《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課件-項目五 輸送站的安裝與調(diào)試

自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試1.輸送站的功能及硬件結(jié)構(gòu)01輸送站的功能及硬件結(jié)構(gòu)02輸送站的電氣、氣路安裝及調(diào)試03輸送站的程序設(shè)計、調(diào)試與運行CONTNENTS教學(xué)內(nèi)容01理解輸送站的基本功能及硬件結(jié)構(gòu)02能夠正確安裝、調(diào)試輸送站的電路、氣路03能夠編寫、調(diào)試裝配站程序，使之滿足工藝控制要求CONTNENTS教學(xué)目的01輸送站的電路、氣路的安裝、調(diào)試；02輸送站程序的編寫、調(diào)試，滿足工藝控制要求。CONTNENTS教學(xué)重點01輸送站程序的編寫、調(diào)試，滿足工藝控制要求。教學(xué)難點輸送站的功能及硬件結(jié)構(gòu)1.功能

驅(qū)動其抓取機械手裝置精確定位到指定工作站的物料臺，在物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然后放下的功能。

輸送站既可以獨立完成輸送操作，也可以與其它工作站聯(lián)網(wǎng)協(xié)同操作。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著主站的角色，它接收來自觸摸屏的系統(tǒng)主令信號，讀取網(wǎng)絡(luò)上各從站的狀態(tài)信息，加以綜合后向各從站發(fā)送控制要求，協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作。要想聯(lián)網(wǎng)操作必須保證輸送站能單站運行，所以單站操作是前提條件。輸送站的功能及硬件結(jié)構(gòu)2.輸送站的硬件結(jié)構(gòu)

輸送站的功能及硬件結(jié)構(gòu)（1）抓取機械手裝置抓取機械手裝置是一個能實現(xiàn)三自由度運動的工作單元，這個裝置整體安裝在直線運動傳動組件的滑動溜板上，在傳動組件帶動下整體作直線往復(fù)運動，定位到其他各工作站的物料臺，然后去完成抓取和放下工件的功能。其中三個自由度運動是指：升降、伸縮、氣動手指夾緊/松開和沿垂直軸旋轉(zhuǎn)的四維運動。輸送站的功能及硬件結(jié)構(gòu)抓取機械手裝置由氣動手爪、伸縮氣缸、回轉(zhuǎn)氣缸和提升氣缸等部分組成。

氣動手爪用于在各工作單元料臺上抓取/放下工件，是由雙向電磁閥控制。伸縮氣缸是用于驅(qū)動手臂伸出/縮回的，它是由單向電磁閥控制的?；剞D(zhuǎn)氣缸是用于驅(qū)動手臂正反轉(zhuǎn)90°旋轉(zhuǎn)的，由雙向電磁閥控制。提升氣缸是用于驅(qū)動整個機械手提升/下降的，由單向電磁閥控制。輸送站的功能及硬件結(jié)構(gòu)（2）直線運動傳動組件

直線運動傳動組件用以拖動抓取機械手裝置作往復(fù)直線運動，完成精確定位的功能。傳動組件由直線導(dǎo)軌底板、伺服電機及伺服放大器、同步輪、同步帶、直線導(dǎo)軌、滑動溜板、拖鏈和原點接近開關(guān)、左、右極限開關(guān)組成。自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試2.傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用傳感器在輸送站中的應(yīng)用

輸送站使用7個磁性傳感器（也稱磁性開關(guān)）、1個金屬傳感器（原點開關(guān)）。

（1）金屬傳感器：安裝在輸送站起始點位置的金屬傳感器，也稱為原點開關(guān)，主要用于檢測機械手是否在原點位置。傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用而左右極限開關(guān)均是有觸點的微動開關(guān)，它的主要作用是提供越程故障時的保護信號，比如當(dāng)滑動溜板在運動中越過左或右極限位置時，極限開關(guān)會動作，從而向系統(tǒng)發(fā)出越程故障信號。這兩類開關(guān)均安裝在導(dǎo)軌底板上。（2）磁性開關(guān)：

1）檢測手爪夾緊或松開狀態(tài)。2）檢測手爪伸出到位或縮回到位狀態(tài)。3）檢測機械手左旋或右旋到位狀態(tài)。4）檢測機械手提升或下降到位狀態(tài)。輸送站的7個磁性開關(guān)分別用于檢測4個氣缸的動作位置。傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用1－手爪夾緊磁性開關(guān)2－手爪伸出到位磁性開關(guān)3－手爪縮回到位磁性開關(guān)傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用4－左旋到位磁性開關(guān)5－右旋到位磁性開關(guān)6－提升到位磁性開關(guān)7－下降到位磁性開關(guān)傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用伺服驅(qū)動器及伺服電機在輸送站中的應(yīng)用

（1）硬件電路原理：掌握電源接線和各信號端口接線。MADHT1507E伺服驅(qū)動器的外觀和接口傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用（2）伺服驅(qū)動器的參數(shù)設(shè)置：序號參數(shù)號參數(shù)名設(shè)置值缺省值功能1Pr0.01控制模式00位置控制2Pr0.02實時自動增益11設(shè)置實時自動調(diào)整為標準模式，是基本的模式。3Pr0.03實時自動增益的機械剛性1313實時自動增益調(diào)整有效時的機械剛性設(shè)定，設(shè)定值越高則速度應(yīng)答性越高，伺服剛性也提高，容易產(chǎn)生振蕩。4Pr0.04慣量比1352

實時自動增益調(diào)整有效時，實時推斷慣量比，每30分鐘保存在EEPROM中。5Pr0.06指令脈沖轉(zhuǎn)向00設(shè)置對指令脈沖輸入的旋轉(zhuǎn)方向，指令脈沖輸入形式。6Pr0.07指令脈沖輸入方式31指令脈沖輸入方式設(shè)置為脈沖序列+符號7Pr0.08旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)600010000設(shè)置電機旋轉(zhuǎn)一周所需的脈沖數(shù)。8Pr5.04驅(qū)動禁止輸入21兩限位單方輸入時發(fā)生38錯誤9Pr5.28LED初始狀態(tài)11顯示電機的速度傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用氣動元件在輸送站中的應(yīng)用

輸送站中用到的氣動元件主要有：1個伸縮氣缸、1個旋轉(zhuǎn)氣缸、1個提升氣缸、1個手爪氣缸、4個氣缸節(jié)流閥和4個電磁閥組。

輸送站的伸縮氣缸、提升氣缸分別由2個兩位五通單向控制電磁閥組來控制，而旋轉(zhuǎn)氣缸、手爪氣缸分別由2個兩位五通雙向控制電磁閥組來控制。傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用

雙電控電磁閥與單電控電磁閥的區(qū)別在于，對于單電控電磁閥，在無電控信號時，閥芯在彈簧力的作用下會被復(fù)位；而對于雙電控電磁閥，在兩端都無電控信號時，閥芯的位置是取決于前一個電控信號。

特別注意：雙電控電磁閥的兩個電控信號不能同時為“1”，即在控制過程中不允許兩個線圈同時得電，否則，可能會造成電磁線圈燒毀，當(dāng)然，在這種情況下閥芯的位置是不確定的。傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用1－伸縮氣缸2－旋轉(zhuǎn)氣缸3－提升氣缸4－單向控制電磁閥5－雙向控制電磁閥傳感器及伺服驅(qū)動在輸送站項目中的應(yīng)用自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試3.輸送站機械及氣路安裝輸送站機械及氣路安裝1.輸送站的機械安裝

（1）直線運動組件的組裝輸送站機械及氣路安裝①底板上裝配直線導(dǎo)軌直線導(dǎo)軌是精密機械運動部件，它的安裝、調(diào)整都要遵循一定的方法和步驟，而且輸送站中使用的導(dǎo)軌的長度較長，要快速準確的調(diào)整好兩導(dǎo)軌的相互位置，使其運動平穩(wěn)、受力均勻、運動噪音小。②裝配大溜板、四個滑塊組件將大溜板與兩直線導(dǎo)軌上的四個滑塊的位置找準并進行固定，在擰緊固定螺栓的時候，應(yīng)一邊推動大溜板左右運動一邊擰緊螺栓，直到滑動順暢為止。輸送站機械及氣路安裝③連接同步帶將連接了四個滑塊的大溜板從導(dǎo)軌的一端取出。將兩個同步帶固定座安裝在大溜板的反面，用于固定同步帶的兩端。再分別將調(diào)整端同步輪安裝支架組件、電機側(cè)同步輪安裝支架組件上的同步輪套入同步帶的兩端，在此過程中應(yīng)注意電機側(cè)同步輪安裝支架組件的安裝方向兩組件的相對位置，并將同步帶兩端分別固定在各自的同步帶固定座內(nèi)，同時也要注意保持連接安裝好后的同步帶平順一致。完成以上安裝任務(wù)后，再將滑塊套在柱形導(dǎo)軌上。輸送站機械及氣路安裝④同步輪安裝支架組件裝配先將電機側(cè)同步輪安裝支架組件用螺栓固定在導(dǎo)軌安裝底板上，再將調(diào)整端同步輪安裝支架組件與底板連接，然后調(diào)整好同步帶的張緊度，鎖緊螺栓。⑤伺服電機安裝將電機安裝板固定在電機側(cè)同步輪支架組件的相應(yīng)位置，將電機與電機安裝活動連接，并在主動軸、電機軸上分別套接同步輪，安裝好同步帶，調(diào)整電機位置，鎖緊連接螺栓。最后安裝左右限位以及原點傳感器支架。輸送站機械及氣路安裝（2）機械手裝置的組裝圖6－26提升機構(gòu)組件圖6－27裝配好的機械手裝置輸送站機械及氣路安裝安裝時注意要先找好導(dǎo)桿氣缸安裝板與氣動擺臺連接的原始位置，以便有足夠的回轉(zhuǎn)角度。安裝完成后要檢查擺臺上的導(dǎo)桿氣缸、氣動手指組件的回轉(zhuǎn)位置是否滿足在其余各工作站上抓取和放下工件的要求，進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。輸送站機械及氣路安裝2.輸送站的氣路安裝

（1）安裝方法

由輸送站的氣路安裝原理如圖可知，2個單控電磁閥分別控制提升臺氣缸、手臂伸出氣缸。另外2個雙控電磁閥分別控制擺動氣缸和手指氣缸。所有氣缸連接的氣管均沿拖鏈敷設(shè)，插接到電磁閥組上氣源接入電磁閥組匯流板的進氣口。輸送站機械及氣路安裝3.輸送站機械及氣路安裝（2）安裝注意事項

1）一個電磁閥的兩根氣管連接至一個氣缸的兩個端口，不能一個電磁閥交叉連接至兩個氣缸，或兩個電磁閥連接至一個氣缸。

2）接入氣管時插入節(jié)流閥的氣孔后確保不能拉出即可，而且保證不能漏氣。

3）拔出氣管時先要用左手按下節(jié)流閥氣孔上的伸縮件，右手用小力輕輕拔出即可，切不可直接用力強行拔出，否則損壞節(jié)流閥內(nèi)部的鎖扣環(huán)。

4）連接氣路時最好進、出氣管用兩種不同顏色的氣管來連接，方便識別。5）氣管的連接做到走線整齊、美觀、尼龍綁扎距離保持在4－5cm為宜。自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試4.輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試輸送站的電氣線路設(shè)計及連接

（1）電氣控制原理圖輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試（2）輸送站電氣接線

輸送站電氣接線包括裝置側(cè)部分接線和PLC側(cè)部分接線。

裝置側(cè)部分接線：一是把輸送站各傳感器信號線、電源線、0V線按規(guī)定接至裝置側(cè)左邊較寬的接線端子排。二是把輸送站電磁閥的信號線接至裝置側(cè)右邊較窄的接線端子排。輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試（3）輸送站的硬件調(diào)試1）機械：不能松動、運行順暢；輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試2）氣路：連接正確，運行平穩(wěn)；3）逐個檢查I/O接口是否正確。輸送站工藝控制描述（1）正常功能測試輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試

1）上電復(fù)位和初態(tài)檢查

輸送站在通電后，按下復(fù)位按鈕SB1，執(zhí)行復(fù)位操作，使抓取機械手裝置回到原點位置。在復(fù)位過程中，“正常工作”指示燈HL1以1Hz的頻率閃爍。當(dāng)抓取機械手裝置回到原點位置，且輸送站各個氣缸滿足初始位置的要求，則復(fù)位完成，“正常工作”指示燈HL1（橙色燈）常亮，否則HL1以1Hz頻率閃爍。輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試2）啟動運行

若設(shè)備準備好，按下啟動按鈕SB2，系統(tǒng)啟動，“設(shè)備運行”指示燈HL2（綠色燈）常亮，開始功能測試過程。A.抓取機械手裝置從供料站出料臺抓取工件，抓取的順序是：手臂伸出→手爪夾緊抓取工件→提升臺上升→手臂縮回。B.抓取動作完成后，伺服電機驅(qū)動機械手裝置向加工站移動，移動速度不小于300mm/s。

C.機械手裝置移動到加工站物料臺的正前方后，即把工件放到加工站物料臺上。抓取機械手裝置在加工站放下工件的順序是：手臂伸出→提升臺下降→手爪松開放下工件→手臂縮回。輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試

D.放下工件動作完成2秒后，抓取機械手裝置執(zhí)行抓取加工站工件的操作。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相同。

E.抓取動作完成后，伺服電機驅(qū)動機械手裝置移動到裝配站物料臺的正前方。然后把工件放到裝配站物料臺上。其動作順序與加工站放下工件的順序相同。

F.放下工件動作完成2秒后，抓取機械手裝置執(zhí)行抓取裝配站工件的操作。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相同。輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試

G.機械手手臂縮回后，擺臺逆時針旋轉(zhuǎn)90°，伺服電機驅(qū)動機械手裝置從裝配站向分揀站運送工件，到達分揀站入料口后把工件放下，動作順序與加工站放下工件的順序相同。

H.放下工件動作完成后，機械手手臂縮回，然后執(zhí)行返回原點的操作。伺服電機驅(qū)動機械手裝置以400mm/s的速度返回，返回900mm后，擺臺順時針旋轉(zhuǎn)90°，然后以100mm/s的速度低速返回原點停止，完成一個周期的工作。輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試3）正常停止

當(dāng)抓取機械手裝置返回原點后，一個測試周期結(jié)束。當(dāng)供料站的出料臺上放置了工件時，再按一次啟動按鈕SB2，開始新一輪的測試。非正常運行的功能測試輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試

若在工作過程中按下急停按鈕QS，則系統(tǒng)立即停止運行。在急停復(fù)位后，應(yīng)從急停前的斷點開始繼續(xù)運行。

在急停狀態(tài)下，綠色指示燈HL2以1Hz的頻率閃爍，直到急停復(fù)位后恢復(fù)正常運行時，HL2恢復(fù)常亮。順序功能圖輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試輸送站主程序順序功能圖輸送站電氣安裝、程序設(shè)計與調(diào)試初