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自动化生产线调试与维护概述柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来，是一种技术复杂、高度自动化系统，柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段，是先进制造技术的基础。典型的自动化生产线是由各工作单元按模块化结构组合而成，每一工作单元执行相应功能，各个工作单元之间运行配合完成整个自动化生产线的运行流程。THMSZC-18型柔性自动生产线由天煌教仪公司专门为职业院校、职业教育培训机构研制的自动生产线实训系统，根据机电类、自动化类、先进制造类行业、企业中工业自动化应用的特点，对各类自动生产线的工作过程和相关的技术进行研究，对工业现场设备进行提炼和浓缩，并针对实训教学活动进行专门设计，融机、光、电、气、液于一体，包含了PLC、传感器、气动、工业控制网络、电机驱动与控制、计算机、机械传动等诸多技术领域，主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计笲机控制系统，通过训练，能强化学生对复杂柔性自动产线的设计、安装、接线、编程、调试、故障诊断与维修等综合职业能力。在这门课程中需要使用到以下实训设备：1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有GXDeveloper软件）。2.电源模块挂箱一台3.按钮模块挂箱一台4.PLC主机挂箱(FX3U-48MR主机）一台。5.PC与PLC的通信电缆一根（SC-90）。6.三芯电源线2根。第一站上料及落料单元上料单元和落料单元配合使用作为工件运行的起始端，上料单元由井式下料槽、顶料气缸、落料气缸组成。落料单元由四槽轮、锁止弧、直齿轮、锥形齿轮、同步轮带、推料转盘、落料平台、滑道、光电传感器、电感传感器、阻挡气缸、直流减速电机、安装支架等组成。当系统运行，托盘到位后，传输线停止运行；光电传感器检测工位有无工件，若无则，PLC向总控台告警，总控台缺料指示灯亮；若有工件则直流减速电机工作带动锁止弧转动一周，锁止弧上的拨销轴承拨动四槽轮转动90度到下三个槽轮，同时带动同轴的圆柱齿轮转动90度，圆柱齿轮则带动与其啮合的圆柱齿轮和圆锥齿轮转动90度，圆锥齿轮带动同轴的圆锥齿轮转动90度，另一圆锥齿轮则同轴转动90度，则推料转盘随之转动90度，工件降落料到平台落料口落下到滑道上，滑至托盘，落料完成；阻挡气缸缩回，传输线运行，托盘和工件一起被传输到下一站。一、实训目的1.掌握气缸及电磁阀的工作原理。2.掌握光电、电感传感器的使用方法。3.掌握直流减速电机的使用方法。4.掌握上料及落料单元控制程序的编写。二、控制要求复位：按下黄色复位按钮，阻挡气缸缩回，直流减速电机1动作带动传输线运行5S至无杂物；气动机械手旋转到工件定位装置上方，气爪张开，传送带停止，直流减速电机2动作带动四槽轮机构运行，推料转盘旋转，．电感传感器1感应到定位标志，电机2停止动作，确保各工位定位准确。复位完成；运行：按下绿色运行按钮，阻挡气缸伸出，电机1动作带动传输线运行，等待托盘到位；电感传感器2检测托盘是否到位，直至有托盘到位，电机l停止动作传输线停止运行；工件经传输线运动到定位装置处，到位传感器检测到工件后，传送带停止，升降气缸下降，气爪夹紧抓住工件，升降气缸升起，机械手沿逆时针方向旋转180°升降气缸下降，气爪松开抓紧的工件，将工件安放到落料转盘的一个工位上，光电传感器1检测工位有无工件，若无则PLC向总控台告警，总控台缺料指示灯亮；若有则直流减速电机2工作带动锁止弧转动一周，锁止弧上的拨销轴承拨动四槽轮转动90度到下一个槽轮，同时带动同轴的圆柱齿轮转动90度，圆柱齿轮则带动与其啮合的一系列圆柱齿轮、圆锥齿轮同步转动90度，则推料转盘随之转动90度，推动工件滑动至落料平台落料口落下到滑道上滑至托盘；光电传感器2检测到工件信号，落料完成，阻挡气缸缩回，电机1动作传输线运行，托盘工件前往下一站一个工作周期完成；停止：按下红色停止按钮，当前一个工作周期完成后，本单元停止工作；三、传感器型号及系统流程图序号传感器传感器型号类别PLC地址功能说明1托盘到位检测传感器LG8-1K电感式接近开关X4检测托盘是否到位2工件有无检测传感器SB03-1K光电式接近开关X5检测工件有无3下料完成检测传感器SB03-1K光电式接近开关X6检测转盘上是否有物料4转盘原位检测传感器LG8-1K电感式接近开关X7检测推料转盘是否对齐5挡料气缸上限位传感器SMCD-A73磁性接近开关X10检测挡料气缸是否伸出到位6挡料气缸下限位传感器SMCD-A73磁性接近开关X11检测挡料气缸是否缩回到位7库存检测传感器OMRONE3Z-LS61光电式接近开关X12检测库存中是否有物料8顶料气缸缩回传感器SMCD-A73磁性接近开关X13检测顶料气缸是否缩回到位9顶料气缸伸出传感器SMCD-A73磁性接近开关X14检测顶料气缸是否伸出到位系统流程图如下：四、遇到的问题及解决办法1.托盘到位了，不继续动作。原因：托盘到位传感器损坏，检测不到托盘有无到位。2.当平台上有工件，转盘不在原位时，驱动转盘的电机为什么不动？原因：因为只有两个条件（平台上有工件，转盘在原位）同时满足时，驱动转盘的电机才会动。所以运行前检查转盘是否在原位。第二站加盖单元加盖单元由滑道式工件架（或立体仓库式货架）、蜗轮蜗杆减速机、摇臂、同步轮带、直流减速电机、挡料气缸、托料气缸（或液压升降缸）、伸缩气缸、真空吸盘、光电传感器、电感传感器、行程开关、磁性传感器、电控阀、安装支架等组成，主要完成对工件的加盖装配工作。当系统运行，传输线运行，等待托盘到位。当托盘到位后，如果光电传感器没有检测到工件或检测到工件已经加盖，阻挡气缸缩回，放托盘和工件到下一站，延时2秒，阻挡气缸伸出，等待下一个托盘到位当；如果光电传感器检测到工件没有加盖，延时1秒传输线停止。电机驱动摇臂反向转动且电感传感器检测到位后；电机停止运行。当滑道式工件架工件台检测到有工件盖时，托料气缸伸出，将工件盖顶起，伸缩气缸伸出，真空吸盘紧贴工件盖。伸缩气缸缩回，提起工件盖，蜗轮蜗杆减速机带动摇臂正转，同时托料气缸缩回。当电感传感器检测到位后，电机停止转动，伸缩气缸伸出，将工件盖装入工件后气缸缩回，加盖完成。阻挡气缸缩回，传输线开始运行，托盘和工件被传输到下一站，一个工作周期完成。一、实训目的1.掌握气缸、真空吸盘及电磁阀的工作原理。2.掌握光电、电感传感器的使用方法。3.加盖单元控制程序的编写。4.了解涡轮蜗杆的构造。二、控制要求复位：按下复位按钮，阻挡气缸缩回，输送电机动作带动传输线运行5S至无杂物；加盖电机动作带动摇臂转动，使真空吸盘停在输送线的上方。复位完成。运行：按下运行按钮，传输线开始运行，输送电机动作带动传输线运行，等待托盘到位；托盘到位后，如果工件检测传感器没有检测到工件或工件检测传感器检测到工件且加盖完成检测传感器检测到有工件盖，阻挡气缸缩回，放托盘到下一站，延时3秒，阻挡气缸伸出，等待下一个托盘到位。如果托盘到位并且工件检测传感器检测到有工件、加盖完成检测传感器没有检测到工件盖时，传输线停止运行；加盖电机驱动摇臂反向转动，到位检测传感器检测到信号后电机停止转动；当工件盖检测传感器检测到有工件盖时，托料气缸伸出，将工件盖顶起，升降气缸伸出，将吸盘紧贴工件盖，吸盘吸气，升降气缸缩回，提起工件盖；加盖电机带动摇臂正转，当到位检测传感器检测到为信号后，电机停止转动；口升降气缸伸出，将工件盖放入工件后缩回，加盖完成；挡料气缸缩回，输送电机动作带动传输线运行，托盘工件前往下一站，一个工作周期完成。停止：按下停止按钮，当前一个工作周期完成后，本单元停止工作。三、传感器型号及系统流程图序号传感器传感器型号类别PLC地址功能说明1托盘到位检测传感器LG8-1K电感式接近开关X4检测托盘是否到位2工件有无检测传感器SB03-1K光电式接近开关X5检测工件有无3工件盖有无传感器OMRONE3Z-LS61光电式接近开关X6检测工件是否有盖4加盖完成检测传感器SB03-1K反射式光电接近开关X7检测工件台上的盖子是否被吸盘吸起来5正转到位检测传感器JAS5-1K反射式光电接近开关X10检测摇臂正转是否到位6反转到位检测传感器JAS5-1K反射式光电接近开关X11检测摇臂反转是否到位7正转极限位传感器CX19-001机械式限位开关X12防止摇臂正转超过极限位，损坏机械8反转极限位传感器CX19-001机械式限位开关X13防止摇臂反转超过极限位，损坏机械9挡料气缸上限位传感器SMCD-A73磁性接近开关X14检测挡料气缸是否伸出到位系统流程图如下：四、遇到的问题及解决办法1.托盘到位了，不继续动作。原因：托盘到位传感器损坏，检测不到托盘有无到位。2.当工件盖没有了，还是继续运行？原因：因为系统本身原因，属于系统漏洞（BUG）。第三站穿销单元穿销单元由料斗、槽形下料机构、不完全齿轮传动机构、直流减速电机、挡料气缸、落料气缸、顶销气缸、光屯传感器、光纤传感器、霍尔传感器、电感传感器、磁性传感器、电控阀、安装支架等组成，主要完成对工件的穿销动作。具体工作过程如下：当系统运行，传输线运行，等待托盘到位。当电感传感器检测到托盘到位后，如果没有检测到工件或检测到工件已经穿销时，阻挡气缸缩回，放托盘和工件到下一站，延时2秒，阻挡气缸伸出，等待下一个托盘到位；如果托盘到位并检测到工件无销子时，延时1秒传输线停止运行。当槽形下料机构检测到有销子时，落料气缸伸出，将销子推到下料口，电机转动带动不完全齿轮转动（不完全齿轮主动轮每转一圈，槽形落料机构转动六分之一圈），销子随槽形落料机构转动到顶销气缸处，电机停止转动。顶销气缸将销子顶入工件，顶销气缸缩回，阻挡气缸缩回，传输线运行，托盘和工件被传输到下一站，一个工作周期完成。一、实训目的1.掌握气缸及电磁阀的工作原理。2.掌握各个传感器的使用方法。3.穿销单元控制程序的编写。4.了解不完全齿轮的工作原理。二、控制要求复位：按下复位按钮，阻挡气缸缩回，输送电机动作带动传输线运行5S至无杂物；复位完成。运行：按下运行按钮，传输线开始运行，输送电机动作带动传输线运行，等待托盘到位；托盘到位后，如果工件检测传感器没有检测到工件或工件检测传感器检测到工件且工件盖检测传感器未检测到工件盖，阻挡气缸缩回，放托盘到下一站，延时3秒，阻挡气缸伸出，等待下一个托盘到位。如果托盘到位并且工件检测传感器检测到有工件、顶销完成检测传感器未检测到顶销完成；销子检测传感器检测到有销子时,.落料气缸伸出，将销子推到下料口，转盘电机旋转带动不完全齿轮运转（不完全齿轮主动轮每转一圈，槽形落料机构转动六分之一圈），销子随槽形落料机构转动到顶销气缸处，转盘电机停止运行，顶销气缸伸出，将销子顶入到工件中，顶销完成检测传感器检测到顶销完成，顶销气缸缩回，挡料气缸缩回，延时3秒，挡料气缸输出；输送电机动作带动传输线运行，托盘工件前往下一站，一个工作周期完成。停止：按下停止按钮，当前一个工作周期完成后，本单元停止工作。三、传感器型号及系统流程图序号传感器传感器型号类别PLC地址功能说明1托盘到位检测传感器LG8-1K电感式接近开关X4检测托盘是否到位2工件盖有无传感器LG8-1K电容式接近开关X5检测工件是否有盖3销钉缺料检测传感器SB03-1K反射式光电接近开关X6检测推销口是否有销子4下料口销子检测传感器OMRONE3Z-LS61光电式接近开关X7检测下料口是否有销子5顶销口销子检测传感器OMRONE3Z-LS61反射式光电接近开关X10检测顶销口是否有销子6顶销完成检测传感器OMRONE3X-ZD光纤传感器X11检测工件是否插上销子7转盘基准检测传感器SM12-3101DNA霍尔传感器X12检测转盘是否对准，给转盘定位8挡料气缸上限位传感器SMCD-A73磁性接近开关X13检测挡料气缸是否伸出到位9挡料气缸下限位传感器SMCD-A73磁性接近开关X14检测挡料气缸是否缩回到位系统流程图如下：四、遇到的问题及解决办法1.穿销过程中多次都停下。原因：转盘没有转到位，导致转盘基准检测传感器没有触