项目二：加工单元的安装与调试

自动生产线应用技术项目二加工单元的安装与调试加工单元的装配与测设加工单元的编程与单机调试加工单元是YL-335B自动生产线的第二个工作站，负责加工原料（或工件）。加工单元除了可以独立工作外，还可以协同其他工作单元联动，形成自动生产线的整体运行。本项目的主要工作任务是对加工单元实施机电安装、编程调试及运行等操作，其目的是锻炼学生识图、安装、布线、编程及装调的综合能力。项目综述一、项目二加工单元的安装与调试学习目标二、知识目标1.了解加工单元的基本结构组成，理解加工单元在工作过程中其传感器、气动单元和PLC的工作原理及作用，掌握加工单元PLC的程序设计及调试方法。项目二加工单元的安装与调试技能目标2.能够熟练安装、调试加工单元的机械组件、气动元件并对其进行气路连接；能够熟练安装加工单元的电气控制电路（传感器、PLC、电气端子排）的接线，保证硬件部分正常供电；能够根据加工单元的工艺要求编写、调试PLC程序。项目二加工单元的安装与调试项目准备二、完成本项目的设备清单1.项目二加工单元的安装与调试预习要点1.（1）（2）（3）（4）PLC工作原理及内部寄存器。气动控制识图及连接知识。S7-200编程软件操作知识。机电安装、调试相关知识。项目二加工单元的安装与调试加工单元由两大部分组成：一部分是机械整体结构部分（机械组件、气动元件），另一部分则是电气控制部分（传感器、PLC、电气接线端子排组件）。加工单元的机械装配与调整一、知识链接任务一加工单元的装配与测试机械组件的组成1.加工单元的机械组件包括加工台及滑动机构、加工（冲压）机构和底板等。加工单元的整体结构除了机械组件之外，还有一些配合机械动作的气动元件和传感器。任务一加工单元的装配与测试加工台及滑动机构任务一加工单元的装配与测试供料单元PLC侧接线端子排（一）1—25针通信端口；2—9针通信端口；3—PLC输出信号端子；4—24V电源端子；5—0V端子；6—24V端子；7—0V电源端子；8—PLC输入信号端子1）加工机构组件的安装方法任务一加工单元的装配与测试机械组件的安装方法2.加工机构组件的装配2）滑动加工台组件的安装方法任务一加工单元的装配与测试物料台及料仓底座组件的安装示意在完成以上两部分组件的装配后，首先将物料夹紧，然后将运动送料部分和整个安装板连接固定，再将铝合金支撑架安装在大底板上，最后将加工组件部分固定在铝合金支撑架上，进而完成加工单元的装配。3）加工单元的安装方法任务一加工单元的装配与测试加工单元装配任务一加工单元的装配与测试加工单元的气动系统主要包括气源、气动汇流板、气缸、气动手指、单电控5/2换向阀、单向节流阀、消声器、快插接头和气管等，它们的主要作用是完成工件夹紧和放松、加工台伸出和缩回与冲压气缸的冲压和抬起。加工单元的气动执行元件由2个双作用气缸和1个气动手指组成。其中，1B为安装在气动手指上的1个位置检测传感器（磁性开关）；2B1、2B2为安装在加工台伸缩气缸上的2个位置检测传感器（磁性开关）；3B1、3B2为安装在冲压气缸上的2个位置检测传感器（磁性开关）。单向节流阀用于气缸和气动手指的调速，汇流板用于组装单电控换向阀及附件。加工单元气动元件的安装与连接二、气动系统的组成1.任务一加工单元的装配与测试气路控制原理图2.图中气源经汇流板分给3个换向阀的进气口，气缸1A、2A、3A的两个工作口与电磁阀工作口之间均安装了单向节流阀，通过尾气节流来调整气缸冲压和返回、伸出和缩回、夹紧和放松的速度。排气口安装的消声器可减小排气的噪声。任务一加工单元的装配与测试加工单元的气路控制原理气动元件的连接方法1.（1）单向节流阀应分别安装在气缸的工作口上，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（2）单电控5/2换向阀的进气口和工作口应安装好快插接头，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（3）气动汇流板的排气口应安装好消声器，并缠绕好密封带，以免运行时漏气。（4）气动元件对应气口之间用塑料气管进行连接，做到安装美观，气管不交叉并保持气路畅通。任务一加工单元的装配与测试加工单元气路系统的调试主要是针对气动执行元件的运行情况进行的，其调试方法是通过手动控制单向换向阀，观察各气动执行元件的动作情况。气动执行元件运行过程中检查各管路的连接处是否有漏气现象，是否存在气管不畅通现象。同时，通过对各单向节流阀的调整来获得稳定的气动执行元件运行速度。气路系统的调试方法4.任务一加工单元的装配与测试1）磁性开关的安装加工单元中涉及3个气动执行元件，即冲压气缸、加工台伸缩气缸和气动手指，分别由5个磁性开关作为气动执行元件的极限位置检测元件。磁性开关的安装方法与供料单元中磁性开关的安装方法相同加工单元传感器的安装与接线三、磁性开关的安装与接线1.任务一加工单元的装配与测试磁性开关的输出为2线（棕色+；蓝色-），连接时，1B、2B1、2B2、3B1、3B2的棕色线分别与PLC的I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5输入点相连，蓝色线与直流电源的“-”相连。2）磁性开关的接线任务一加工单元的装配与测试加工单元中的光电开关主要用于加工台物料检测，光电开关的安装方法与供料单元中光电开关的安装方法相同。光电开关的输出为3线（棕色+；蓝色-；黑色NO输出），棕色线与直流电源的“+”连接；蓝色线与直流电源的“-”连接；黑色线与PLC的输入点I0.0连接。1）光电开关的安装2）光电开关的接线光电开关的安装与接线2.任务一加工单元的装配与测试加工单元PLC的安装与接线四、加工单元的电气控制原理图1.任务一加工单元的装配与测试加工单元电气端子排接线2.1）装置侧接线一是把加工单元各传感器信号线、电源线、0V线按规定接至装置侧部分左边较宽的接线端子排；二是把加工单元电磁阀的信号线接至装置侧部分右边较窄的接线端子排。任务一加工单元的装配与测试PLC侧接线包括电源接线和PLC输入/输出端子的接线，以及按钮模块的接线3个部分。PLC侧部分接线端子排为双层两列端子，左边较窄的一列主要接PLC的输出端口，右边较宽的一列接PLC的输入端口。两列中的下层分别接24V电源和0V。左列上层接PLC的输出口信号，右列上层接PLC的输入口信号。PLC的按钮接线端子连接至PLC的输入口，信号指示灯信号端接至PLC的输出口。2）PLC侧接线任务一加工单元的装配与测试加工单元的功能测试五、传感器的功能测试1.（1）磁性开关功能测试。加工单元通电（接通气源），用手动控制Y1A、Y2A、Y3A实现气动手指、加工台伸缩气缸、冲压气缸的动作和返回，观察PLCI0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5的LED是否亮，若不亮应检查磁性开关及连接线。（2）光电开关功能测试。加工单元通电（接通气源），模拟加工台有物料现象，观察PLCI00的LED是否亮，若不亮应检查光电开关及连接线。任务一加工单元的装配与测试（1）注意安装的顺序，以免先安装部分对后安装部分造成机械干涉，造成无法安装，从而因返工耽误装配的时间。（2）一定要计算好铝合金型材支撑架各处所用螺母的个数，并在相应的位置的“T”形槽内预先先放置个数足够的螺母，否则将造成无法安装或安装不可靠。（3）装配型材支撑架时，注意调整好各条边的平行度及垂直度，然后再锁紧螺母。（4）铝合金型材支撑架上的螺栓一般是具有空间对称的结构的成组螺栓，锁紧螺栓时一定要成组螺栓的“对角线装配，以免造成局部应力集中，长时间会影响铝合金型材的形状。任务一加工单元的装配与测试3）推料机组件的安装方法安装时，需要注意出料口的方向向前且与挡料板方向一致；要手动调整推料气缸和挡料板位置螺栓，若位置不当将引起工件推偏。推料机构组件的安装示意任务一加工单元的装配与测试供料单元电气端子排接线2.1）装置侧接线装置侧接线，一是把供料单元各传感器信号线、电源线、0V线按规定接至装置侧左边较宽的接线端子排，二是把供料单元电磁阀的信号线接至装置侧右边较窄的接线端子排。1—9针通信端口；2—25针通信端口；3—传感器24V电源端子；4—传感器信号端子；5—传感器0V端子；6—电磁阀0V端子；7—电磁阀信号端子；8—电磁阀24V电源端子任务一加工单元的装配与测试任务一加工单元的装配与测试2）PLC侧接线PLC侧接线包括电源接线、PLC输入/输出端子的接线，以及按钮模块的接线3个部分。PLC侧接线端子排为双层两列端子，左边较窄的一列主要接PLC的输出端口，右边较宽的一列接PLC的输入端口。两列中的下层分别接24V电源端子(见图1-8中的4、8)和0V端子(见图1-8中的5、7)。左列上层为PLC的输出信号端子，右列上层为PLC的输入信号端子。任务一加工单元的装配与测试（1）按钮功能测试。加工单元通电（接通气源），用手按动停止按钮、起动按钮、急停开关、单机/联机转换开关，观察PLCI1.2、I1.3、I1.4、I1.5的LED是否亮（灭），若不亮（灭）应检查对应按钮及连接线。（2）指示灯功能测试。加工单元通电（接通气源），进入STEP7Micro/WINSP5编程软件，利用强制功能，分别强制PLCQ0.7、Q1.0、Q1.1，观察PLCQ0.7、Q1.0、Q1.1的LED是否亮，外部指示灯黄色、绿色、红色是否亮，若不亮应检查指示灯及连接线。按钮/指示灯的功能测试1.任务一加工单元的装配与测试气动元件的功能测试3.（1）电磁阀Y1A功能测试。加工单元通电（接通气源），进入STEP7Micro/WINSP5编程软件，利用强制功能，强制PLCQ0.0，使其接通/断开一次，观察PLCQ0.0的LED是否亮，外部气动手指是否执行夹紧/放松动作，若不执行应检查气动手指1A、气动手指电磁阀Y1A的气路连接部分及气动手指电磁阀Y1A的接线。任务一加工单元的装配与测试（2）电磁阀Y2A功能测试。加工单元通电（接通气源），进入STEP7Micro/WINSP5编程软件，利用强制功能，强制PLCQ0.2，使其接通/断开一次，观察PLCQ0.2的LED是否亮，外部加工台伸缩气缸是否执行伸出/缩回动作，若不执行应检查加工台伸缩气缸2A、加工台伸缩气缸电磁阀Y2A的气路连接部分及加工台伸缩气缸电磁阀Y2A的接线。任务一加工单元的装配与测试（2）电磁阀Y3A功能测试。加工单元通电（接通气源），进入STEP7Micro/WINSP5编程软件，利用强制功能，强制PLCQ0.3，使其接通/断开一次，观察PLCQ0.3的LED是否亮，外部冲压气缸是否执行冲压/返回动作，若不执行应检查冲压气缸3A、冲压气缸电磁阀Y3A的气路连接部分及冲压气缸电磁阀Y3A的接线。任务一加工单元的装配与测试PLC的功能测试2.PLC的功能测试主要是对供料单元测试程序（用户随意编写）进行上传与下载、监控功能的调试。任务一加工单元的装配与测试（1）YL-335B供料单元（机械部件、气动部件、电气部件）。（2）准备钳工装配工具及测量工具。（3）准备电工装配工具及测量仪表。（4）准备安装（机械、气动、电气）材料及辅件。（5）YL-335B自动生产线实训指导书。（6）收集相关资讯及网上课程资源。任务工单任务准备1.任务一加工单元的装配与测试工作内容2.（1）（2）（3）（4）（5）加工单元机械组件安装与调整。加工单元气动元件安装与连接。加工单元检测组件安装与接线。加工单元PLC组件安装与接线。加工单元电气端子排安装与接线。（6）加工单元功能的整体测试。任务一加工单元的装配与测试工期要求3.2个学员为一个工作小组。学员应充分发挥团队协作精神，合理分配工作任务及时间，本工作任务占用4学时（180分钟）。任务一加工单元的装配与测试填写工作计划1.任务一加工单元的装配与测试1）机械组件安装注意事项（1）调整两直线导轨平行时，要一边移动安装在两导轨上的安装板，一边拧紧固定导轨的螺栓。（2）如果加工组件部分的冲压头和加工台上的工件的中心没有对正，可以通过调整推料气缸旋入两导轨连接板的深度来进行校正。安装注意事项5.任务一加工单元的装配与测试2）气路系统的安装注意事项（1）注意电磁阀工作口与执行元件工作口的连接要正确，以免产生