全国职业技能大赛自动化生产线Word文档下载推荐.docx

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由导轨、导轨滑块、直线气缸及安装立板、气动手指及连接座所构成的滑动工件台组件，以及PLC和接线端口已经安装在底板上。

图3是已完成装配的加工单元主要部分装配图，图中尚未画出PLC和接线端口等组件。

图3加工单元装配图

（4）装配单元的装配、接线、气路连接等工作已完成，选手只须完成把该单元安装在工作桌面上的工作。

装配单元主要部分如图4所示，图中尚未画出PLC和接线端口等组件。

图4装配单元装配图

（5）分拣单元装配要求

PLC和接线端口已经安装在底板上，传送带机构已装配为组件，但不包括其上的推料气缸和光纤传感器。

其余器件应自行装配。

图5是装配完成并安装在工作桌面上的分拣单元装配图。

图5分拣单元装配图

（6）输送单元装配要求如下：

桌面上已安装好直线导轨、步进电机及同步带传动装置、左右极限开关和原点开关，其余器件自行装配。

输送单元传动组件和机械手装置的正视和俯视示意图如图6所示，图7给出抓取机械手装置的装配图。

图6输送单元传动组件和机械手装置的正视和俯视示意图

图7抓取机械手装置的装配图

2、气路连接及调整

请按照下述各工作单元的的初始位置要求连接气路：

⑴供料单元的推料气缸和顶料气缸均处于缩回状态。

⑵加工站的滑动工件台的伸缩气缸处于伸出状态；

用于夹紧工件的气动手指处于张开状态；

冲压气缸处于缩回位置。

⑶装配站的挡料气缸处于伸出状态，顶料气缸处于缩回状态。

料仓上已经有足够物料。

装配机械手的升降气缸处于提升状态，伸缩气缸处于缩回状态，气爪处于松开状态。

⑷分拣单元的两个推料气缸均处于缩回状态。

⑸输送单元抓取机械手升降气缸处于下降位置；

伸缩气缸处于缩回状态；

气爪处于松开状态。

3、设计输送单元的电气控制电路图

包括PLC的I/O端子分配、步进电机及其驱动器控制电路，变频器主电路和控制电路。

其中，步进电机驱动器控制电路必须设置抓取机械手装置运动的限位保护。

4、按工艺要求连接电路

供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元的PLC和接线端口已经安装在单元底板上。

供料、加工、装配和分拣单元PLC与接线端口的接线已经完成，请按照表1～表3给定的I/O分配表，完成工作单元的各传感器、执行机构与接线端口的接线。

不同PLC机型的PLC的I/O分配和端子接线表分别如表1、表2和表3所示，表中的端子号是接线端口从左边计起的下层或上层端子编号，+24V是接线端口中直流电源经熔断器后的输出线。

表1“西门子”机型的I/O分配及端子接线表

表1（a）供料单元PLC（S7-222-AC/DC/RLY）的I/O分配及端子接线表

端子号

输入

输出

1（下层）

物料台物料检测

I0.4

14（下层）

顶料电磁阀

Q0.0

2（下层）

物料不足检测

I0.5

15（下层）

推料电磁阀

Q0.1

3（下层）

物料没有检测

I0.6

8（下层）

顶料到位

I0.0

9（下层）

顶料复位

I0.1

1,2（上层）

输出公共端

（+24V）

1L

10（下层）

推料到位

I0.2

11（下层）

推料复位

I0.3

上层

4～16

端子

0V端子

12（下层）

启动/停止按钮

I0.7

+24V端

输入公共端

1M、2M

表1（b）加工单元PLC（S7-222-AC/DC/RLY）的I/O分配及端子接线表

夹紧电磁阀

4（下层）

物料台夹紧检测

料台伸缩

5（下层）

物料台伸出到位

13（下层）

加工压头

Q0.2

6（下层）

物料台缩回到位

7（下层）

加工压头上限

加工压头下限

急停按钮

1（上层）

1L,2L

上层4～

13端子

表1（c）装配单元PLC（S7-226-AC/DC/RLY）的I/O分配表

25（下层）

挡料电磁阀

26（下层）

物料左检测

27（下层）

回转电磁阀

物料右检测

28（下层）

手爪夹紧电磁阀

Q0.3

放料台物料检测

29（下层）

手爪升降电磁阀

Q0.4

30（下层）

手爪伸缩电磁阀

Q0.5

32（下层）

红色警示灯

Q0.6

挡料状态

33（下层）

黄色警示灯

Q0.7

落料状态

I1.0

34（下层）

绿色警示灯

Q1.0

转缸左旋到位

I1.1

16（下层）

转缸右旋到位

I1.2

17（下层）

手爪夹紧到位

I1.3

18（下层）

手爪下降到位

I1.4

19（下层）

手爪上升到位

I1.5

20（下层）

手爪缩回到位

I1.6

2（上层）

21（下层）

手爪伸出到位

I1.7

22（下层）

I2.0

6～34

23（下层）

I2.1

表1（d）分拣单元PLC（S7-222-AC/DC/RLY）的I/O分配及端子接线表

光纤传感器SC1

推杆1电磁阀

光纤传感器SC2

推杆2电磁阀

放料口物料检测

预留给变频器控制端子

推杆1到位

推杆2到位

2L

4～14

表2“松下”机型的I/O分配及端子接线表

表2（a）供料单元PLC（FP-X-C14R）的I/O分配表

X4

Y1

X5

Y2

X6

X0

X1

C0,C1

X2

X3

X7

COM

表2（b）加工单元PLC（FP-X-C14R）的I/O分配及端子接线表

Y0

C0～C5

13端子

表2（c）装配单元PLC（FP-X-C60R）的I/O分配表

Y3

Y4

Y5

YA

YB

X8

YC

X9

XA

XB

XC

XD

XE

XF

X10

X11

表2（d）分拣单元PLC（FP-X-C14R）的I/O分配表

17（上层）

C2,C3

表3“三菱”机型的I/O分配及端子接线表

表3（a）供料单元PLC（FX2N-16MR）的I/O分配及端子接线表

X004

Y000

X005

Y001

X006

X000

X001

1,2（上

层）

X002

X003

4～16

X007

13（上层）

输入公共端（0V）

表3（b）加工单元PLC（FX2N-16MR）的I/O分配及端子接线表

Y002

Y000～

Y005

10（上层）

表3（c）装配单元PLC（FX2N-48MR）的I/O分配表

Y003

Y004

Y010

Y011

X010

Y012

X011

X012

X013

X014

X015

X016

2,3,4（上

COM1,

COM2,

COM3

X017

X020

X021

6～34

23（上层）

表3（d）分拣单元PLC（FX2N-16MR）的I/O分配及端子接线表

Y2～Y5

1,2

（上层）

11（上层）

5、各站PLC网络连接

系统的控制方式应采用分布式网络控制。

系统主令工作信号由连接到输送站的按钮/指示灯模块提供，安装在工作桌面上的警示灯应能显示整个系统的主要工作状态，例如复位、启动、停止、报警等。

并且应提供输送站的按钮/指示灯模块的2个指示灯用于指示网络的正常和故障状态。

对不同厂家PLC的系统，所指定的网络通信方式如下：

⑴采用西门子S7-200系列时，指定为PPI方式。

⑵采用松下FP-X系列时，指定为PC-Link方式。

⑶采用三菱FX系列时，指定为N:

N方式。

6、系统手动工作模式测试

系统的工作模式分为自动运行和手动工作模式，手动工作模式仅限于分拣站的测试。

两种工作模式由输送站的按钮/指示灯模块中选择开关切换。

要从自动运行方式切换到手动工作模式，仅限当前工作周期完成后切换有效。

在手动工作模式下，操作人员需在分拣站侧首先把该站急停按钮按下，然后用该站的启动/停止按钮操作，单步执行指定的测试项目（测试时传送带上工件用人工放下）。

急停按钮复位后，表示测试结束。

要从分拣测试方式切换到自动运行方式，须待急停按钮复位且分拣站传送带上没有工件才有效。

测试项目的指定如表5所示：

表5分拣测试项目内容

项目序号

项目内容

1

变频器运行频率测试：

空载下按低速（10Hz），中速（25Hz），高速（35Hz）顺序，各运行5秒后结束。

2

白色工件分拣测试：

在传送带入料口放下白色工件，高速（35Hz）运行下，在滑槽1中间准确停止，由推杆1推到滑槽1中。

3

黑色工件分拣测试：

在传送带入料口放下黑色工件，高速（35Hz）运行下，在滑槽2中间准确停止，由推杆2推到滑槽2中。

注：

必须在前一项测试结束后，才能按下启动/停止按钮，进入下一项操作。

7、系统正常的自动运行模式测试

（1）系统复位及启动

系统在通电后，首先自动执行复位操作，使输送站机械手装置回到原点位置。

这时，绿色警示灯以1Hz的频率闪烁。

输送站机械手装置回到原点位置后，复位完成。

如果供料站和装配站的料仓均有工件，则绿色警示灯常亮，表示允许启动系统。

按下启动按钮，系统启动，绿色和黄色警示灯均常亮。

（2）供料站的运行

系统启动后，若供料站的物料台上没有工件，则应把工件推到物料台上，并向系统发出物料台上有工件信号。

若供料站的料仓内没有工件或工件不足，则向系统发出报警或预警信号。

物料台上的工件被输送站机械手取出后，若系统启动信号仍然为ON，则进行下一次推出工件操作。

供料站各部件的具体工作顺序，请自行设计，但应保证推料过程的可靠性。

（3）输送站运行1

当工件推到供料站物料台后，输送站抓取机械手装置应执行抓取供料站工件的操作。

抓取工件的具体操作顺序，请自行设计。

抓取动作完成后，步进电机驱动机械手装置移动到加工站物料台的正前方。

然后把工件放到加工站物料台上。

其动作顺序请自行设计。

（4）加工站运行

加工站物料台的物料检测传感器检测到工件后，执行把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方；

完成对工件的冲压加工，然后把加工好的工件重新送回物料台的工件加工工序。

操作结束，向系统发出加工完成信号。

（5）输送站运行2

系统接收到加工完成信号后，输送站机械手应执行抓取已加工工件的操作。

抓取动作完成后，步进电机驱动机械手装置移动到装配站物料台的正前方。

然后把工件放到装配站物料台上。

（6）装配站运行

装配站物料台的传感器检测到工件到来后，应首先执行把该站料仓的小园柱工件转移到装配机械手下方的操作，然后由装配机械手执行把小园柱工件装入大工件中的操作。

装入动作完成后，向系统发出装配完成信号。

装配动作顺序请自行设计。

如果装配站的料仓或料槽内没有小园柱工件或工件不足，应向系统发出报警或预警信号。

（7）输送站运行3

系统接收到装配完成信号后，输送站机械手应执行抓取已装配的工件对的操作。

然后该机械手装置逆时针旋转90°

，步进电机驱动机械手装置从装配站向分拣站运送工件对，到达分拣站传送带上方入料口后把工件对放下，然后执行返回原点的操作。

返回到原点的操作顺序，请自行设计。

（8）分拣站运行

输送站机械手装置放下工件、缩回到位后，分拣站的变频器即启动，驱动传动电动机以频率为35Hz的速度，把工件带入分拣区。

如果工件对上的小园柱工件为白色，则该工件对到达1号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到1号槽中；

如果为黑色，则该工件对到达2号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到2号槽中。

当分拣气缸活塞杆推出工件对并返回后，应向系统发出分拣完成信号。

如果是废品工件，则该工件到达2号光纤传感器时，传动电动机改为低速运行，运行频率为10Hz。

把工件带到传送带末端，工件跌落末端的废品收集箱后，变频器停止运行，并向系统发出分拣完成信号。

[说明一]

仅当分拣站分拣工作完成，并且输送站机械手装置回到原点，系统的一个工作周期才认为结束。

如果在工作周期没有按下过停止按钮，系