YL235A型光机电设备的组装与调试

YL235A型光机电设备的组装与调试电工教研组黄家植2011·12·24下一页结束放映教学思路•教学方法：项目教学法•教学进度安排表教学进度教学内容学时分配任务一阅读学习任务书2学时任务二设备组装4学时任务三气路部分连接2学时任务四电路部分连接4学时任务五程序设计与输入电脑4学时任务六程序下载与调试监控4学时任务七创新工作练习6学时任务八教学成果展示与总结2学时上一页下一页结束放映教学准备工作名称数量名称数量YL235A型光机电设备2人/台学习任务书2人/本电脑2人/台教师电脑1台工具2人/套多媒体设备1套上一页下一页结束放映任务一：阅读学习任务书•一、工作任务•1.根据设备装配图组装YL235A型光机电设备。•2.按照设备电路图连接YL235A型光机电设备的电气回路。•3.按照设备气路图连接YL235A型光机电设备的气动回路。•4.输入设备控制程序，正确设置变频器的参数，调试YL—235A型光机电设备实现功能。上一页下一页结束放映•二、控制要求：•1、起停控制：•2、送料功能：•3、搬运功能：•4、传送功能：上一页下一页结束放映•二、控制要求：•1、起停控制：触摸人机界面上的启动按钮（或手动按钮SB5），设备开始工作，机械手复位；手爪放松、手爪上升、手臂缩回、手臂左旋至左侧限位处停止。触摸停止按钮(或手动按钮SB6)，系统完成当前工作任务循环后停止。上一页下一页结束放映•二、控制要求：•2、送料功能：设备启动后，送料机构开始检测物料支架上的物料，警示灯绿灯闪烁。若无物料，PLC便启动送料电动机工作，驱动页扇旋转，物料在页扇推挤下，从放料转盘中移至出料口。当物料检测传感器检测到物料时，电动机停止旋转。若送料电动机运行15S后，物料检测传感器仍未检测到物料，则说明料盘内已无物料，此时机构停止工作并报警，警示灯红灯闪烁。上一页下一页结束放映•二、控制要求：•3、搬运功能：送料机构出料口有物料，机械手臂伸出→手爪下降→手爪夹紧物料→0.5S后手臂伸出→手爪上升→手臂缩回→手臂右旋→0.5S后手臂伸出→手爪下降→0.5S后→手爪放松、提升，手臂缩回，左旋至左侧限位处停止。上一页下一页结束放映•二、控制要求：•4、传送功能：当传送带落料口的光电传感器检测到物料时，变频器启动，驱动三相异步电动机以25Hz的频率正转运行，传送带开始传送物料。当物料分拣完毕时，传送带停止运转。上一页下一页结束放映•5、分拣功能：•1）当启动金属传感器检测到金属物料到位时，传送带停止运行。•2）当启动推料Ⅱ传感器检测到白色塑料物料到位时，传送带停止运行。•3）当启动推料Ⅲ传感器检测到黑色塑料物料到位时，传送带停止运行。观看仿真动画上一页下一页结束放映•5、分拣功能：•1）当启动金属传感器检测到金属物料到位时，传送带停止运行。此时推料Ⅰ气缸动作，活塞杆伸出将它推入料槽一内；当推料Ⅰ气缸伸出限位传感器检测到活塞杆伸出到位后，活塞杆缩回；推料Ⅰ的缩回限位传感器检测气缸缩回到位后，系统返回初始位置。观看仿真动画上一页下一页结束放映•5、分拣功能：•2）当启动推料Ⅱ传感器检测到白色塑料物料到位时，传送带停止运行。此时推料Ⅱ气缸动作，活塞杆伸出将它推入料槽一内；当推料Ⅱ气缸伸出限位传感器检测到活塞杆伸出到位后，活塞杆缩回；推料Ⅱ的缩回限位传感器检测气缸缩回到位后，系统返回初始位置。观看仿真动画上一页下一页结束放映•5、分拣功能：•3）当启动推料Ⅲ传感器检测到黑色塑料物料到位时，传送带停止运行。此时推料Ⅲ气缸动作，活塞杆伸出将它推入料槽一内；当推料Ⅲ气缸伸出限位传感器检测到活塞杆伸出到位后，活塞杆缩回；推料Ⅲ的缩回限位传感器检测气缸缩回到位后，系统返回初始位置。观看仿真动画上一页下一页结束放映•三、工作要求：•（1）根据设备布置图和安装要求，进行设备实物安装；•（2）根据控制要求，写出PLC输入/输出地址分配表；•（3）画出PLC接线原理图，并连接设备电路部分；•（4）按照设备气路图连接气路部分；•（5）画出状态流程图；•（6）画出梯形图，将梯形图输入电脑；•（7）下载程序，通电调试与监控。上一页下一页结束放映任务二设备组装•本设备是由机械手搬运装置、传送及分拣装置组成。安装时，要求物料转盘、出料口、机械手及传送带落料口之间衔接准确，安装尺寸误差要小，以保证送料机构平稳送料、机械手准确抓料和放料。上一页下一页结束放映1．结构组成•物料搬运、传送及分拣机构主要由加料站、机械手搬运装置、传送装置及分拣装置等组成。其中，机械手主要由气动手爪部件、提升气缸部件、手臂伸缩气缸部件、旋转气缸部件及固定支架等组成；传送装置主要由落料口、落料检测传感器、直线皮带输送线（简称传送线）和三相异步电动机等组成；分拣装置由三组物料检测传感器、料槽、推料气缸及电磁阀阀组组成。上一页下一页结束放映2．机械装配•（1）划线定位。•（2）组装传送装置：•1）安装传送线脚支架；2）固定落料口；3）安装落料口传感器；4）固定传送线。•（3）组装分拣装置：•1）固定三个起动推料传感器；2）固定三个推料气缸；3）固定、调整三个料槽与其对应的推料气缸，使之共用同一中性线。上一页下一页结束放映•（4）安装电动机：调整电动机的高度、垂直度，直至电动机与传送带同轴。•（5）固定电磁阀阀组。将电磁阀阀组固定在定位出。•（6）组装机械手搬运装置：•1）安装旋转气缸。2）组装机械手支架。3）组装机械手臂。4）组装提升臂。5)安装手爪。6）固定磁性传感器。7）固定左右限位装置。8）固定机械手。调整机械手摆幅、高度等尺寸，使机械手能准确地将物料放入传送线落料口内。上一页下一页结束放映•（7）固定加料站。将加料站固定在定位处，调整出料口的高度等尺寸，同时配合调整机械手的部分尺寸，保证机械手气动手爪能准确无误地从出料口抓取物料，同时又能正确无误地释放物料至传送线的落料口内。•观看亚龙YL235A型光机电一体化实训设备考核装置装配视频资料。（34分钟）上一页下一页结束放映任务三：电路部分连接•一、编写PLC的I/O接口分配表•根据YL235A型光机电设备控制要求，以及设备装配示意图，列出PLC的I/O接口分配表。•注意：•COM1～COM4外接24V正极；COM5接变频器公共端SD和警示灯的公共端。输入元件输入地址输出地址输出元件触摸启动M0Y0旋转气缸右旋电磁阀YV1触摸停止M1Y1SB1启动按钮X0Y2旋转气缸左旋电磁阀YV2SB2停止按钮X1Y3直流减速电动机MSCK1抓紧限位X2Y4气动手爪夹紧电磁阀YV3SQP1左侧限位X3Y5气动手爪放松电磁阀YV4SQP2右侧限位X4Y6提升气缸下降电磁阀YV5SCK2伸出限位X5Y7提升气缸上升电磁阀YV6SCK3缩回限位X6Y10伸缩气缸伸出电磁阀YV7SCK4上升限位X7Y11伸缩气缸缩回电磁阀YV8SCK5下降限位X10Y12金属推料一电磁阀YV9SQP3物料检测传感器X11Y13白色塑料推料二电磁阀YV10SCK6金属缩限传感器X12Y14黑色推料伸出YV11SCK7金属推限传感器X13Y15Y15：警示报警HASCK8白色缩限传感器X14Y20变频器停止MRSSCK9白色推限传感器X15Y21变频器正转STFSCK10黑色缩限传感器X16Y22变频器反转STRSCK11黑色推限传感器X17Y23变频器高速RHSQP4金属启动推料传感器X20Y24变频器中速RMSQP5白色启动推料传感器X21Y25变频器低速RLSQP6黑色启动推料传感器X22Y26警示灯绿灯IN1SQP7落料口传感器X23Y17警示灯红灯IN2•二、绘制PLC接线原理图•根据PLC的I/O接口分配表，画出PLC接线原理图PLC接线原理图•三、电路连接操作步骤•根据PLC接线原理图，以及设备输入/输出端子接线图，对设备输入/输出元器件进行电器线路连接。上一页下一页结束放映上一页下一页结束放映•操作步骤•（1）连接传感器至端子排。•（2）连接输出元件至端子排。•（3）连接电动机至端子排。•（4）连接PLC的输入信号端子至端子排。•（5）连接PLC的输入信号端子至按钮模块。•（6）连接PLC的输出信号端子至端子排。（负载电源暂不连接，待PLC模块调试成后连接）。•（7）连接PLC的输出信号端子至变频器。•（8）连接变频器至电动机。•（9）将电源模块中的单相交流电源引至PLC模块。•（10）将电源模块中的三相电源和接地线引至变频器的主回路输入端子L1、L2、L3、PE。•（11）电路检查应正确无误。任务四：气路部分连接•按照设备气路原理图连接气路部分。设备气路原理图•1．气路组成：•（1）机械手气动回路中的气动控制元件主要是4个两位五通电磁换向阀及8个节流阀；气动执行元件是提升气缸、伸缩气缸、旋转气缸及气动手爪。•（2）分拣机构气动回路中的气动控制元件是3个两位五通单控电磁换向阀及6个节流阀；气动执行元件是金属推料气缸Ⅰ、白色塑料推料气缸Ⅱ、黑色塑料推料气缸Ⅲ。•（3）气路还配有气动二联件及辅助元件。上一页下一页结束放映•2．气动原理：•（1）机械手气动回路：若YV1得电、YV2断电，用于旋转的电磁换向阀通过气管会将气压送入旋转气缸，控制机械手臂左旋；反之，则控制右旋。机械手的其他气动回路工作原理与之相同。•（2）分拣机构气动回路：若YV9得电，单控电磁换向阀控制气缸Ⅰ伸出，将金属物料推入料槽一内；若YV9断电，单控电磁换向阀在弹簧作用下复位，控制气缸Ⅰ缩回，等待下一次分拣。推料气缸Ⅱ和推料气缸Ⅲ的气动回路工作原理与之相同。上一页下一页结束放映•3．气路连接方法：•（1）快速接头与气管对接。•（2）气管插入接头时，应用手拿着气管端部轻轻压入，使气管通过弹簧片和密封圈达到底部，保证气路连接可靠、牢固、密封；气管从接头拔出时，应用手将管子向接头里推一下，然后压下接头上的压紧再拔出，禁止强行拔出。•（3）用软管连接气路时，不许急剧弯曲，通过弯曲半径应大于其外径的9～10倍。管路的走向要合理，尽量平行布置，力求最短，弯曲要少且平缓，避免直角弯曲。上一页下一页结束放映•4．气路连接步骤：•（1）连接气源。•（2）连接执行元件。•（3）整理、固定气管。上一页下一页结束放映任务五：程序设计与输入电脑•一、工作流程图绘制•依照控制要求，以及PLC接线原理图，画出PLC控制的工作流程图：•1．送料机构工作流程图送料机构工作流程图启停控制小程序以步进思路编程上一页下一页结束放映•2．机械手工作流程图机械手工作流程图以步进思路编程设计：S1～S5是初始化部分，S20～S30是步进工作部分上一页下一页结束放映•3．传送带与物料分拣机构工作流程图以步进思路编程：S2是初始化部分，S40～S62是步进工作部分金属物料分拣白色塑料物料分拣黑色塑料物料分拣上一页下一页结束放映程序梯形图绘制根据流程图编写上一页下一页结束放映将梯形图程序输入电脑1．启动三菱PLC编程工程软件GXDeveloper。2．创建新文件，选择PLC类型。3．输入程序。4．将电脑中的程序梯形图转换成指令语句表。5．保存文件。上一页下一页结束放映任务六程序下载调试与监控•1．先PLC切换到STOP状态，操作电脑清除PLC内存，再将电脑程序下载到PLC中；•2．将PLC切换到RUN状态，再电脑程序切换到监控状态。•3．接通气泵工作电源，气源的气压达到0.4～0.5Mpa后，开启气源的总气阀和气动二联件上的阀门给机构供气。检查气路是否漏气，再用手按动相关气动电磁阀，检查气动电磁阀动作是否正常，若发现气缸的运动速度过快，应调整节流阀至合适开度以得到合适运动速度；若发现气缸动作相反可对调相应的气管。上一页下一页结束放映序号参数号名称设定值备注1P1上限频率50Hz2P2下限频率0Hz3P63速设定（低速）25Hz低速设定4P7加速时间2s5P8减速时间2s6P79操作模式2外部操作模式•4．变频器参数设置上一页下一页结束放映•4.变频器参数设置•（1）按照电路原理图检查变频器的接线应正确无误。（注意：变频器的输入信号端子回路不可附加外部电源。）•（2）给变频器接通三相电源