.1 穿销单元结构与功能分析穿销单元结构与功能分析2.穿销单元简介穿销单元简介图图4- - 8 穿销单元穿销单元8/20/2024164.3.1 穿销单元结构与功能分析穿销单元结构与功能分析2.穿销单元简介穿销单元简介S1托盘检测托盘检测S2销销 钉钉 检检测测S3销销 钉钉 气气 缸缸复位复位S4销销 钉钉 气气 缸缸至位至位S5止止动动气气缸至位缸至位S6止止动动气气缸缸复复位位C1止止 动动 气气缸缸C2销钉气缸销钉气缸M1传送电机传送电机YV1止止 动动气缸电磁阀气缸电磁阀YV2销销钉钉气气缸缸电磁阀电磁阀HL1红红色色指指示灯示灯HL2绿绿 色色 指指示灯示灯8/20/2024174.3.2 穿销单元系统设计与调试穿销单元系统设计与调试穿销单元控制要求穿销单元控制要求初始状态：初始状态：直线传送电机处于停止状态；销钉气缸处于原位（即旋直线传送电机处于停止状态；销钉气缸处于原位（即旋转推筒处于退回状态）；限位杆竖起禁行；工作指示灯转推筒处于退回状态）；限位杆竖起禁行；工作指示灯熄灭。熄灭。系统启动运行后穿销单元红色指示灯发光；直线电机驱系统启动运行后穿销单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与可选用与PLC运行运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。送电机的运行状态）。系统运行期间：系统运行期间：1）当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信）当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，且确认无销钉信号后，绿色指示灯亮，红色指示灯号，且确认无销钉信号后，绿色指示灯亮，红色指示灯灭，经灭，经3秒确认后，销钉气缸推进执行装销钉动作。秒确认后，销钉气缸推进执行装销钉动作。8/20/2024182）当销钉气缸发出至位检测信号后结束推进动作，延时）当销钉气缸发出至位检测信号后结束推进动作，延时2秒后自动退回。秒后自动退回。3）气缸退回至复位状态且接收到销钉检测信号后，进行）气缸退回至复位状态且接收到销钉检测信号后，进行3秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。（若秒延时，止动气缸动作使限位杆落下将托盘放行。（若销钉安装为空操作，销钉安装为空操作，2秒后销钉检测传感器仍无信号，销秒后销钉检测传感器仍无信号，销钉气缸再次推进执行安装动作，直到销钉安装到位。）钉气缸再次推进执行安装动作，直到销钉安装到位。）4）放行）放行3秒后，限位杆竖起处于禁行状态，绿色指示灯秒后，限位杆竖起处于禁行状态，绿色指示灯灭，红色指示灯亮。系统回复初始状态。灭，红色指示灯亮。系统回复初始状态。本站销钉连续穿三次后，传感器还未检测到有销钉穿入，本站销钉连续穿三次后，传感器还未检测到有销钉穿入，报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉。报警器报警，此时应在销钉下料仓内加入销钉。4.3.2 穿销单元系统设计与调试穿销单元系统设计与调试穿销单元控制要求穿销单元控制要求8/20/202419任务任务4.4 4.4 伸缩换向单元设计与调试伸缩换向单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解伸缩换向单元的机械主体结构、熟悉平面连杆平移机了解伸缩换向单元的机械主体结构、熟悉平面连杆平移机构等传动过程构等传动过程1通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用2掌握电机正反转的工作原理及调试方法掌握电机正反转的工作原理及调试方法34学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法5学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法6读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法8/20/2024204.4.1 伸缩换向单元结构与功能分析伸缩换向单元结构与功能分析1.伸缩换向单元功能伸缩换向单元功能 伸伸缩换向向单元的主要功能是将前元的主要功能是将前站送站送过来的托来的托盘及及组装好的工件装好的工件经换向、提升、旋向、提升、旋转、下落后伸送至、下落后伸送至传送送带向下站向下站传送。送。8/20/2024214.4.1 伸缩换向单元结构与功能分析伸缩换向单元结构与功能分析2.伸缩换向单元简介伸缩换向单元简介图图4- - 11 伸缩换向单元伸缩换向单元8/20/2024224.4.1 伸缩换向单元结构与功能分析伸缩换向单元结构与功能分析2.伸缩换向单元简介伸缩换向单元简介SQ1送送件件复复位位（缩缩）检检测测SQ2送送件件至至位位（伸伸）检检测测SQ3旋旋转转至至位检测位检测SQ4旋旋转转复复位检测位检测S0工工件件进进入入检测检测S1托托盘检测盘检测S2提提升升气气缸缸复复位位S3提提升升气气缸缸至位至位S4换换向向气气缸缸至位至位S5换换向向气气缸缸复位复位M0直直线线电机电机M1接接 、送件电机送件电机M2直直 线线 电机电机M3伸伸缩缩电电机机M4旋旋转转电电机机YV1提提升升气气缸缸电电磁阀磁阀YV2旋旋转转气气缸缸电电磁阀磁阀C1旋旋转气缸转气缸C2提提升气缸升气缸HL指示灯指示灯KM1伸伸缩缩电电机机复位复位KM2伸伸缩缩电电机机至位至位KM3旋旋转转电电机复位机复位KM4旋旋转转电电机至位机至位KM5换换向向电电机送件机送件KM6换换向向电电机机接件接件8/20/2024234.4.2 伸缩换向单元系统设计与调试伸缩换向单元系统设计与调试伸缩换向单元控制要求伸缩换向单元控制要求初始状态：初始状态：直线传送电机直线传送电机、直线传送电机、直线传送电机及换向电机均处于停止状态；换及换向电机均处于停止状态；换向、提升气缸处于原位；旋转、伸缩电机呈静止状态；工作指示灯向、提升气缸处于原位；旋转、伸缩电机呈静止状态；工作指示灯熄灭。熄灭。系统启动运行后直线电机系统启动运行后直线电机、驱动两传送带开始运转且始终保持驱动两传送带开始运转且始终保持运行状态；换向电机接件正转。运行状态；换向电机接件正转。系统运行期间：系统运行期间：1）当有工件传送至换向机构时，工件传感器发出检测信号，换向传）当有工件传送至换向机构时，工件传感器发出检测信号，换向传送带停转；换向气缸输出带动转盘顺时针正转；工作指示灯发光。送带停转；换向气缸输出带动转盘顺时针正转；工作指示灯发光。2）换向气缸旋转）换向气缸旋转90到位后发出信号，启动换向传送带反转，然后到位后发出信号，启动换向传送带反转，然后将工件送向直线单元将工件送向直线单元II。3）工件传送至直线单元）工件传送至直线单元II时货叉下的托盘传感器发出检测信号，换时货叉下的托盘传感器发出检测信号，换向传送带停转；换向气缸带动转盘逆时针反转，换向传送带正转，向传送带停转；换向气缸带动转盘逆时针反转，换向传送带正转，处于准备接件状态，提升气缸启动持工件上升。处于准备接件状态，提升气缸启动持工件上升。4）提升气缸上升至终端，启动旋转电机持工件顺时针正转。）提升气缸上升至终端，启动旋转电机持工件顺时针正转。8/20/2024245）旋转电机旋转）旋转电机旋转180到位后限位开关发出信号，启动伸缩电到位后限位开关发出信号，启动伸缩电机正转伸出送件。机正转伸出送件。6）伸缩电机送件到位后限位开关发出信号，释放提升气缸使）伸缩电机送件到位后限位开关发出信号，释放提升气缸使其持工件下降。其持工件下降。7）当提升气缸下降到位后发出信号，）当提升气缸下降到位后发出信号，3秒后再次启动提升气缸秒后再次启动提升气缸由下降转为上升。由下降转为上升。8）提升气缸上升至终端后发出信号，启动伸缩电机反转回缩。）提升气缸上升至终端后发出信号，启动伸缩电机反转回缩。9）伸缩电机回缩原位后限位开关发出信号，启动旋转电机逆）伸缩电机回缩原位后限位开关发出信号，启动旋转电机逆时针反转回原位。时针反转回原位。10）当旋转电机旋转）当旋转电机旋转180回到原位后限位开关发出信号，释放回到原位后限位开关发出信号，释放提升气缸下降。提升气缸下降。11）当提升气缸下降到位后发出信号，工作指示灯熄灭。系统）当提升气缸下降到位后发出信号，工作指示灯熄灭。系统回复初始状态。回复初始状态。4.4.2 伸缩换向单元系统设计与调试伸缩换向单元系统设计与调试伸缩换向单元控制要求伸缩换向单元控制要求8/20/202425任务任务4.5 4.5 分拣单元设计与调试分拣单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标熟悉分拣单元各类传感器、执行机构的功能熟悉分拣单元各类传感器、执行机构的功能1掌握无杆气缸、短程气缸、摆动气缸的工作原理及调试方法掌握无杆气缸、短程气缸、摆动气缸的工作原理及调试方法2了解该站与废品单元、升降梯立体仓库单元的通讯和编程了解该站与废品单元、升降梯立体仓库单元的通讯和编程34学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法5学习分析、查找、排除故障的方法学习分析、查找、排除故障的方法6读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法8/20/2024264.5.1 分拣单元结构与功能分析分拣单元结构与功能分析1.分拣单元功能分拣单元功能 分分拣单元的主要功能是根据元的主要功能是根据检测单元的元的检测结果（果（标签有无），采用有无），采用气气动机械手机械手对工件工件进行分行分类，合格，合格产品随托品随托盘进入下一站入入下一站入库；不合格；不合格产品品进入入废品品线，空托，空托盘继续向下一站向下一站传送。送。8/20/2024274.5.1 分拣单元结构与功能分析分拣单元结构与功能分析2.分拣单元简介分拣单元简介图图4- - 14 分拣单元分拣单元8/20/2024284.5.1 分拣单元结构与功能分析分拣单元结构与功能分析2.分拣单元简介分拣单元简介S0托盘检测托盘检测S1导导向向驱驱动动装装置至位置至位S2导导向向驱驱动动装装置复位置复位S3短程气缸至位短程气缸至位S4短短程程气气缸缸复复位位S5止止动动气气缸缸至至位位S6止止动动气气缸缸复复位位SQ1摆摆动动气气缸缸至位至位SQ2摆摆动动气气缸缸复复位位M1传送电机传送电机YV1摆摆动动气气缸缸电电磁阀磁阀YV2短短程程气气缸缸电磁阀电磁阀YV3导导向向驱驱动动装置电磁阀装置电磁阀YV4止止动动气气缸缸电电磁阀磁阀C1摆动气缸摆动气缸C2短程气缸短程气缸C3止动气缸止动气缸C4导导向向驱驱动动装装置置HL1红色指示灯红色指示灯HL2绿绿色色指指示示灯灯8/20/2024294.5.2 分拣单元系统设计与调试分拣单元系统设计与调试分拣单元控制要求分拣单元控制要求初始状态：初始状态：短程气缸（垂直）、无杆缸（水平）、摆动缸（旋转）均为复位，短程气缸（垂直）、无杆缸（水平）、摆动缸（旋转）均为复位，机械手处于原始状态，限位杆竖起禁止为止动状态；真空开关不工机械手处于原始状态，限位杆竖起禁止为止动状态；真空开关不工作；直线传送电机处于停止状态；工作指示灯熄灭。作；直线传送电机处于停止状态；工作指示灯熄灭。系统启动运行后分拣单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开系统启动运行后分拣单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行运行/停止停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。系统运行期间，需根据检测单元的检测结果选择系统运行期间，需根据检测单元的检测结果选择A、B两种不同的控两种不同的控制过程。制过程。A.若检测结果为合格产品则：若检测结果为合格产品则：1）当托盘载合格工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，红）当托盘载合格工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光；，经色指示灯熄灭，绿色指示灯发光；，经3秒确认后，止动缸动作使限秒确认后，止动缸动作使限位杆落下放行。位杆落下放行。2）放行）放行3秒后止动气缸复位，限位杆恢复竖直禁行状态。秒后止动气缸复位，限位杆恢复竖直禁行状态。3）当限位杆恢复止动状态后，红色指示灯发光、绿色指示灯熄灭。）当限位杆恢复止动状态后，红色指示灯发光、绿色指示灯熄灭。此时系统恢复初始状态。此时系统恢复初始状态。8/20/202430B.若检测结果为不合格产品则：若检测结果为不合格产品则：1）当托盘载合格工件到达定位口时，托盘传感器发出检）当托盘载合格工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光。经测信号，红色指示灯熄灭，绿色指示灯发光。经3秒确认秒确认后启动短程气缸垂直下行。后启动短程气缸垂直下行。2）短程气缸垂直下行到位发出信号，开启真空开关，皮）短程气缸垂直下行到位发出信号，开启真空开关，皮碗压紧工件。碗压紧工件。3）接收到真空检测信号（皮碗吸紧工件）后，短程气缸）接收到真空检测信号（皮碗吸紧工件）后，短程气缸持工件垂直上行。持工件垂直上行。4）短程气缸持工件上行至位（返回原位）后，摆动缸动）短程气缸持工件上行至位（返回原位）后，摆动缸动作使工件转动作使工件转动90。5）机械手持工件转动）机械手持工件转动90至位后，无杆缸动作使机械手至位后，无杆缸动作使机械手水平左行。水平左行。6）机械手水平左行至位后，启动短程气缸垂直下行。）机械手水平左行至位后，启动短程气缸垂直下行。4.5.2 分拣单元系统设计与调试分拣单元系统设计与调试分拣单元控制要求分拣单元控制要求8/20/2024317）短程气缸垂直下行到位发出信号，停止真空开关，皮）短程气缸垂直下行到位发出信号，停止真空开关，皮碗失真空使工件下落。碗失真空使工件下落。8）真空检测信号消失后，短程气缸垂直上行。）真空检测信号消失后，短程气缸垂直上行。9）短程气缸上行至位（返回原位）后，无杆缸动作使机）短程气缸上行至位（返回原位）后，无杆缸动作使机械手水平右行返回，同时摆动缸动作使其回转械手水平右行返回，同时摆动缸动作使其回转90。10）摆动缸（旋转）、无杆缸（水平）均复位后，延时）摆动缸（旋转）、无杆缸（水平）均复位后，延时3s，止动缸输出使限位杆下落，放行托盘。，止动缸输出使限位杆下落，放行托盘。11）止动缸至位）止动缸至位3秒后停止输出。秒后停止输出。12）限位杆恢复竖直禁行状态，红色指示灯发光、绿色）限位杆恢复竖直禁行状态，红色指示灯发光、绿色指示灯熄灭。系统恢复初始状态。指示灯熄灭。系统恢复初始状态。4.5.2 分拣单元系统设计与调试分拣单元系统设计与调试分拣单元控制要求分拣单元控制要求8/20/202432任务任务4.6 4.6 检测单元设计与调试检测单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解总线的功能了解总线的功能1熟悉检测单元电感式传感器、电容式传感器、色彩标志检测熟悉检测单元电感式传感器、电容式传感器、色彩标志检测器、激光传感器等器件的工作原理及安装、调试方法器、激光传感器等器件的工作原理及安装、调试方法2理解理解PLC各站之间的通讯关系并编写本站与下站的数据交换各站之间的通讯关系并编写本站与下站的数据交换控制过程控制过程34学习分析、查找、排除故障的方法学习分析、查找、排除故障的方法5读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法8/20/2024334.6.1 检测单元结构与功能分析检测单元结构与功能分析1.检测单元功能检测单元功能 检测单元的主要功能是运用各元的主要功能是运用各类检测传感装置感装置对装配好的工件成品装配好的工件成品进行全面行全面检测（包括上盖、（包括上盖、销钉的装配的装配情况、情况、销钉材材质、标签有无等），并有无等），并将将检测结果送至果送至PLC进行行处理，以此理，以此作作为后后续站控制方式站控制方式选择的依据（如的依据（如分分拣站依站依标签有无判有无判别正、次品；正、次品；仓库站依站依销钉材材质确定确定库位）。位）。8/20/2024344.6.1 检测单元结构与功能分析检测单元结构与功能分析2.检测单元简介检测单元简介图图4- - 16 检测单元检测单元8/20/2024354.6.1 检测单元结构与功能分析检测单元结构与功能分析2.检测单元简介检测单元简介S1托盘检测托盘检测S2上盖检测上盖检测S3标签检测标签检测S4销钉检测销钉检测S5材材质质检检测测M1传送电机传送电机YM1直直流流电电磁磁吸铁吸铁HL1红红色色指指示灯示灯HL2绿绿色色指指示灯示灯8/20/2024364.6.2 检测单元系统设计与调试检测单元系统设计与调试检测单元控制要求检测单元控制要求初始状态：初始状态：直线传送电机处于静止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；直线传送电机处于静止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯熄灭。工作指示灯熄灭。系统启动运行后，检测单元红色指示灯发光；直线电机系统启动运行后，检测单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与时可选用与PLC运行运行/停止同状态的特殊继电器保持直线停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。传送电机的运行状态）。系统运行期间：系统运行期间：1）当托盘带工件进入本站后，运行）当托盘带工件进入本站后，运行3秒延时；绿色指示秒延时；绿色指示灯发光，红色指示灯熄灭；产品检测工作开始。灯发光，红色指示灯熄灭；产品检测工作开始。8/20/2024372）产品检测要求如下：）产品检测要求如下：上盖检测上盖检测（上盖为（上盖为1/无上盖为无上盖为0）；）；销钉材质检测销钉材质检测（金属为（金属为1/非金属为非金属为0）；）；色差检测色差检测（贴签为（贴签为1/未贴签为未贴签为0）；）；销钉检测销钉检测（穿销为（穿销为1/未穿销为未穿销为0）。）。3）产品检测工作开始）产品检测工作开始3秒后，直流电磁吸铁吸合下落放行托盘。秒后，直流电磁吸铁吸合下落放行托盘。4）放行托盘）放行托盘3秒后，直流电磁铁释放伸出恢复禁行状态。此时秒后，直流电磁铁释放伸出恢复禁行状态。此时系统恢复初始状态，红色指示灯发光，绿色指示灯熄灭。系统恢复初始状态，红色指示灯发光，绿色指示灯熄灭。4.6.2 检测单元系统设计与调试检测单元系统设计与调试检测单元控制要求检测单元控制要求8/20/202438任务任务4.7 4.7 上料单元设计与调试上料单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解上料单元的机械主体结构、熟悉齿轮齿条等传动过程了解上料单元的机械主体结构、熟悉齿轮齿条等传动过程1通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用2读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法34学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法5学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法8/20/2024394.7.1 上料单元结构与功能分析上料单元结构与功能分析1.上料单元功能上料单元功能 上料单元是整个装配生产线的起上料单元是整个装配生产线的起点，该单元的主要功能是根据不同的点，该单元的主要功能是根据不同的控制要求从料槽中抓取装配主体送入控制要求从料槽中抓取装配主体送入数控铣床单元或将铣床单元加工后的数控铣床单元或将铣床单元加工后的产品转送下料单元。产品转送下料单元。8/20/2024402.上料上料单元简介单元简介4.7.1 上料单元结构与功能分析上料单元结构与功能分析图图4- - 18 上料单元上料单元8/20/2024412.上料上料单元简介单元简介4.7.1 上料单元结构与功能分析上料单元结构与功能分析SQ1扬扬臂臂下下行检测行检测SQ2扬扬臂臂上上行检测行检测SQ3顺顺转转检检测测SQ490旋旋转检测转检测SQ5逆逆转转检检测测SQ6左左行行检检测测SQ7右右行行检检测测SQ8工工件件吸吸持检测持检测S1气气缸缸升升检检测测S2气气缸缸降降检检测测S3工工件检测件检测M4扬扬臂臂升升降电机降电机M5旋旋转转电电机机M1行行进进电电机机M2直直 线线 电机电机M3直直 线线 电机电机YM直直流流电电磁吸铁磁吸铁C 直直动气缸动气缸HL指示灯指示灯8/20/2024424.7.2 上料单元系统设计与调试上料单元系统设计与调试上料上料单元控制要求单元控制要求初始状态：升降、行进、旋转电机及直动气缸处于原位，扬臂呈静初始状态：升降、行进、旋转电机及直动气缸处于原位，扬臂呈静止状态；吸持工件电磁吸铁释放；工作指示灯熄灭。止状态；吸持工件电磁吸铁释放；工作指示灯熄灭。在系统全程运行时二直线电机驱动传送带始终保持运行状态（系统在系统全程运行时二直线电机驱动传送带始终保持运行状态（系统启动即开始运转）；分单元运行时可选用启动即开始运转）；分单元运行时可选用PLC的特殊继电器（与的特殊继电器（与PLC运行运行/停止同状态的继电器）保持其运行状态。停止同状态的继电器）保持其运行状态。系统运行期间，需根据铣床单元的工作状态选择系统运行期间，需根据铣床单元的工作状态选择A、B两种不同的控两种不同的控制过程。制过程。A.若铣床正在铣削工件则待加工完毕后向上料单元发出转运信号：若铣床正在铣削工件则待加工完毕后向上料单元发出转运信号：1）当上料单元接收到铣削完毕信号后，工作指示灯发光，直流电机）当上料单元接收到铣削完毕信号后，工作指示灯发光，直流电机驱动齿轮齿条动作，上料单元左行至铣床方向。驱动齿轮齿条动作，上料单元左行至铣床方向。2）上料单元左行到位后，气动回路的电磁换向阀动作，气缸活塞杆）上料单元左行到位后，气动回路的电磁换向阀动作，气缸活塞杆伸出，带动电磁铁下降。伸出，带动电磁铁下降。3）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁得电，通过主体工件上安装的）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁得电，通过主体工件上安装的金属条吸取工件主体。吸持工件金属条吸取工件主体。吸持工件3s后，气动回路电磁换向阀复位，后，气动回路电磁换向阀复位，气缸活塞杆收回，电磁铁持工件回缩（若一次吸合未果，即安装在气缸活塞杆收回，电磁铁持工件回缩（若一次吸合未果，即安装在电磁吸铁上的微动开关未发出信号，蜂鸣器发出音响报警信号）。电磁吸铁上的微动开关未发出信号，蜂鸣器发出音响报警信号）。8/20/2024434.7.2 上料单元系统设计与调试上料单元系统设计与调试上料上料单元控制要求单元控制要求4）安装在电磁吸铁上的微动开关发出信号表示完成吸合且气缸回缩）安装在电磁吸铁上的微动开关发出信号表示完成吸合且气缸回缩归位后，直流电机驱动齿轮齿条动作，上料单元反向右行。归位后，直流电机驱动齿轮齿条动作，上料单元反向右行。5）上料单元右行到位后，步进电机切换继电器得电，发出升降脉冲）上料单元右行到位后，步进电机切换继电器得电，发出升降脉冲信号。同步带驱动扬臂持工件上行。信号。同步带驱动扬臂持工件上行。6）扬臂上行到位后，步进电机切换继电器失电，此时直流电机带动）扬臂上行到位后，步进电机切换继电器失电，此时直流电机带动行星齿轮动作，使扬臂持工件顺向旋转行星齿轮动作，使扬臂持工件顺向旋转180度，将工件送至下料单元度，将工件送至下料单元入口处。入口处。7）扬臂旋转到位后，气动回路的电磁换向阀动作，气缸活塞杆伸出，）扬臂旋转到位后，气动回路的电磁换向阀动作，气缸活塞杆伸出，带动电磁铁持工件下降。带动电磁铁持工件下降。8）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁失电，对准下料口释放工件，）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁失电，对准下料口释放工件，2s后气动回路电磁换向阀复位，气缸活塞杆收回。后气动回路电磁换向阀复位，气缸活塞杆收回。9）气缸回缩到位后，进行）气缸回缩到位后，进行2秒延时，启动旋转直流电机带动行星齿秒延时，启动旋转直流电机带动行星齿轮动作，使扬臂逆向旋转。轮动作，使扬臂逆向旋转。10）气缸回缩且扬臂逆转）气缸回缩且扬臂逆转180度回到初始位置后，步进电机切换继电度回到初始位置后，步进电机切换继电器再次得电，扬臂升降方向为器再次得电，扬臂升降方向为“+”（选中下行），且发出升降脉冲信（选中下行），且发出升降脉冲信号。此时同步带驱动扬臂下行。号。此时同步带驱动扬臂下行。11）扬臂下行到位后，工作指示灯熄灭，系统回复初始状态。）扬臂下行到位后，工作指示灯熄灭，系统回复初始状态。8/20/2024444.7.2 上料单元系统设计与调试上料单元系统设计与调试上料上料单元控制要求单元控制要求B.若铣床无工件则向上料单元发出加送信号：若铣床无工件则向上料单元发出加送信号：1）当有工件放入工件槽时，工件传感器发出检测信号，）当有工件放入工件槽时，工件传感器发出检测信号，工作指示灯发光，此时步进电机切换继电器为失电状态工作指示灯发光，此时步进电机切换继电器为失电状态（选中旋转电机），控制扬臂旋转的步进电机驱动器发（选中旋转电机），控制扬臂旋转的步进电机驱动器发出旋转脉冲信号，步进电机带动行星齿轮动作，使扬臂出旋转脉冲信号，步进电机带动行星齿轮动作，使扬臂顺向旋转顺向旋转90度，对准工件槽。度，对准工件槽。2）扬臂旋转到位后，气动回路的电磁换向阀动作，气缸）扬臂旋转到位后，气动回路的电磁换向阀动作，气缸活塞杆伸出，带动扬臂终端电磁铁下降。活塞杆伸出，带动扬臂终端电磁铁下降。3）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁得电，通过主体工）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁得电，通过主体工件上安装的金属条吸取工件主体。吸持工件件上安装的金属条吸取工件主体。吸持工件2s后，气动后，气动回路电磁换向阀复位，气缸活塞杆收回，电磁铁持工件回路电磁换向阀复位，气缸活塞杆收回，电磁铁持工件回缩（若一次吸合未果，即安装在电磁吸铁上的微动开回缩（若一次吸合未果，即安装在电磁吸铁上的微动开关未发出信号，蜂鸣器发出音响报警信号）。关未发出信号，蜂鸣器发出音响报警信号）。8/20/2024454.7.2 上料单元系统设计与调试上料单元系统设计与调试上料上料单元控制要求单元控制要求4）安装在扬臂终端电磁吸铁上的微动开关发出信号表示完成）安装在扬臂终端电磁吸铁上的微动开关发出信号表示完成吸合且气缸回缩归位后，启动扬臂旋转方向为吸合且气缸回缩归位后，启动扬臂旋转方向为“”（选中逆向）（选中逆向），且发出旋转脉冲信号。步进电机带动行星齿轮动作，使扬臂，且发出旋转脉冲信号。步进电机带动行星齿轮动作，使扬臂逆向旋转。逆向旋转。 5）扬臂逆转）扬臂逆转90度回到初始位置后，直流电机驱动齿轮齿条动度回到初始位置后，直流电机驱动齿轮齿条动作，上料单元左行。作，上料单元左行。6）上料单元左行到位后，气动回路的电磁换向阀再次动作，）上料单元左行到位后，气动回路的电磁换向阀再次动作，气缸活塞杆伸出，带动扬臂终端电磁铁持工件下降。气缸活塞杆伸出，带动扬臂终端电磁铁持工件下降。7）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁失电，将工件放下；）气缸活塞杆伸出到位后，电磁吸铁失电，将工件放下；2s后气动回路电磁换向阀复位，气缸活塞杆收回，扬臂终端电磁后气动回路电磁换向阀复位，气缸活塞杆收回，扬臂终端电磁铁回缩。铁回缩。8）气缸回缩归位后，直流电机驱动齿轮齿条动作，上料单元）气缸回缩归位后，直流电机驱动齿轮齿条动作，上料单元右行。右行。9）上料单元右行回位后，工作指示灯熄灭，系统回复初始状）上料单元右行回位后，工作指示灯熄灭，系统回复初始状态。态。8/20/202446任务任务4.8 4.8 模拟单元设计与调试模拟单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解模拟单元的温度控制过程了解模拟单元的温度控制过程, 观察喷气阀动作及电炉丝加观察喷气阀动作及电炉丝加热过程热过程1通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用2读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法34了解了解PLC特殊功能模块的应用及模拟量控制的编程方法特殊功能模块的应用及模拟量控制的编程方法5学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法6学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法8/20/2024474.8.1 模拟单元结构与功能分析模拟单元结构与功能分析1.模拟模拟单元功能单元功能 模模拟单元的主要功能是元的主要功能是实现对完完成装配的工件成装配的工件进行模行模拟喷漆和烘干，漆和烘干，为此本站增加了模此本站增加了模拟量控制的量控制的PLC特特殊功能模殊功能模块，完成，完成喷漆烘干后的工件漆烘干后的工件随托随托盘向下站向下站传送。送。8/20/2024482.模拟模拟单元简介单元简介4.8.1 模拟单元结构与功能分析模拟单元结构与功能分析图图4- - 26 模拟单元模拟单元8/20/2024492.模拟模拟单元简介单元简介4.8.1 模拟单元结构与功能分析模拟单元结构与功能分析S1托盘检测托盘检测S2止止动动气气缸缸至位至位S3止止动动气气缸缸复位复位RTDPt100铂铂热电阻热电阻FAN烘烘 干干 风风扇扇C止动气缸止动气缸M传送电机传送电机YV1喷喷 漆漆 电电磁阀磁阀YV2止止 动动 气气缸电磁阀缸电磁阀HL1红红 色色 指指示灯示灯HL2绿绿 色色 指指示灯示灯8/20/2024504.8.2 模拟单元系统设计与调试模拟单元系统设计与调试模拟模拟单元控制要求单元控制要求初始状态：初始状态：直线传送电机、喷气阀、风扇均处于停止状态；限位杆竖起禁行；工作指示直线传送电机、喷气阀、风扇均处于停止状态；限位杆竖起禁行；工作指示灯熄灭。灯熄灭。系统启动运行后模拟单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且系统启动运行后模拟单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与始终保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行运行/停止同状态的特殊继电停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。器保持直线传送电机的运行状态）。系统运行期间：系统运行期间：1）托盘带工件下行至此站定位口处，由电感式传感器检测托盘，发出检测）托盘带工件下行至此站定位口处，由电感式传感器检测托盘，发出检测信号；绿色指示灯亮，红色指示灯灭。信号；绿色指示灯亮，红色指示灯灭。2）3秒后启动喷气阀，进行模拟喷漆。秒后启动喷气阀，进行模拟喷漆。3）500ms后关闭喷气阀，此时用最高强度加热。后关闭喷气阀，此时用最高强度加热。4）加热过程中，循环读取输入温度（用铂热电阻输入值和设定值比较，若）加热过程中，循环读取输入温度（用铂热电阻输入值和设定值比较，若小于设定值则继续加热，一直加热到当循环读取的输入值大于或等于设定值小于设定值则继续加热，一直加热到当循环读取的输入值大于或等于设定值时，跳出）。当循环读取的输入值大于或等于设定值时停止加热，并启动风时，跳出）。当循环读取的输入值大于或等于设定值时停止加热，并启动风扇进行烘干。扇进行烘干。5）风扇停止）风扇停止5秒后止动气缸放行，托盘带工件下行。秒后止动气缸放行，托盘带工件下行。6）放行）放行3秒后，止动气缸复位，循环标志和采样标志清零。绿色指示灯灭，秒后，止动气缸复位，循环标志和采样标志清零。绿色指示灯灭，红色指示灯亮。系统回复初始状态。红色指示灯亮。系统回复初始状态。8/20/202451任务任务4.9 4.9 图像识别单元设计与调试图像识别单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解图像识别系统的基本概念系统组成和主要功能了解图像识别系统的基本概念系统组成和主要功能1通过阅读图像检测装置用户使用手册学习图像识别系统的通过阅读图像检测装置用户使用手册学习图像识别系统的设置和应用设置和应用2熟悉接口设置，了解图像识别系统和熟悉接口设置，了解图像识别系统和PLC系统的连接方系统的连接方法法34学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法5学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法6读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法8/20/2024524.9.1 图像识别单元结构与功能分析图像识别单元结构与功能分析1.图像识别图像识别单元功能单元功能 图像识别单元的主要功能是运用图像识别单元的主要功能是运用电脑识别技术将前站传送来的工件进电脑识别技术将前站传送来的工件进行数字化处理（通过图形摄取装置采行数字化处理（通过图形摄取装置采集工件的当前画面与原设置结果进行集工件的当前画面与原设置结果进行比较），并将其判定结果输出。经检比较），并将其判定结果输出。经检验处理后工件随托盘向下站传送。验处理后工件随托盘向下站传送。8/20/2024532.图像识别图像识别单元简介单元简介4.9.1 图像识别单元结构与功能分析图像识别单元结构与功能分析图图4- - 29 图像识别单元图像识别单元8/20/2024542.图像识别图像识别单元简介单元简介4.9.1 图像识别单元结构与功能分析图像识别单元结构与功能分析S1托托 盘盘 检检测测M传送电机传送电机 YM直直流流电电磁吸铁磁吸铁AX40图图像像检检测装置测装置HL1红红色色指指示灯示灯HL2绿绿色色指指示灯示灯8/20/2024554.9.2 图像识别单元系统设计与调试图像识别单元系统设计与调试图像识别图像识别单元控制要求单元控制要求初始状态：初始状态：直线传送电机处于停止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯直线传送电机处于停止状态；直流电磁吸铁竖起禁行；工作指示灯熄灭。熄灭。系统启动运行后图像识别单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送系统启动运行后图像识别单元红色指示灯发光；直线电机驱动传送带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与带开始运转且始终保持运行状态（分单元运行时可选用与PLC运行运行/停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。停止同状态的特殊继电器保持直线传送电机的运行状态）。系统运行期间：系统运行期间：1）当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，绿色指）当托盘载工件到达定位口时，托盘传感器发出检测信号，绿色指示灯发光、红色指示灯熄灭；开启图象采集信号，产品检测工作开示灯发光、红色指示灯熄灭；开启图象采集信号，产品检测工作开始。始。产品检测工作是通过彩色相机对工件整体进行监控，判定主体、上产品检测工作是通过彩色相机对工件整体进行监控，判定主体、上盖、销钉的装配情况和测试销钉材质、标签有无等相关参数，测试盖、销钉的装配情况和测试销钉材质、标签有无等相关参数，测试后经彩色显示器精美图像显示结果和输出数据。后经彩色显示器精美图像显示结果和输出数据。2）产品检测工作完成后发出信号，延时）产品检测工作完成后发出信号，延时2秒进行品种切换（短脉冲）秒进行品种切换（短脉冲），直流电磁吸铁吸合下落放行托盘。，直流电磁吸铁吸合下落放行托盘。3）放行托盘）放行托盘3秒后，直流电磁铁释放伸出恢复禁行状态。红色指示秒后，直流电磁铁释放伸出恢复禁行状态。红色指示灯发光、绿色指示灯熄灭。此时系统恢复初始状态。灯发光、绿色指示灯熄灭。此时系统恢复初始状态。8/20/202456任务任务4.10 4.10 液压单元设计与调试液压单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解液压元件的结构工作原理及其应用了解液压元件的结构工作原理及其应用1了解液压系统控制回路的设计了解液压系统控制回路的设计2通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用通过系统运行过程理解传感检测元件和执行机构的作用34学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法5学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法6读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法8/20/2024574.10.1 液压单元结构与功能分析液压单元结构与功能分析1.液压液压单元功能单元功能 液压单元的主要功能是通过液压液压单元的主要功能是通过液压换向回路实现对工件的盖章操作，完换向回路实现对工件的盖章操作，完成对托盘进件、出件后再经成对托盘进件、出件后再经90旋转旋转换向送至下一单元。换向送至下一单元。8/20/2024582.液压液压单元简介单元简介4.10.1 液压单元结构与功能分析液压单元结构与功能分析图图4- - 32 液压单元液压单元8/20/2024592.液压液压单元简介单元简介4.10.1 液压单元结构与功能分析液压单元结构与功能分析SQ1托托盘盘进进入入检检测测SQ2托盘至位检测托盘至位检测SQ3链链条条传传动动至至位位SQ4链条传动复位链条传动复位SQ5刻刻章章至至位位检检测测SQ6刻章复位检测刻章复位检测SQ7转转角角复复位位检检测测SQ8转角至位检测转角至位检测C1链条液压缸链条液压缸C2刻章液压缸刻章液压缸C3摆动液压缸摆动液压缸8/20/2024604.10.2 液压单元系统设计与调试液压单元系统设计与调试液压液压单元控制要求单元控制要求初始状态：初始状态：液压单元的链条传动检测复位、转向检测复位、刻章检液压单元的链条传动检测复位、转向检测复位、刻章检测复位状态，液压电磁断路失电。测复位状态，液压电磁断路失电。系统运行期间：系统运行期间：1）托盘进入发出检测信号后，链条传动至位电磁阀与液）托盘进入发出检测信号后，链条传动至位电磁阀与液压磁路断路同时得电，链条带动托盘及工件进入液压单压磁路断路同时得电，链条带动托盘及工件进入液压单元。元。2）链条传动到位后，链条传动至位检测微动开关发出信）链条传动到位后，链条传动至位检测微动开关发出信号，此时链条传动至位电磁阀与液压磁路断路同时失电，号，此时链条传动至位电磁阀与液压磁路断路同时失电，链条传动停止。链条传动停止。3）托盘入位后托盘至位检测微动开关发出信号，刻章至）托盘入位后托盘至位检测微动开关发出信号，刻章至位电磁阀与液压磁路断路同时得电，对托盘上的工件进位电磁阀与液压磁路断路同时得电，对托盘上的工件进行刻章动作。行刻章动作。8/20/2024614.10.2 液压单元系统设计与调试液压单元系统设计与调试液压液压单元控制要求单元控制要求4）刻章至位检测微动开关有信号时，刻章至位电磁阀失电停止动作，）刻章至位检测微动开关有信号时，刻章至位电磁阀失电停止动作，此时刻章复位电磁阀得电，使刻章臂复位。此时刻章复位电磁阀得电，使刻章臂复位。5）刻章复位检测有信号时，该电磁阀失电结束动作，此时转向至位）刻章复位检测有信号时，该电磁阀失电结束动作，此时转向至位电磁阀得电，摆动液压缸带动液压单元整体进行电磁阀得电，摆动液压缸带动液压单元整体进行90度旋转。度旋转。6）当碰到转向至位检测的微动开关时，该电磁阀失电停止动作，此）当碰到转向至位检测的微动开关时，该电磁阀失电停止动作，此时链条传动复位电磁阀得电，将工件送出。时链条传动复位电磁阀得电，将工件送出。7）链条传动复位检测到有信号时，该电磁阀与液压磁路断路同时失）链条传动复位检测到有信号时，该电磁阀与液压磁路断路同时失电。电。8）当托盘送出检测的光电开关发出检测信号时，表示托盘已经完全）当托盘送出检测的光电开关发出检测信号时，表示托盘已经完全离开液压单元。此时转向复位电磁阀与液压磁路断路同时得电，使离开液压单元。此时转向复位电磁阀与液压磁路断路同时得电，使液压单元复位。液压单元复位。9）转向复位检测微动开关发出信号时，转向复位电磁阀与液压磁路）转向复位检测微动开关发出信号时，转向复位电磁阀与液压磁路断路同时失电，系统回复初始状态。断路同时失电，系统回复初始状态。说明：以上控制过程中在转向、刻章、链条传动任何一个输出点动说明：以上控制过程中在转向、刻章、链条传动任何一个输出点动作时液压电磁断路都为得电状态，反之则为失电状态。作时液压电磁断路都为得电状态，反之则为失电状态。8/20/202462任务任务4.11 4.11 升降梯立体仓库单元设计与调试升降梯立体仓库单元设计与调试知识与能力目标知识与能力目标了解升降梯立体仓库单元中链条与飞轮的传动和齿轮减速了解升降梯立体仓库单元中链条与飞轮的传动和齿轮减速等传动方式，熟悉配重、拉力平衡块的设计原理；观察机等传动方式，熟悉配重、拉力平衡块的设计原理；观察机械传动结构和运动过程械传动结构和运动过程1学习升降梯立体仓库单元电源系统的设计与连接调试方法学习升降梯立体仓库单元电源系统的设计与连接调试方法2熟悉升降梯立体仓库单元各类传感器的功能，认识光栅熟悉升降梯立体仓库单元各类传感器的功能，认识光栅尺和光栅显示器尺和光栅显示器34学习根据控制要求编制和调试学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法程序的方法5学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法6了解步进、伺服等各类电机的驱动和控制了解步进、伺服等各类电机的驱动和控制8/20/2024634.11.1 升降梯立体仓库单元结构与功能分析升降梯立体仓库单元结构与功能分析1.升降梯立体仓库单元功能升降梯立体仓库单元功能 本站由升降梯与立体仓库两部分本站由升降梯与立体仓库两部分组成，可进行两个不同生产线的入库组成，可进行两个不同生产线的入库和出库。在本装配生产线中可根据检和出库。在本装配生产线中可根据检测单元对销钉材质的检测结果将工件测单元对销钉材质的检测结果将工件进行分类入库（金属销钉和尼龙销钉进行分类入库（金属销钉和尼龙销钉分别入不同的仓库）。若传送至升降分别入不同的仓库）。若传送至升降梯立体仓库单元的为分拣后的空托盘，梯立体仓库单元的为分拣后的空托盘，则将其放行。则将其放行。8/20/2024642.升降梯立体仓库单元简介升降梯立体仓库单元简介4.11.1 升降梯立体仓库单元结构与功能分析升降梯立体仓库单元结构与功能分析图图4- - 34 升降梯立体仓库单元升降梯立体仓库单元8/20/2024652.升降梯立体仓库单元简介升降梯立体仓库单元简介4.11.1 升降梯立体仓库单元结构与功能分析升降梯立体仓库单元结构与功能分析8/20/2024662.升降梯立体仓库单元简介升降梯立体仓库单元简介4.11.1 升降梯立体仓库单元结构与功能分析升降梯立体仓库单元结构与功能分析S1垛垛 机机 工工件检测件检测S2旋旋 转转气缸复位气缸复位S3旋旋转转气气缸缸至至位位SQ1垛垛机机左左侧侧限位限位SQ2垛垛 机机中间限位中间限位SQ3垛垛机机右右侧限位侧限位SQ4凸凸轮轮下限位下限位SQ5凸凸轮轮上上限限位位SQ6底层限位底层限位SQ7高高 层层限位限位SQ8外限位外限位 SQ9一一排排限位限位SQ10二排限位二排限位SQ11三排限位三排限位SQ12库库1SQ13库库2SQ14库库3SQ15库库4SQ16库库5SQ17库库6SQ18库库7SQ19库库8SQ20库库9SQ21库库10SQ22库库11SQ23库库12SQ24库库13SQ25库库14SQ26库库15SQ27库库16SQ28库库17SQ29库库18SM步进电机步进电机C1换向气缸换向气缸HL工工 作作指示灯指示灯M1垛垛机机接接、送件电机送件电机M2凸凸 轮轮电机电机YM1垛垛机机左左库库接件限位电磁铁接件限位电磁铁YM2垛垛机机右右库库接件限位电磁铁接件限位电磁铁SS1伺伺 服服电机电机8/20/2024674.11.2 升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元控制要求升降梯立体仓库单元控制要求将合格工件送入将合格工件送入库的控制过程：库的控制过程：初始状态：初始状态：换向气缸处于复位；垛机处于中间限位；伺服电机（内进换向气缸处于复位；垛机处于中间限位；伺服电机（内进/外外退）处于外限位；步进电机（升降）处于底限位；凸轮（库内）退）处于外限位；步进电机（升降）处于底限位；凸轮（库内）处于下限位。此时所有执行机构均为停止状态，工作指示灯熄处于下限位。此时所有执行机构均为停止状态，工作指示灯熄灭。灭。系统运行期间：系统运行期间：1）当接受到前站分拣单元放行合格品信号后工作指示灯发光，）当接受到前站分拣单元放行合格品信号后工作指示灯发光，垛机左行，同时垛机左限位电磁铁吸合准备接件。垛机左行，同时垛机左限位电磁铁吸合准备接件。2）当垛机左行到位后，左限位开关发出信号，垛机停止左行）当垛机左行到位后，左限位开关发出信号，垛机停止左行等待接件，等待接件，3.5秒后垛机接件换向右行。秒后垛机接件换向右行。3）当垛机载工件右行到中间位置且检测到工件后，中间限位）当垛机载工件右行到中间位置且检测到工件后，中间限位开关和工件检测传感器发出信号，垛机停止右行并释放左限位开关和工件检测传感器发出信号，垛机停止右行并释放左限位电磁铁，同时启动步进脉冲（此时步进方向向上输出为电磁铁，同时启动步进脉冲（此时步进方向向上输出为0），），使垛机载工件随升降梯定向上行运送工件。使垛机载工件随升降梯定向上行运送工件。8/20/2024684.11.2 升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元控制要求升降梯立体仓库单元控制要求4）通过串口读取光栅尺高度数值，并将此数值与目标仓库单）通过串口读取光栅尺高度数值，并将此数值与目标仓库单元的高度进行比较后垛机随升降梯到达指定层位高度停止上行，元的高度进行比较后垛机随升降梯到达指定层位高度停止上行，伺服电机启动向内运送工件。伺服电机启动向内运送工件。5）伺服电机将垛机向内送到指定某排位，某排位限位开关发）伺服电机将垛机向内送到指定某排位，某排位限位开关发出信号，此时伺服电机停止内进，凸轮动作使垛机提升出信号，此时伺服电机停止内进，凸轮动作使垛机提升30mm的行程的行程6）凸轮上限位发出检测信号时凸轮电机停止动作，垛机左）凸轮上限位发出检测信号时凸轮电机停止动作，垛机左（右）行，左（右）限位电磁铁吸合放行工件入库。（右）行，左（右）限位电磁铁吸合放行工件入库。7）垛机左（右）行到位使左（右）限位开关发出信号后停止）垛机左（右）行到位使左（右）限位开关发出信号后停止左（右）行，凸轮动作放置托盘工件。左（右）行，凸轮动作放置托盘工件。8）当凸轮下限位发出信号且库位微动开关动作后，入库动作）当凸轮下限位发出信号且库位微动开关动作后，入库动作结束，垛机右（左）行。结束，垛机右（左）行。9）当垛机右（左）行到中间位置时中限位开关发出信号停止）当垛机右（左）行到中间位置时中限位开关发出信号停止右（左）行，并释放左（右）限位电磁铁。此时启动伺服电机右（左）行，并释放左（右）限位电磁铁。此时启动伺服电机向外退出。向外退出。8/20/2024694.11.2 升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元控制要求升降梯立体仓库单元控制要求10）当伺服电机向外退至原位后外限位开关动作停止外）当伺服电机向外退至原位后外限位开关动作停止外退，步进方向转为向下（输出为退，步进方向转为向下（输出为1），并同时启动步进脉），并同时启动步进脉冲使升降梯下行。冲使升降梯下行。11）升降梯下行至底层（原位），底层限位开关动作，）升降梯下行至底层（原位），底层限位开关动作，此时停止步进脉冲，并使步进方向输出为此时停止步进脉冲，并使步进方向输出为0，将升降梯停，将升降梯停放在原位，工作指示灯熄灭。放在原位，工作指示灯熄灭。说明：说明：1）当系统需要根据控制要求的具体规定自行选择入库库）当系统需要根据控制要求的具体规定自行选择入库库位时，需另行编制自动选择方向（左位时，需另行编制自动选择方向（左/右库）、层位、库右库）、层位、库位的程序，而工件入库的动作步骤同上。位的程序，而工件入库的动作步骤同上。2）若进行单站控制的实训，可用）若进行单站控制的实训，可用key1按钮信号取代前站按钮信号取代前站分拣单元的正品放行信号。分拣单元的正品放行信号。8/20/2024704.11.2 升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元系统设计与调试升降梯立体仓库单元控制要求升降梯立体仓库单元控制要求将废品托盘传送至升降梯立体仓库单元的控制过程：将废品托盘传送至升降梯立体仓库单元的控制过程：初始状态：初始状态：换向气缸处于复位；垛机处于中间限位；伺服电机（内进换向气缸处于复位；垛机处于中间限位；伺服电机（内进/外退）处外退）处于外限位；步进电机（升降）处于底限位；凸轮（库内）处于下限于外限位；步进电机（升降）处于底限位；凸轮（库内）处于下限位。此时所有执行机构均为停止状态，工作指示灯熄灭。位。此时所有执行机构均为停止状态，工作指示灯熄灭。系统运行期间：系统运行期间：1）当接受到前站分拣单元放行托盘信号后工作指示灯发光，垛机左）当接受到前站分拣单元放行托盘信号后工作指示灯发光，垛机左行，同时垛机左限位电磁铁吸合准备接件。行，同时垛机左限位电磁铁吸合准备接件。2）当垛机左行到位后，左限位开关发出信号，垛机停止左行等待接）当垛机左行到位后，左限位开关发出信号，垛机停止左行等待接件，件，3.5秒后垛机接件换向右行。秒后垛机接件换向右行。3）当垛机载托盘右行到中间位置后，中间限位开关发出信号，垛机）当垛机载托盘右行到中间位置后，中间限位开关发出信号，垛机释放左限位电磁铁，延时释放左限位电磁铁，延时2秒后垛机右限位电磁铁吸合准备送件。秒后垛机右限位电磁铁吸合准备送件。4）垛机右行到位使右限位开关发出信号后停止右行，完成送件工作。）垛机右行到位使右限位开关发出信号后停止右行，完成送件工作。5秒后垛机左行并释放右限位电磁铁。秒后垛机左行并释放右限位电磁铁。5）当垛机左行到中间位置时中限位开关发出信号停止左行，等待下）当垛机左行到中间位置时中限位开关发出信号停止左行，等待下次动作，工作指示灯熄灭。次动作，工作指示灯熄灭。8/20/202471在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/www.shangfuwang.com 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网8/20/2024728/20/2024738/20/2024748/20/2024758/20/2024768/20/202477馋死8/20/2024788/20/2024798/20/2024808/20/2024818/20/2024828/20/2024838/20/2024848/20/2024858/20/2024868/20/2024878/20/2024888/20/2024898/20/202490P P T研 究 院PO W E R PO I N T A C A D E M Y8/20/2024918/20/2024928/20/202493