（中職） 工業(yè)機(jī)器人任務(wù)4 步進(jìn)升降機(jī)構(gòu)的組裝、接線與調(diào)試教學(xué)課件（）

（中職）工業(yè)機(jī)器人任務(wù)4步進(jìn)升降機(jī)構(gòu)的組裝、接線與調(diào)試教學(xué)課件（工信版）目錄01學(xué)習(xí)目標(biāo)02任務(wù)描述03任務(wù)準(zhǔn)備04任務(wù)實(shí)施05任務(wù)評(píng)價(jià)06技能拓展【能力目標(biāo)】3能夠進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與PLC端子的接線2能夠根據(jù)步進(jìn)升降機(jī)構(gòu)的接線圖對(duì)步進(jìn)升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行組裝1能理解步進(jìn)電機(jī)的工作原理6能自覺遵守6S管理要求5能正確表達(dá)和交流4能夠進(jìn)行步進(jìn)升降機(jī)構(gòu)的調(diào)試【任務(wù)描述】描述

有一分揀裝配單元，需要對(duì)步進(jìn)升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行組裝、接線及調(diào)試。電工班接受此任務(wù)，要求在規(guī)定期限完成，并交有關(guān)人員驗(yàn)收。步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和PLC端子進(jìn)行組裝、接線及調(diào)試，使之能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。原理

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的?！救蝿?wù)準(zhǔn)備】1.步進(jìn)電機(jī)原理介紹2.2M420步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器介紹(1)典型接線圖2M420步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器典型接線如圖4-3-1所示，接線端子圖如圖4-3-2所示：圖4-3-1驅(qū)動(dòng)器典型接線圖圖4-3-2接線端子圖【任務(wù)準(zhǔn)備】2.2M420步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器介紹(2)2M420驅(qū)動(dòng)器規(guī)格參數(shù)2M420步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器規(guī)格參數(shù)如表4-3-1所示：

表4-3-12M420步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器規(guī)格參數(shù)供電電壓

直流24V—40V輸出相電流0.3A—2.5A控制信號(hào)輸入電流6—20mA冷卻方式

自然風(fēng)冷使用環(huán)境要求

避免有大量金屬粉塵、油霧或腐蝕性氣體使用環(huán)境溫度-10℃—+45℃使用環(huán)境濕度85%非冷凝重量0.4Kg【任務(wù)準(zhǔn)備】3.步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與PLC接線圖接線圖如圖4-3-3所示：圖4-3-3接線圖【任務(wù)準(zhǔn)備】4.接口板端子分配表（1）掛板接口板CN31端子分配表

如表4-3-2所示：表4-3-2掛板接口板CN31端子分配表接口板CN271地址線號(hào)功能描述備注01X04步進(jìn)上限位

02X05步進(jìn)下限位

03X06步進(jìn)原點(diǎn)

04X07物料到位檢測(cè)

05X10皮帶前端檢測(cè)

06X11皮帶末端檢測(cè)

07X12外形檢測(cè)傳感器A

08X13外形檢測(cè)傳感器B

09X14升降氣缸縮回限位

10X15升降氣缸伸出限位

11X16預(yù)留

12X17預(yù)留

13X20預(yù)留

20Y00步進(jìn)脈動(dòng)信號(hào)

21Y01預(yù)留

22Y02步進(jìn)方向信號(hào)

23Y03預(yù)留

24Y10皮帶正轉(zhuǎn)繼電器

25Y11皮帶反轉(zhuǎn)繼電器

26Y12升降氣缸電磁閥

27Y13預(yù)留

28Y14預(yù)留

29Y15預(yù)留

APS6+繼電器常開觸點(diǎn)

BPS6-直流24V負(fù)

CPS62+繼電器常開觸點(diǎn)

DPS63+繼電器常開常閉觸點(diǎn)共公端

EX00啟動(dòng)按鈕

FX01停止按鈕

GX02復(fù)位按鈕

HX03聯(lián)機(jī)信號(hào)

IY04啟動(dòng)指示燈

JY05停止指示燈

KY06復(fù)位指示燈

LPS69+直流24V正【任務(wù)準(zhǔn)備】4.接口板端子分配表（2）桌面接口板CN32端子分配表如表4-3-3所示：

接口板CN32地址線號(hào)功能描述備注1步進(jìn)上限位步進(jìn)上限位微動(dòng)開關(guān)常閉端

2步進(jìn)下限位步進(jìn)下限位微動(dòng)開關(guān)常閉端

3步進(jìn)原點(diǎn)步進(jìn)原點(diǎn)傳感器信號(hào)線

4物料到位檢測(cè)物料到位檢測(cè)傳感器信號(hào)線

5皮帶前端檢測(cè)皮帶前端檢測(cè)傳感器信號(hào)線

6皮帶末端檢測(cè)皮帶末端檢測(cè)傳感器信號(hào)線

7外形檢測(cè)傳感器A外形檢測(cè)傳感器A信號(hào)線

8外形檢測(cè)傳感器B外形檢測(cè)傳感器B信號(hào)線

9升降氣缸縮回限位升降氣缸縮回限位磁性開關(guān)+端

10升降報(bào)缸伸出限位升降氣缸伸出限位磁性開關(guān)+端

20步進(jìn)脈沖步進(jìn)脈沖信號(hào)線

21步進(jìn)方向步進(jìn)方向信號(hào)線

24皮帶電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器皮帶電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器線圈“13”號(hào)接線端

25皮帶電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器皮帶電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器線圈“13”號(hào)接線端

26升降氣缸電磁閥升降氣缸電磁閥-端

38步進(jìn)原點(diǎn)+步進(jìn)原點(diǎn)傳感器電源線+端

39物料到位檢測(cè)+物料到位檢測(cè)傳感器電源線+端

40皮帶前端檢測(cè)+皮帶前端檢測(cè)傳感器電源線+端

41皮帶末端檢測(cè)+皮帶末端檢測(cè)傳感器電源線+端

42外形檢測(cè)傳感器A+外形檢測(cè)傳感器A電源線+端

43外形檢測(cè)傳感器B+外形檢測(cè)傳感器B電源線+端

44PS69+步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器“PLS+”端子電阻2端

45PS69+步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器“DIR+”端子電阻2端

46步進(jìn)上限位-步進(jìn)上限位微動(dòng)開關(guān)公共端

47步進(jìn)下限位-步進(jìn)下限位微動(dòng)開關(guān)公共端

48步進(jìn)原點(diǎn)-推料氣缸伸出限位磁閥開關(guān)-端

49推料氣缸縮回限位-推料氣缸縮回限位磁閥開關(guān)-端

50皮帶前端檢測(cè)-皮帶前端檢測(cè)傳感器電源線-端

51皮帶末端檢測(cè)-皮帶末端檢測(cè)傳感器電源線-端

52外形檢測(cè)傳感器A-外形檢測(cè)傳感器A電源線-端

53外形檢測(cè)傳感器B-外形檢測(cè)傳感器B電源線-端

54升降氣缸縮回限位-升降氣缸縮回限位磁性開關(guān)-端

55升降氣缸伸出限位-升降氣缸伸出限位磁性開關(guān)-端

56PS69+皮帶電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器“9”號(hào)接線端

57PS69+皮帶電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器“9”號(hào)接線端

58升降氣缸電磁閥+升降氣缸電磁閥+端

60PS69+步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器“V+”端子

61PS69+限位保護(hù)板“24V”號(hào)端子

63PS69+直流電源24V+進(jìn)線

64PS6-直流電源24V-進(jìn)線

67PS6-步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器“GND”端子

68PS5-限位保護(hù)板“0V”號(hào)端子表4-3-3桌面接口板CN32端子分配表【任務(wù)準(zhǔn)備】（2）啟動(dòng)設(shè)備前注意事項(xiàng)1）注意觀察有機(jī)玻璃物料的數(shù)量是否是8個(gè)，如多請(qǐng)移走多余的，如少請(qǐng)?zhí)砑又?個(gè)。2）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器電源接線是否正確。3）當(dāng)機(jī)器人停止在步進(jìn)升降臺(tái)正上方時(shí)禁止啟動(dòng)設(shè)備。（1）上電前檢查

1）觀察機(jī)構(gòu)上各元件外表是否有明顯移位、松動(dòng)或損壞等現(xiàn)象；如果存在以上現(xiàn)象，及時(shí)調(diào)整、緊固或更換元件。2）對(duì)照接口板端子分配表或接線圖檢查桌面和掛板接線是否正確，尤其要檢查24V電源，電氣元件電源線等線路是否有短路、斷路現(xiàn)象。3）設(shè)備上不能放置任何不屬于本工作站的物品，如有發(fā)現(xiàn)請(qǐng)及時(shí)清除。5.調(diào)試步驟【任務(wù)準(zhǔn)備】（3）傳感器調(diào)試1）當(dāng)有機(jī)玻璃處在皮帶前端檢測(cè)或皮帶末端檢測(cè)光電傳感器上方時(shí)，能夠準(zhǔn)確感應(yīng)并輸出信號(hào)；2）當(dāng)有機(jī)玻璃處在外形檢測(cè)傳感器A與外形檢測(cè)傳感器B正上方時(shí)，能夠準(zhǔn)確判斷外形并輸出信號(hào)；3）當(dāng)步進(jìn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)有機(jī)玻璃上升到物料到位檢測(cè)光纖傳感器時(shí)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)并輸出信號(hào)；4）當(dāng)步進(jìn)構(gòu)機(jī)處于原點(diǎn)時(shí)，步進(jìn)原點(diǎn)傳感器能夠準(zhǔn)備切斷輸出信號(hào)；5）當(dāng)步進(jìn)機(jī)構(gòu)觸發(fā)步進(jìn)下限位微動(dòng)開關(guān)時(shí)，能夠準(zhǔn)備切斷與PLC的信號(hào)；6）當(dāng)步進(jìn)機(jī)構(gòu)觸發(fā)步進(jìn)上限位微動(dòng)開關(guān)時(shí)，能夠準(zhǔn)備切斷與PLC的信號(hào)；5.調(diào)試步驟【任務(wù)準(zhǔn)備】5.調(diào)試步驟（4）步進(jìn)系統(tǒng)調(diào)試；1）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)部分需要利用PLC和計(jì)算機(jī)進(jìn)行電路測(cè)試，主要測(cè)試線路連接I/O是否正確，步進(jìn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手動(dòng)工作情況，設(shè)置合適的參數(shù)。2）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的DIP撥碼開關(guān)默認(rèn)設(shè)置為11010111；如圖4-4所示。電機(jī)接口電源接口電機(jī)方向電機(jī)脈沖撥碼設(shè)置圖4-3-4步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器【任務(wù)準(zhǔn)備】5.調(diào)試步驟（3）步進(jìn)系統(tǒng)調(diào)試；（4）驅(qū)動(dòng)器各端子接口定義如表4-4所示：表4-3-4驅(qū)動(dòng)器端子定義標(biāo)記符號(hào)功能注釋POWER

電源指示燈

綠色：電源指示燈PLS

步進(jìn)脈沖信號(hào)

下降沿有效，每當(dāng)脈沖由高低變化時(shí)，電機(jī)走一步DIR

步進(jìn)方向信號(hào)

用于改變電機(jī)轉(zhuǎn)向V+

電源正極DC12V-40VGND

電源負(fù)極A+

電機(jī)接線A相接線A-B+B相接線B-DIP1~DIP8

電機(jī)電流細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置ON：1OFF：0【任務(wù)準(zhǔn)備】5.調(diào)試步驟（4）步進(jìn)系統(tǒng)調(diào)試；4）DIP開關(guān)功能說明：DIP撥碼開關(guān)用來設(shè)定驅(qū)動(dòng)器的工作方式和工作參數(shù)，使用前請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀參考！注意更改撥碼開關(guān)的設(shè)定之前請(qǐng)先切斷電源！DIP開關(guān)的功能描述如表4-5所示。表4-3-5DIP開關(guān)功能開關(guān)序號(hào)ON功能OFF功能特別說明DIP1-DIP4細(xì)分設(shè)置用細(xì)分設(shè)置用

DIP5靜態(tài)電流半流靜態(tài)電流全流

DIP6-DIP8輸出電流設(shè)置用輸出電流設(shè)置用5）細(xì)分設(shè)定表如表4-6所示。表4-3-6細(xì)分設(shè)定表開關(guān)序號(hào)DIP1為ONDIP1為OFFDIP2DIP3DIP4細(xì)分細(xì)分ONONON無效2OFFONON44ONOFFON85OFFOFFON1610ONONOFF3225OFFONOFF6450ONOFFOFF128100OFFOFFOFF256200【任務(wù)準(zhǔn)備】1.制定工作計(jì)劃掌握好理論知識(shí)，完成任務(wù)要求；小組共同分析、討論決策出最優(yōu)實(shí)施步驟方案；再由組長(zhǎng)進(jìn)行任務(wù)分工，完成組裝、接線及調(diào)試；表4-4-1工作計(jì)劃表序號(hào)實(shí)施過程內(nèi)容備注第一步工具和材料準(zhǔn)備

第二步單元模塊的元件器組裝

第三步步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與PLC接線PLC接線

第四步調(diào)試與運(yùn)行

【任務(wù)準(zhǔn)備】2.準(zhǔn)備工具為完成工作任務(wù)，每個(gè)工作小組需要向工作站內(nèi)倉庫工作人員提供借用工具清單。表4-4-2工具借用清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量借出時(shí)間學(xué)生簽名歸還時(shí)間學(xué)生簽名備注

【任務(wù)實(shí)施】3.準(zhǔn)備材料為完成工作任務(wù)，每個(gè)工作小組需要向工作站內(nèi)倉庫工作人員提供領(lǐng)用材料清單。表4-4-3材料借用清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量借出時(shí)間學(xué)生簽名歸還時(shí)間學(xué)生簽名備注

【任務(wù)實(shí)施】4.根據(jù)任務(wù)準(zhǔn)備中的知識(shí)進(jìn)行步進(jìn)升降機(jī)構(gòu)單元模塊的元件器組裝，并記錄組裝過程中遇到的問題：

5.根據(jù)任務(wù)準(zhǔn)備中的接線圖進(jìn)行步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與PLC接線，并記錄組裝過程中遇到的問題：

6.步進(jìn)電機(jī)的調(diào)試注意事項(xiàng)：（1）電機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)；（2）步進(jìn)電機(jī)能夠上升和下降；（3）步進(jìn)電機(jī)到達(dá)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)就不能下降或上升?！救蝿?wù)實(shí)施】各小組分別派代表按技術(shù)要求檢測(cè)其他小組設(shè)備并作記錄:檢測(cè)問題記錄：