亞龍YL-235A型光機(jī)電裝備介紹_圖文

1、亞龍YL 235A 型光機(jī)電實(shí)訓(xùn)考核裝備介紹 一、亞龍YL 235A 型光機(jī)電實(shí)訓(xùn)考核裝備的結(jié)構(gòu)YL 235A 在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上安裝下料、加工、裝配、搬運(yùn)、分揀等工作站，構(gòu)成一個(gè)典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械平臺(tái)；采用RS485串行通訊方式實(shí)現(xiàn)分布式的控制或PLC 主站及遠(yuǎn)程I/O實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，從而組成自動(dòng)加工、裝配生產(chǎn)線，真實(shí)呈現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)線的加工過程。各工作站的結(jié)構(gòu)和功能如下： 供料站供料站主要由料倉及料槽、頂料氣缸、推料氣缸和物料臺(tái)以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成，如圖1所示。本站工作過程如下：系統(tǒng)啟動(dòng)后，頂料氣缸伸出頂住倒數(shù)第二個(gè)工件；推料氣缸推出，把料槽中最底層的工件推到物料臺(tái)上工件抓取

2、位。工件到位傳感器檢測(cè)到工件到位后，推出氣缸和頂料氣缸逐個(gè)縮回，倒數(shù)第二層工件落到最底層，等待推出。搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并抓取該工件，并將其運(yùn)送往加工站。加工站加工站主要由物料臺(tái)、夾緊機(jī)械手、物料臺(tái)伸出/縮回氣缸、加工（沖壓）氣缸以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成，如圖2所示。 圖2本站的功能是完成一個(gè)對(duì)工件的沖壓加工過程，流程如下：搬運(yùn)站機(jī)械手把工件運(yùn)送到物料臺(tái)上物料檢測(cè)傳感器檢測(cè)到工件機(jī)械手指夾緊工件物料臺(tái)回到加工區(qū)域沖壓氣缸的下方?jīng)_壓氣缸向下伸出沖壓工件完成沖壓動(dòng)作后向上縮回沖壓氣缸縮回到位物料臺(tái)重新伸出到位后機(jī)械手指松開搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并夾緊工件，將其運(yùn)送往裝配站。裝配站裝配站主要有供料單元、旋

3、轉(zhuǎn)送料單元、機(jī)械手裝配單元、放料臺(tái)以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成，如圖3所示。 圖3本站功能是完成上蓋工序，即把黑色或白色兩種小圓柱工件嵌入到大工件中的裝配過程。當(dāng)搬運(yùn)站的機(jī)械手把工件運(yùn)送到裝配站物料臺(tái)上時(shí)，頂料氣缸伸出頂住供料單元倒數(shù)第二個(gè)工件；擋料氣缸縮回，使料槽中最底層的小圓柱工件落到旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)上，然后旋轉(zhuǎn)供料單元順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度（右旋），到位后裝配機(jī)械手按下降氣動(dòng)手爪抓取小圓柱手爪提升手臂伸出手爪下降手爪松開的動(dòng)作順序，把小園柱工件順利裝入大工件中，機(jī)械手裝配單元復(fù)位的同時(shí)，旋轉(zhuǎn)送料單元逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度（左旋）回到原位，搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并抓取該工件，并將其運(yùn)送往物料分解站。分揀站分揀

4、站主要有傳送帶、變頻器、三相電機(jī)、推料氣缸、電磁閥和定位光電傳感器及區(qū)分黑白兩種顏色的光纖傳感器構(gòu)成。如圖4所示。圖4本站的功能是完成從裝配站送來的裝配好的工件進(jìn)行分揀。當(dāng)搬運(yùn)站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測(cè)到時(shí)，即啟動(dòng)變頻器，工件開始送入分揀區(qū)，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為白色，則由檢測(cè)白色物料的光纖傳感器動(dòng)作，作為1號(hào)槽推料氣缸啟動(dòng)信號(hào)，將白色料推到1號(hào)槽里，如果進(jìn)入分揀區(qū)工件為黑色，由檢測(cè)黑色的光纖傳感器作為2號(hào)槽推料氣缸啟動(dòng)信號(hào)，將黑色料推到2號(hào)槽里。自動(dòng)生產(chǎn)線的加工結(jié)束。搬運(yùn)站搬運(yùn)站主要有步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、線性導(dǎo)軌、四自由度搬運(yùn)機(jī)械手、電磁閥和原點(diǎn)定位開關(guān)構(gòu)成。如圖5所示。

5、 圖5本站的功能是完成向各個(gè)工作單元輸送工件，系統(tǒng)分為四自由度抓取機(jī)械手單元和直線位移位置精確控制單元兩部分，系統(tǒng)上電后，先執(zhí)行回原點(diǎn)操作，當(dāng)?shù)竭_(dá)原點(diǎn)位置后，若系統(tǒng)啟動(dòng)，供料站物料臺(tái)檢測(cè)傳感器檢測(cè)到有工件時(shí)，機(jī)械手整體先提升到位后手爪伸出到位后手爪夾緊，手爪夾緊到位手爪開始縮會(huì)機(jī)械手整體下將到位后，步進(jìn)電機(jī)開始工作按設(shè)定好的脈沖量到加工站。加工站到位后機(jī)械手整體提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后機(jī)械手整體下降，下降到位后工件已放入加工站物料臺(tái)上，然后手爪松開，松開到位后機(jī)械手回縮，等加工站加工完成后再將工件送到裝配站和分揀站完成整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線加工過程。二、系統(tǒng)控制方案根據(jù)機(jī)械平臺(tái)的上述工藝過程

6、， YL-335A則采用RS485串行通訊方式實(shí)現(xiàn)分布式的控制系統(tǒng)。用戶可根據(jù)實(shí)訓(xùn)要求，選用如2種通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制： 采用RS-485總線的PLC 互連網(wǎng)絡(luò)。 采用PLC 為主站，遠(yuǎn)程I/O模塊為從站的RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)。二方案均采用了觸摸屏人機(jī)界面（HMI ），而每種通訊網(wǎng)絡(luò)又按所選用不同的主流PLC 廠家而有不同的配置，分述如下：1、采用RS-485總線的PLC 互連網(wǎng)絡(luò)的控制方案本控制方案的目標(biāo)，是使學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)，掌握RS-485通訊技術(shù)和采用廣播方式實(shí)現(xiàn)PLC 之間交換信息的PLC 互連技術(shù)。作為PLC 通訊網(wǎng)絡(luò)的基本技術(shù)，并鑒于采用RS-485總線的PLC 互連網(wǎng)絡(luò)廣泛用于小型

7、集散控制系統(tǒng)上，熟練掌握這一技能，是高職學(xué)生必不可少的。 本裝備分別對(duì)西門子S7-200系列，松下FP-X 系列，三菱FX2N 系列和歐姆龍CP1L 系列等主流廠家的PLC 配置了這一網(wǎng)絡(luò)。 1）西門子S7-200系列本方案采用PPI （點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口）協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊，以觸摸屏和搬運(yùn)站PLC （S7-226）為主站，其余各站為從站構(gòu)成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊網(wǎng)絡(luò)，分揀站的MM420變頻器也作為第5#從站連接此網(wǎng)絡(luò)，各PLC 型號(hào)見配置清單。 2）松下FP-X 系列本方案中，各工作站的PLC （FP-X 系列）均配置FP-X 通信插卡，可采用松下專用的PC-LINK 協(xié)議實(shí)現(xiàn)無主站的PLC 鏈接；或以搬運(yùn)站PLC

8、（FP-X-30T ）為主站，采用通用串行通訊方式和MODBUS 通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)主站和各從站之間的通訊。 3）三菱FX2N 系列：本方案采用FX2N 的N ：N 通訊網(wǎng)絡(luò)。各工作站均插上FX2N-485-BD 通訊板，以搬運(yùn)站PLC （FX2N-48MT ）為主站，其余各站為從站構(gòu)成N ：N 通訊網(wǎng)絡(luò)。觸摸屏連接到主站編程口上，分揀站的FR-E540變頻器也作為第5# 從站連接到網(wǎng)絡(luò)上。各站PLC 的型號(hào)見配置清單。 4）歐姆龍CP1L 系列本方案采用串行PLC 鏈接通信，各工作站均插上CP1WCIF11通訊板，以搬運(yùn)站PLC （CP1L ）為主站，其余各站為從站構(gòu)成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊網(wǎng)絡(luò)，分揀站的3

9、J3MVAB004變頻器也作為第5#從站連接此網(wǎng)絡(luò)，各PLC 型號(hào)見配置清單。2、PLC 為主站，遠(yuǎn)程I/O模塊為從站的RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)控制方案本裝備尚提供以搬運(yùn)站PLC （可為FX2N 、S7-200、CP1L 、FP-X 任一種PLC ）為主站，各從站采用遠(yuǎn)程I/O為控制器的集散控制系統(tǒng)。其中，遠(yuǎn)程I/O模塊是本公司開發(fā)的產(chǎn)品，具有16點(diǎn)輸入和14點(diǎn)輸出，通訊協(xié)議與研華ARK14000系列遠(yuǎn)傳模塊類擬。本方案的目標(biāo)是使學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)，掌握遠(yuǎn)程I/O通訊網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)PLC 自由口通訊編程的技能。三、本裝備的特點(diǎn)：1、有機(jī)融合了機(jī)械技術(shù)（包括氣動(dòng)技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速和步

10、進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、觸摸屏技術(shù)、PLC 控制及通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。2、整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競(jìng)賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊。3、用于教學(xué)，可按工作過程導(dǎo)向，工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)，完成以下工作任務(wù)： 1）氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目：選用該裝備配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動(dòng)執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動(dòng)控制元件，可完成下列氣動(dòng)技術(shù)的工作任務(wù)：氣動(dòng)方向控制回路的安裝；氣動(dòng)速度控制回路的安裝；擺動(dòng)控制回路的安裝；氣動(dòng)順序控制回路的安裝；氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安

11、裝；氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試；2）電氣控制電路的安裝和PLC 程序編寫項(xiàng)目：選用該裝置配置的PLC 模塊、變頻器模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器等，可完成下列PLC 應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù)：電動(dòng)機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫；電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；步進(jìn)電機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫；氣動(dòng)方向控制程序編寫；氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫；氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫；皮帶輸送機(jī)控制程序編寫；機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫；自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫。3）PLC 通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝、程序編制及調(diào)試：4）機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC 模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列

12、機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)：傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整；皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整；搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試；物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試；送料設(shè)備的安裝與調(diào)試；自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。4、本裝備用于考核或技能競(jìng)賽，可考察的職業(yè)能力：機(jī)械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力；機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力；電路安裝能力；氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力；自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。PLC 網(wǎng)絡(luò)的安裝、編程與調(diào)試能力。該實(shí)訓(xùn)考核裝置主站PLC 模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC 的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合，既保