項目5 分揀站安裝與調(diào)試

1、自動線安裝與調(diào)試自動線安裝與調(diào)試 2021-7-161 自動線安裝與調(diào)試 電子技術(shù)學(xué)院：雷聲勇電子技術(shù)學(xué)院：雷聲勇 20142014年年1010月月2929日日 項目五、項目五、 分揀站的安裝與調(diào)試分揀站的安裝與調(diào)試 （6+6=12學(xué)時）學(xué)時） l教學(xué)內(nèi)容： 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 5.2分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試 5.3分揀站的程序設(shè)計、調(diào)試與運行 l教學(xué)目的： 1理解分揀站的基本功能及硬件結(jié)構(gòu)； 2能夠正確安裝、調(diào)試分揀站的電路、氣路； 3能夠編寫、調(diào)試分揀站程序，使之滿足工藝 控制要求。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 2 項目五、項目五、 分揀站的安裝與調(diào)試分揀站的安裝與

2、調(diào)試 （6+6=12學(xué)時）學(xué)時） l教學(xué)重點： 1分揀站的電路、氣路的安裝、調(diào)試； 2分揀站程序的編寫、調(diào)試，滿足工藝控制要 求。 l教學(xué)難點： 分揀站程序的編寫、調(diào)試，滿足工藝控制要求。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 3 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 1、功能：分揀站是YL335B生產(chǎn)線的末端工作站， 擔負著將不同材質(zhì)的工件（白色、黑色、金屬工件，以 及與白色芯、黑色芯、金屬芯工件組合而成的工件）自 動送至不同的分揀槽的作用。其具體功能為：將來自上 一工作站送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同 材質(zhì)的工件從不同的料槽分流的功能。 2021-7-16 自動線安

3、裝與調(diào)試 4 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 2、 分揀站的硬件結(jié)構(gòu) 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 5 1三相異步電動機 2金屬傳感器 3分揀槽1 4分揀槽2 5分揀槽3 6光纖 傳感器 7推料氣缸 8磁性開關(guān) 9傳送帶 10光電旋轉(zhuǎn)編碼器 11分揀入料 口 12光電傳感器 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 6 （1）傳送和分揀機構(gòu) 傳送和分揀機構(gòu)主要由傳送帶、出料滑槽、推料氣缸、 漫射式光電傳感器、光纖傳感器、磁性開關(guān)等組成。傳 送帶是把機械手輸送過來加工好的工件進行傳輸，輸送 至分揀區(qū)。 5.1分揀站的功能

4、及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 傳送和分揀的工作原理：當輸送站送來的工件放到分揀 站入料口時，入料口漫射式光電傳感器檢測到有工件， 同時安裝在入料口的光纖傳器檢測工件的材質(zhì)是黑色或 白色，將檢測到的信號傳輸給PLC，在PLC程序的控制下 ，啟動變頻器，電機運轉(zhuǎn)驅(qū)動傳送帶工作，把工件帶進 分揀區(qū)，如果進入分揀區(qū)工件為金屬工作，將金屬工件 推到1 號槽里；如果進入分揀區(qū)的工件為白色工件，將白 色工件推到2 號槽里；如果是黑色工件，則將黑色工件推 到3號槽里。每當一個工件被推入料槽里，分揀站完成一 個工作周期，等待下一次工件放入分揀入料口。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 7 5.1分揀站的

5、功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) （2）傳送帶驅(qū)動機構(gòu) 傳送帶驅(qū)動機構(gòu)主要由電機支架、三相減速電動機、聯(lián) 軸器、皮帶等組成。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 8 1三相減速電機 2聯(lián)軸器 3傳感器安裝支架 4定位器 5傳送帶 6光電旋轉(zhuǎn)編碼器 7底板 8電機安裝支架 9傳送帶支架 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 3、 傳感器在分揀站中的應(yīng)用 分揀站使用1個光電傳感器、3個磁性傳感器（也稱磁 性開關(guān)）、2個光纖傳感器（根據(jù)需要選擇安裝）、1個 金屬傳感器（根據(jù)需要選擇安裝）和1個光電旋轉(zhuǎn)編碼器 。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 9 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)

6、構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) （1）光電傳感器 安裝在分揀站入料口的光電傳感器主要用于檢測是否有 工件進入分揀站入料口。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 10 1光電傳感器 2分揀站入料口 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 11 （2）磁性開關(guān)： 分揀站的3個磁性開關(guān)分別用于檢測3個推料氣缸是否 推料到位。 1推料桿1磁性開關(guān) 2推料桿2磁性開關(guān) 3推料桿3磁性開關(guān) 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) （3）光纖傳感器：檢測分揀站工件或芯件的顏色（黑 色或白色）。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 12 1檢測黑色或

7、白色工件 2檢測黑色或白色芯件 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 13 （4）金屬傳感器：在分揀站的具體應(yīng)用中，根據(jù)工作任 務(wù)需要可以靈活安裝金屬傳感器的位置。金屬傳感器既 可以用于檢測分揀站的工件是否為金屬工件，也可以用 于檢測工件的芯件是否為金屬芯件， 1檢測金屬工件 2檢測金屬芯件 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) （5）光電旋轉(zhuǎn)編碼器在分揀站中的應(yīng)用 1）作用：一是精確定位被分揀的工件在3個分揀槽的位 置；二是精確定位工件或芯件在金屬、光纖等傳感器檢 測范圍內(nèi)的具體位置。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 1

8、4 圖57 光電旋轉(zhuǎn)編碼器 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 2）原理：旋轉(zhuǎn)編碼器是通過光電轉(zhuǎn)換，將輸出至軸上的 機械、幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字信號的傳感器，主 要用于速度或位置（角度）的檢測。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 15 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 自動線上常采用的是增量式旋轉(zhuǎn)編碼器。增量式編碼器 是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B 和Z 相 ；A、B 兩組脈沖相位差90，用于辯向。當A相脈沖超前B 相脈沖時為正轉(zhuǎn)方向，而當B相脈沖超前A 相脈沖時則為 反轉(zhuǎn)方向。Z 相為每轉(zhuǎn)一個脈沖，用于基準點定位。 2021-7-16

9、自動線安裝與調(diào)試 16 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 3）位置檢測原理。為了確定工件移動的位移量，首先要 弄清楚脈沖當量的概念。脈沖當量，即每個脈沖對應(yīng)的 位移量。本項目采用通用型光電旋轉(zhuǎn)編碼器，選用型號 為：ZKT4808-001G-500BZ3-12-24C。工作電源DC12 24V，NPN型集電極開路輸出，分辨率500線。實際應(yīng)用 中為了提高分辨率，在軟件設(shè)計上采用4倍頻方法，這樣 編碼器旋轉(zhuǎn)一周輸出2000個脈沖。分揀裝置主動軸的直 徑為43mm，所以該編碼器的脈沖當量，即每個脈沖對應(yīng) 的位移量為： 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 17 mmm mmd 5

10、.670675. 0 2000 4314. 3 2000 （51） 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 三個推料氣缸距離入料口的位置如下圖所示： 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 18 由式（51）可知，三個位置對應(yīng)的脈沖數(shù)分別為： 5192、3896、2841。 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 19 4.變頻器在分揀站中的應(yīng)用 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 20 1）1、2腳：變頻器內(nèi)部+10V直流電源輸出端子。 2）3、4腳：010V模擬量信號輸入端子，

11、其中3腳為正極，4腳為負極。 3）5、6、7腳：數(shù)字量輸入端子，可通過參數(shù)設(shè)置其具體的功能。 4）8、9腳：變頻器內(nèi)部帶隔離輸出的+24V直流電源輸出端子，其中8腳為正 極，9腳為負極。 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 變頻器的參數(shù)設(shè)置： 1）工廠復(fù)位 2）進入快速調(diào)試 3）設(shè)置電動機參數(shù) 4）結(jié)束快速調(diào)試 5）設(shè)置數(shù)字端口功能 6）設(shè)置頻率源和頻率值參數(shù) 7）設(shè)置斜坡上升、下降時間 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 21 5.1分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) MM420變頻器的使用舉例：見教材。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 22 5.1分揀站的

12、功能及硬件結(jié)構(gòu)分揀站的功能及硬件結(jié)構(gòu) 4、氣動元件在分揀站中的應(yīng)用 分揀站中用到的氣動元件主要有：雙作用直線氣缸、 節(jié)流閥和電磁閥組等。 分揀采用3個雙作用直線氣缸分別安裝在3個分料槽的 入口前方，這3個氣缸分別由3個兩位五通單控電磁閥組 來控制。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 23 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 24 1、分揀站的機械安裝 （1）傳送機構(gòu)組件 1主動軸組件 2底板 3皮帶 4從動 軸組件 5傳送帶支座 6可滑動氣缸支座 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 （2） 驅(qū)動電

13、機組件 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 25 1底板 2從動軸組件 3皮帶 4主動軸組件 5傳送帶支座 6 聯(lián)軸器 7電動機支撐板 8電動機 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 （3）其它組件 繼續(xù)完成推料氣缸支架、推料氣缸、傳感器支架、出料 槽及支撐板等裝配。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 26 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 2、分揀站的氣路安裝 （1）安裝方法 氣源接入電磁閥組匯流板的進氣口，3個電磁閥分別 控制3個推料氣缸的動作。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 27 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)

14、試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 28 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 （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

15、45cm為宜。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 29 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 3、分揀站的電氣線路設(shè)計及連接 （1） 電氣控制原理圖 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 30 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 31 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 （2）分揀站電氣接線 分揀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：一是把分揀站各傳感器信號線、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。 二是把分揀站電磁閥的信號線

16、接至裝置側(cè)右邊較窄的接 線端子排。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 32 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 33 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 34 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 35 5.2分揀站分揀站的電氣、氣路安裝及調(diào)試的電氣、氣路安裝及調(diào)試 3、 分揀站的硬件調(diào)試 （1）機械：不能松動、運行順暢； （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。 20

17、21-7-16 自動線安裝與調(diào)試 36 5.3分揀站分揀站的程序設(shè)計、調(diào)試與運行的程序設(shè)計、調(diào)試與運行 1、分揀站工藝控制描述 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 37 （1）初態(tài)檢查 設(shè)備上電和氣源接通后，若分揀站的三個氣缸均處于 縮回位置，則“正常工作”指示燈HL1（橙色燈）常亮，表 示設(shè)備準備好。否則，該指示燈以1Hz 頻率閃爍。 5.3分揀站分揀站的程序設(shè)計、調(diào)試與運行的程序設(shè)計、調(diào)試與運行 （2）啟動運行 若設(shè)備準備好，按下啟動按鈕，系統(tǒng)啟動，“設(shè)備運行 ”指示燈HL2（綠色燈）常亮。當分揀站入料口人工放下 已裝配的工件時，變頻器即啟動，三相異步電動機以 30Hz頻率驅(qū)動傳送帶把工件帶入分揀區(qū)。 如果工件為金屬工件，則該工件到達1號滑槽中間，傳 送帶停止，工件被推到1號槽中；如果工件為白色工件， 則該工件到達2號滑槽中間，傳送帶停止，工件被推到2 號槽中；如果工件為黑色工件，則該工件到達3號滑槽中 間，傳送帶停止，工件被推到3號槽中。工件被推出滑槽 后，該工作站的一個工作周期結(jié)束。僅當工件被推出滑 槽后，才能再次向傳送帶下料。 2021-7-16 自動線安裝與調(diào)試 38 5.3分揀站分揀站的程序設(shè)計、調(diào)試與運行的程序設(shè)計、調(diào)試與運行 （3）正常停止 如果在運行期間按下停止按鈕，該工作站在本工作周 期