任务1
供料单元的拆装、编程、调试
分值：35/100
时间：180分钟
背景：
公司新进了一个生产工位（供料单元），作为公司技术人员的你根据相关技术文档完成设备的组装、编程、调试
主要任务：
根据提供现场提供文件资料，电缆、气管及零件，连接电路及气路，正确拆装和调试供料单元根据要求正确编写和调试程序。
任务完成的前提条件：
1、工作单元在经过机械组装、电路、气路的连接后可以正确运行。
（用仿真盒来评分）
2、能够用PLC正确执行控制生产线的程序
（用PLC控制板来评分）
3、系统符合规范要求
（与专业技术规范一致）
供料单元硬件拆卸
要求：
供料单元硬件拆卸前必须已经确认元件是否完好。供料单元的硬件拆卸按照以下表格中的要求来完成。
－现场裁判判断选手拆卸是否已经完成。
生产线布局
操作面板：
初始位置：
1、推料气缸处于伸出状态
2、摆臂处于料仓位置
3、抽真空，吹正压都关闭
4、料仓中没有工件
自动Auto
手动Man
Q1
Q2
停止按钮Stop
开始灯Start lamp
开始按钮Start
复位按钮Reset
复位灯Reset lamp
供料单元细节：
供料单元I/O地址分配：
操作面板I/O地址分配
供料单元设备气路图：
供料单元电路图
供料单元程序编写
要求：
根据任务控制流程描述，正确编写满足任务控制流程功能的程序。－详细见评分表
－评分小组决定选择工件数量和工件颜色
参赛队ID：_________________________ 裁判员：________________________
参赛队ID：_________________________ 裁判员：________________________
－客观评分
－评分小组决定选择工件数量和工件颜色
任务1比赛评分：
参赛队ID：_________________________ 裁判员：________________________
－主观评分，现场由三名裁判评分
－详细评分规则请参阅机电一体化项目--专业规范评分2017 版本1.3
Mechatronic Trade - Professional practice judgment 2017 Ver. 1.3
机电一体化项目--专业规范评分 2017 版本1.3
1.
2.
第45届世界技能大赛机电一体化项目机械行业全国选拔赛1
第45届世界技能大赛机电一体化项目 机械行业全国选拔赛2
3.
4.
第45届世界技能大赛机电一体化项目机械行业全国选拔赛3
A
第45届世界技能大赛机电一体化项目 机械行业全国选拔赛4
第45届世界技能大赛机电一体化项目 机械行业全国选拔赛5
第45届世界技能大赛机电一体化项目 机械行业全国选拔赛6
5.
6.
第45届世界技能大赛机电一体化项目 机械行业全国选拔赛7
第45届世界技能大赛机电一体化项目 机械行业全国选拔赛8
搬运分拣单元机械拆装与调试 （1）任务目的 1）锻炼和培养学生的动手能力。 2）加深对各类机械部件的了解，掌握其机械的结构。 3）巩固和加强机械制图课程的理论知识，为机械设计、专业课等后续课程的学习奠定必要的基础。 4）掌握机械总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项。 5）锻炼动手能力，学习拆装方法和正确地使用常用机、工、量具和专门工具。 6）熟悉和掌握安全操作常识，零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养文明生产的良好习惯。 7）通过电脑制图，绘制单个零部件图。 （2）任务内容 1）识别各种工具，掌握正确使用方法。 2）拆卸、组装各机械零部件、控制部件，如：气缸、电机、转盘、过滤器、PLC、开关电源、按钮等。 3）装配所有零部件，装配到位，密封良好，转动自如。 注：在拆卸零件的过程中整体的零件不允许破坏性拆开，如：气缸，丝杆副等。 （3）实训装置 1）台面：警示灯机构、提升机构、上料机构、执行机构； 2）网孔板： PLC控制机构、供电机构； 3）各种拆装工具。 （4）拆装要求 具体拆卸与组装，先外部零件后内部零件，先部件后零件，按装配工艺顺序进行，拆卸的零件按顺序摆放，进行必要的记录、擦洗和清理。装配时按顺序进行，要一次安装到位。 每个学生都要动手。（注意：先拆的后装、后拆的先装） （5）工艺流程 1）拆卸 工作台面： ①准备各种拆卸工具，熟悉工具的正确使用方法。 ②了解所拆卸的机器主要结构，分析和确定主要拆卸内容。 ③端盖、压盖、外壳类拆卸；接管、支架、辅助件拆卸。 ④主轴、轴承拆卸。 ⑤内部辅助件及其它零部件拆卸、清洗。 ⑥各零部件分类、清洗、记录等。 网孔板： ①准备各种拆卸工具，熟悉工具的正确使用方法。 ②了解所拆卸的器件主要分布，分析和确定主要拆卸内容。 ③主机PLC、空气开关、保险丝座、I/O接口板、转接端子及端盖、开关电源、导 轨拆卸。 ④各元器件分类、注意元器件的分布结构、记录等。 2）组装 ①理清组装顺序，先组装内部零部件，组装主轴及轴承。 ②组装轴承固定环、上料地板等工作部件。
气门组的构造与拆装（2 课时） 一、教材分析 本教学设计方案选自高等教育出版社孔宪峰主编的《汽车发动机构造与维修》第三章“配气机构的构造与维修”中的“气门组的构造与拆装”。 第三章“配气机构的构造与维修” 是重点章节。气门组是配气机构重要的组成部分，气门组的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。 二、学情分析 授课班级为汽车运用及维修专业二年级学生，班里的学生有共同的特点： ①具备了一定的发动机结构的知识； ②掌握了一定的工具正确使用方法； ③实操课兴趣浓厚，理论课程的学习有困难。 三、教学目标 ① 理解气门组的基本知识理论 ② 掌握气门组结构与拆装； ③培养良好的安全和卫生习惯。 四、教学重难点 重点 ① 掌握气门组拆装基本操作过程 难点 ① 气门组拆装基本操作过程中的规范性 五、教学方法 任务驱动法、情景创设法、示范教学法等 六、板书设计 （一）气门组组件的认识 1、气门锁片 2、气门导管 3、气门弹簧 4、油封 5、气门座 6、气门 （二）气门组拆装
七、教学过程 阶段教学内容教师活动 一、配气机构：提问，归纳旧课复习1、作用 （ 3 分钟）2、组成 新课引入故障案例分析创建情境，（3 分钟）早晨发动机起动后排气管提供引导，有冒蓝烟的现象，怠速工作一会导入新课 儿后就不冒蓝烟了，其他一切正 常。 新知学习一、气门组组件知识介绍通过文字，（32 分、气门锁片 1 钟）2、气门导管结合图片， 3、气门弹簧讲解，有效 4、油封组织教学 5、气门座认知过程， 6、气门以有效吸 （一）气门引学生注 作用：密封进排气道意力，注意 类型：进气门课堂学习 排气门效率和课 组成：头部（封闭气道）堂纪律状 杆身（导向及导热作用）况。 气门锥角： 功用：接触良好，密封 45°进、排气门。 30 °进气门 （二）、气门座 功用：密封，散热提问，检查 类型：直接在气缸盖上镗出学生对每 单独制成气门座圈个知识点 （三）、气门导管的掌握情 功用：导向、导热况。 安装时，注意高度！ 伸入深度应适量。锥度可减少气 学生活动教学意 图回答、聆复习旧听，跟着老知识，师的思路为引入回顾旧知新课奠 识定基 础。 思考，分通过案析，回答例的引 入，提 高学生 对课程 的兴趣 认真听讲，增强同做好课堂学们对 笔记。气门组 组件理 解。。 学生思考，促进教回答老师学效果的提问
供料站 1、磁性开关如何接线？ 2、光电开关如何接线？ 3、光纤传感器如何接线？ 4、电感式传感器如何接线？ 5、气泵包括哪几个部分？ 6、气动控制元件按其作用和功能分为哪几类？ 7、简述单控电磁阀工作原理？ 8、单控电磁阀和双控电磁阀有何区别？ 9、光电开关如何调整？ 10、天煌自动线实训台DC24V电源的主要用途有哪些？ 11、天煌自动线实训台AC220V电源的主要用途有哪些？ 12、天煌自动线实训台用了西门子那几种类型的PLC？ 13、在进行程序调试时，为防止意外情况的发生，通常需要采取哪些紧急措施？ 14、天煌自动线实训台气动元件通常使用的气源压力是多少？ 15、简述气源气压调整的方法？ 16、简述气路安装与调试的方法？ 17、原程序中I0.1和I0.4分别是什么信号的地址？ 18、西门子S7-222PLC的输入和输出点各是多少？ 19、供料站用了多少个传感器？各有什么作用？ 20、供料站推料气缸的复位状态是什么样？ 21、供料站在服务状态时，PLC的输入有那几点处于导通状态？ 22、原程序中SM0.1的作用？ 23、原程序中V1000.0和V1000.2的作用？
24、原程序中怎样实现循环工作的？ 25、原程序中T37的作用？ 26、具备什么样的条件，推料气缸开始推料动作？ 27、解释为什么按下停止按钮后，推料气缸还要推料一次？ 28、原程序中T40的作用？ 29、原程序中T41的作用？ 30、原程序中T42的作用？ 31、简述移位寄存器指令的工作过程？ 32、PLC中Q0.0有输出，但推料气缸不动作，如何处理？ 33、PLC中Q0.0有输出，但推料气缸动作很慢，如何处理？ 34、简述三相三线制、三相四线制和三相五线制的使用方法？ 35、简述磁性开关调整方法？ 36、简述光电开关调整方法？ 37、简述光纤传感器调整方法？ 38、简述电感式传感器调整方法？ 39、简述供料站工作流程？ 40、简述V1010.0、V1010.1、V1010.2和V1010.3的信号传递过程？
自动化生产线安装与调试 第一篇项目开篇：典型自动化生产线介绍 自动化生产线安装与调试竞赛主要内容：自动线的装配和自动线的运行与调试。 本次自动线安装与调试大赛融合了机械工程与电子工程的核心技术，主要包括：机械机构及气动部件安装；控制线路布线、气动电磁阀及气管安装；PLC 应用与编程；变频器控制技术应用；运动控制技术应用；机电安装、连接、故障诊断与调试等。 项目1：了解自动线及其应用 图1-3所示是应用于正泰电器股份有限公司的塑壳式断路器自动生产线，包括自动上料、自动铆接、5次通电检查、瞬时特性检查、延时特性检查、自动打标等工序，采用可编程控制器控制，每个单元都有独立的控制、声光报警等功能，采用网络技术将生产线构成一个完善的网络系统。 图1-4所示是某汽车配件厂的制动器自动化装配线，该生产线考虑到设备性能、生产节拍、总体布局、物流传输等因素，采用标准化、模块化设计，选用各种机械手及可编程自动化装置，实现零件的自动供料、自动装配、自动检测、自动打标、自动包装等装配过程自动化，采用网络通信监控、数据管理实现控制与管理。 图1-5所示是某饮料厂的自动灌装线，主要完成上料、灌装、封口、检测、打标、包装、码垛等几个生产过程，实现集约化大规模生产的要求。 1、什么是自动线 自动线是在流水线的基础上逐渐发展起来的。它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程，使产品成为合格的制品，而且要求在装卸工件、定位夹紧、工件在工序间的输送、工件的分拣甚至包装等都能自动地
进行。使其按照规定的程序自动地进行工作。人们把这种自动工作的机械电气一体化装置系统称为自动生产线（简称自动线）。 自动线的任务就是为了实现自动生产，怎样才能达到这一要求呢？ 自动线综合应用机械技术、控制技术、传感技术、驱动技术、网络技术等，通过一些辅助装置按工艺将各种机械加工装置连成一体，并控制夜、气压系统和电气控制系统将各个部分动作联系起来，完成预定的生产加工任务。 2、自动线的发展 首先，是可编程控制器的出现。 其二，是机械手、机器人技术的飞速发展。 其三，是传感技术的形成。 其四，就是液压和气压传动技术。 第五，就是网络技术的飞跃，无论是现场总线还是工业以太网络，使得自动线的各个控制单元构成一个协调运转的整体。 任务二：认识YL-335A 型自动线 1、 YL-335A 型的基本结构认知 亚龙YL-335A 型自动线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元这5个单元组成。各工作站均设置一台ＰＬＣ承担起控制任务，各ＰＬＣ之间通过RS-485串行通讯实现互连，构成分布式的控制系统。 YL-335A 自动线的工作目标是：将供料单元料仓内德工件送往加工单元的物料台，完成加工操作后，把加工的工件送往装配单元的物料台，然后把装配单元料仓内的白色和黑色
《自动化生产线安装与调试》课程单元教学设计 一、教案头 单元标题：网络功能的设计与调试 授课对象：电气 3131-3133 学时：12 上课地点：5418 教学目标 能力（技能）目标知识目标 1、会熟练应用PLC的网络功能指令； 2、能够独立连接PLC网络硬件线路； 3、能够独立设计调试PLC网络控制程序 1、三菱FX系列PLC的几种通信方式 2、N:N网络通信的组网结构； 3、N:N网络通信的格式与参数定义； 职 业素养1、分工协作 2、良好的工作习惯，确保器件不受损坏 能力训 练任务及案例1、YL335A自动化生产线供料、加工、装配、分拣与运输单元的组网； 1、YL335A自动化生产线供料、加工、装配、分拣与运输单元的开关量与数据传送测试； 教 学 组 织 在理实一体化教室上课，真正做到理论与实践教学相结合 教学材料1、《自动化生产线安装与调试》自编讲义作者：陈子珍 2、《三菱PLC硬件与编程指南》三菱培训教材 3、相关操作软件 作业
1 学习情境5：网络功能的设计与调试时间第4周地点5418 教室 步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配组织 教学 点名考勤讲述5分钟 情境描述前面的实训中，我们完成了各个单元的单 站PLC控制，今天的任务是如何通过PLC 实现由几个相对独立的单元组成的一个群 体设备（生产线）的控制功能 讲述课件5分钟 任务引入、分解本控制系统以一个FX系列PLC作为主站， 另外4个FX系列PLC作为从站，主站负 责采集各从站数据，协调各站运行。任务 分解后具体分两步来做： 任务1-通信网络组网 任务2-站点通信建立 任务3-站点通信实现 讲述课件、板书5分钟 知识点引入-1 1.三菱FX系列PLC支持5种类型的通 信方式 2.N:N网络的适用环境 3.N:N通信方式的应用 4.N:N通信网络的连接方式 讲述讲解20分钟 任务1 布置 任务1-- 安装和连接N:N通信网络讲述课件、图片10分钟 任务1实施1）络安装前，应断开电源，各站PLC应 插上485-BD通信板 2）各站点间用屏蔽双绞线相连 3）接线时须注意终端站要接上110欧姆 的终端电阻（485BD板附件） 4）连线时宜用压接工具把电缆插入端 子，如果连接不稳定，则通讯会出现 错误。 指导实操40分钟 结果验证在完成网络连接后，接通各PLC工作电源， 可以看到，各站通信板上有一个LED指示 灯出现点亮的闪烁状态。 检查排故25分钟 任务2 布置 任务2 站点通信建立讲述课件5分钟
第三章供料单元的结构与控制 3.1 供料单元的结构 3.1.1 供料单元的功能 供料单元是YL-335A中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。如图3-1所示为供料单元实物的全貌。 3.1.2供料单元的结构组成 供料单元的结构组成如图3-2所示。其主要结构组成为：工件推出与支撑，工件漏斗，阀组，端子排组件，PLC，急停按钮和启动/停止按钮，走线槽、底板等。 1．工件推出与支撑及漏斗部分 该部分如图3-3所示。用于储存工件原料，并在需要时将料仓中最下层的工件推出到物料台上。它主要由大工件装料管、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。 该部分的工作原理是：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。
为了使气缸的动作平稳可靠，气缸的作用气口都安装了限出型气缸截流阀。气缸截 流阀的作用是调节气缸的动作速度。截流阀上带有气管的快速接头，只要将合适外径的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了，使用时十分方便。图3-4是安装了带快速接头的限出型气缸截流阀的气缸外观。 图3-5是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀的连接和调节原理示意图，当调节节流阀A时，是调整气缸的伸出速度，而当调节节流阀B时，是调整气缸的缩回 速度。 A 从图3-4上可以看到，气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置，这两个极限位置都分别装有一个磁感应接近开关，如图3-6(a)所示。磁感应接近开关的基本工作原理是：当磁性物质接近传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。若在气缸的活塞（或活塞杆）上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各安装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器分别标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到哪一端时，哪一端的磁感应式接近开关就动作并发出电信号。在PLC 的自动控制中，可以利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的位置，以确定工件是否被推出或气缸是否返回。在传感器上设置有LED显示用于显示传感器的信号状态，供调试时使用。传感器动作时，输出信号“1”，LED亮；传感器不动作时，输出信号“0”，LED不亮。传感器（也叫做磁性开关）的安装位置可以调整，调整方法是松开磁性开关的紧定螺栓，让磁性开关顺着气缸滑动，到达指定位置后，再旋紧紧定螺栓。 磁性开关有蓝色和棕色2根引出线，使用时蓝色引出线应连接到PLC输入公共端，棕色引出线应连接到PLC输入端子。磁性开关的内部电路如图3-6虚线框内所示，为了防止实训时错误接线损坏磁性开关，YL-335A上所有磁性开关的棕色引出线都串联 了电阻和二极管支路。因此，使用时若引出线极性接反，该磁性开关不能正常工作。
河南机电高等专科学校自动控制系《自动化生产线安装与调试》课程大作业班级 : 计控 111班 姓名 : 郑德于 学号 : 111413104 成绩 : 2013年 11月 15日 第 1章电气原理图 . ......................................................................... 1 1.1输送站电气原理图 . ................................................................ 1 1.2供料站电气原理 图 . ................................................................ 2 1.3加工站电气原理 图 . ................................................................ 3 1.4装配站电气原理 图 . ................................................................ 4 1.5 分拣站电气原理 图 . ............................................................... 5 第 2章气动回路 图 . ......................................................................... 6 2.1 输送站气路 图 . ...................................................................... 6 2.2供料站气路 图 . ....................................................................... 7 2.3加工站气路 图 . ....................................................................... 8 2.4装配站气路 图 . ....................................................................... 9 2.5 分拣站气路 图 . .................................................................... 10 第 3章程序流程 图 . ....................................................................... 11 3.1 输送站程序流程 图 . ............................................................. 11 3.2 供料站程序流程 图 . ............................................................. 12 3.3加工站程序流程 图 . .............................................................. 13 3.4 装配站程序流程 图 . ............................................................. 14 3.5 分拣站程序流程 图 . ............................................................. 15 第 4章学习心 得 . (16)
第三章供料单元的结构与控制 3.1供料单元的结构 3.1.1供料单元的功能 供料单元是YL-335A中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。如图3-1所示为供料单元实物的全貌。 3.1.2供料单元的结构组成 供料单元的结构组成如图3-2所示。其主要结构组成为：工件推出与支撑，工件漏斗，阀组，端子排组件，PLC，急停按钮和启动/停止按钮，走线槽、底板等。 1．工件推出与支撑及漏斗部分 该部分如图3-3所示。用于储存工件原料，并在需要时将料仓中最下层的工件推出到物料台上。它主要由大工件装料管、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。 该部分的工作原理是：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。 为了使气缸的动作平稳可靠，气缸的作用气口都安装了限出型气缸截流阀。气缸截流阀的作用是调节气缸的动作速度。截流阀上带有气管的快速接头，只要将合适外径的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了，使用时十分方便。图3-4是安装了带快速接头的限出型气缸截流阀的气缸外观。 图3-5是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀的连接和调节原理示意图，当调节节流阀A 时，是调整气缸的伸出速度，而当调节节流阀B时，是调整气缸的缩回速度。 从图3-4上可以看到，气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置，这两个极限位置都分别装有一个磁感应接近开关，如图3-6(a)所示。磁感应接近开关的基本工作原理是：当磁性物质接近传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。若在气缸的活塞（或活塞杆）上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各安装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器分别标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到哪一端时，哪一端的磁感应式接近开关就动作并发出电信号。在PLC的自动控制中，可以利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的位置，以确定工件是否被推出或气缸是否返回。在传感器上设置有LED显示用于显示传感器的信号状态，供调试时使用。传感器动作时，输出信号“1”，LED亮；传感器不动作时，输出信号“0”，LED不亮。传感器（也叫做磁性开关）的安装位置可以调整，调整方法是松开磁性开关的紧定螺栓，让磁性开关顺着气缸滑动，到达指定位置后，再旋紧紧定螺栓。
第四章分拣与存储单元的安装与调试 4.1 分拣单元的结构 4.1.1 分拣与存储单元的元件认知 分拣单元是YL-335A中的最末单元，完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。当输送站送来工件放到传送带上并为入料口光电传感器检测到时，即启动变频器，工件开始送入分拣区进行分拣。如图4-1所示分拣单元实物的全貌。 图4-1分拣单元实物的全貌 4.1.2 分拣单元的结构组成 分拣单元的结构组成如图4-2所示。其主要结构组成为：传送和分拣机构，传动机构，变频器模块，电磁阀组，接线端口，PLC模块，底板等。
图4-2分拣单元的主要结构组成 1、传送和分拣机构 传送和分拣机构如图4-3所示。传送已经加工、装配好的工件，在光纤传感器检测到并进行分拣。它主要由传送带、料抖、物料槽、推料（分拣）气缸、漫射式光电传感器、光纤传感器、磁感应接近式传感器组成。
图4-3传送和分拣机构 传送带是把机械手输送过来加工好的工件进行传输，输送至分拣区。料抖是用纠偏机械手输送过来的工件。两条物料槽分别用于存放加工好的黑色工件和白色工件。 传送和分拣的工作原理：本站的功能是完成从装配站送来的装配好的工件进行分拣。当输送站送来工件放到传送带上并为入料口漫射式光电传感器检测到时，将信号传输给PLC，通过PLC的程序使启动变频器，电机运转驱动传送带工作，把工件带进分拣区，如果进入分拣区工件为白色，则检测白色物料的光纤传感器动作，作为1号槽推料气缸启动信号，将白色料推到1号槽里，如果进入分拣区工件为黑色，检测黑色的光纤传感器作为2号槽推料气缸启动信号，将黑色料推到2号槽里。自动生产线的加工结束。 在每个料槽的对面都装有推料（分拣）气缸，把分拣出的工件推到对号的料槽中。在两个推料（分拣）气缸的前极限位置分别装有磁感应接近开关，在PLC 的自动控制可根据该信号来判别分拣气缸当前所处位置。当推料（分拣）气缸将物料推出时磁感应接近开关动作输出信号为“1”，反之，输出信号为“0”。 为了准确且平稳地把工件从滑槽中间推出，需要仔细地调整两个分拣气缸的位置和气缸活塞杆的伸出速度，调整方法在前面已经叙述过了。 在传送带入料口位置装有漫射式光电传感器，用以检测是否有工件输送过来
河南机电高等专科学校自动控制系 《自动化生产线安装与调试》课程大作业 班级: 姓名: 学号: 成绩: 2014年12月25日
目录 目录 1供料站系统 (1) 1.1 供料站电气原理图 (1) 1.2 供料站程序流程图 (2) 2加工站系统 (3) 2.1 加工站电气原理图 (3) 2.2 加工站程序流程图 (4) 3装配站系统 (6) 3.1 装配站电气原理图 (6) 3.2 装配站程序流程图 (7) 4分拣站系统 (9) 4.1 分拣站电气原理图 (9) 4.2 分拣站程序流程图 (10) 5输送站系统 (11) 5.1 输送站电气原理图 (11) 5.2 输送站程序流程图 (12) 6学习心得 (14)
1 供料站系统 1.1供料站电气原理图 图1.1 供料粘电气原理图 工作原理：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推 0V 顶料电磁阀0V 0V 推料电磁阀 黄色指示灯绿色指示灯红色 指示灯 来自电源配电箱外部电源P L C 直流电源输出24V 24V 顶料到位检测顶料复位检测推料到位检测推料复位 检测物料台物料检测物料不够检测物料 有无检测 金属 传感 器检 测 24V 停止按钮启动按钮急停按钮单机/ 联机
出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。 在底座和管形料仓第4层工件位置，分别安装一个漫射式光电开关。它们的功能是检测料仓中有无储料或储料是否足够。若该部分机构内没有工件，则处于底层和第4层位置的两个漫射式光电接近开关均处于常态；若仅在底层起有3个工件，则底层处光电接近开关动作而第4层处光电接近开关常态，表明工件已经快用完了。这样，料仓中有无储料或储料是否足够，就可用这两个光电接近开关的信号状态反映出来。 推料缸把工件推出到出料台上。出料台面开有小孔，出料台下面设有一个园柱形漫射式光电接近开关，工作时向上发出光线，从而透过小孔检测是否有工件存在，以便向系统提供本单元出料台有无工件的信号。在输送单元的控制程序中，就可以利用该信号状态来判断是否需要驱动机械手装置来抓取此工件。 1.2供料站程序流程图 图1.2 供料粘程序流程图
第三章供料单元的结构与控制 供料单元的结构 3.1.1 供料单元的功能 供料单元是YL-335A中的起始单元，在整个系统中，起着向系统中的其他单元提供原料的作用。具体的功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件（原料）自动地推出到物料台上，以便输送单元的机械手将其抓取，输送到其他单元上。如图3-1所示为供料单元实物的全貌。 3.1.2供料单元的结构组成 供料单元的结构组成如图3-2所示。其主要结构组成为：工件推出与支撑，工件漏斗，阀组，端子排组件，PLC，急停按钮和启动/停止按钮，走线槽、底板等。 1．工件推出与支撑及漏斗部分 该部分如图3-3所示。用于储存工件原料，并在需要时将料仓中最下层的工件推出到物料台上。它主要由大工件装料管、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。 该部分的工作原理是：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。 为了使气缸的动作平稳可靠，气缸的作用气口都安装了限出型气缸截流阀。气缸截流阀的作用是调节气缸的动作速度。截流阀上带有气管的快速接头，只要将合适外径
的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了，使用时十分方便。图3-4是安装了带快速接头的限出型气缸截流阀的气缸外观。 图3-5是一个双动气缸装有两个限出型气缸节流阀的连接和调节原理示意图，当调节节流阀A时，是调整气缸的伸出速度，而当调节节流阀B时，是调整气缸的缩回速度。 A 从图3-4上可以看到，气缸两端分别有缩回限位和伸出限位两个极限位置，这两个极限位置都分别装有一个磁感应接近开关，如图3-6(a)所示。磁感应接近开关的基本工作原理是：当磁性物质接近传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。若在气缸的活塞（或活塞杆）上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各安装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器分别标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到哪一端时，哪一端的磁感应式接近开关就动作并发出电信号。在PLC 的自动控制中，可以利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的位置，以确定工件是否被推出或气缸是否返回。在传感器上设置有LED显示用于显示传感器的信号状态，供调试时使用。传感器动作时，输出信号“1”，LED亮；传感器不动作时，输出信号“0”，LED不亮。传感器（也叫做磁性开关）的安装位置可以调整，调整方法是松开磁性开关的紧定螺栓，让磁性开关顺着气缸滑动，到达指定位置后，再旋紧紧定螺栓。 磁性开关有蓝色和棕色2根引出线，使用时蓝色引出线应连接到PLC输入公共端，棕色引出线应连接到PLC输入端子。磁性开关的内部电路如图3-6虚线框内所示，为了防止实训时错误接线损坏磁性开关，YL-335A上所有磁性开关的棕色引出线都串联 了电阻和二极管支路。因此，使用时若引出线极性接反，该磁性开关不能正常工作。
第四章分拣与存储单元的安装与调试 分拣单元的结构 4.1.1 分拣与存储单元的元件认知 分拣单元是YL-335A中的最末单元，完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。当输送站送来工件放到传送带上并为入料口光电传感器检测到时，即启动变频器，工件开始送入分拣区进行分拣。如图4-1所示分拣单元实物的全貌。 图4-1分拣单元实物的全貌 4.1.2 分拣单元的结构组成 分拣单元的结构组成如图4-2所示。其主要结构组成为：传送和分拣机构，传动机构，变频器模块，电磁阀组，接线端口，PLC模块，底板等。
图4-2分拣单元的主要结构组成 1、传送和分拣机构 传送和分拣机构如图4-3所示。传送已经加工、装配好的工件，在光纤传感器检测到并进行分拣。它主要由传送带、料抖、物料槽、推料（分拣）气缸、漫射式光电传感器、光纤传感器、磁感应接近式传感器组成。
图4-3传送和分拣机构 传送带是把机械手输送过来加工好的工件进行传输，输送至分拣区。料抖是用纠偏机械手输送过来的工件。两条物料槽分别用于存放加工好的黑色工件和白色工件。 传送和分拣的工作原理：本站的功能是完成从装配站送来的装配好的工件进行分拣。当输送站送来工件放到传送带上并为入料口漫射式光电传感器检测到时，将信号传输给PLC，通过PLC的程序使启动变频器，电机运转驱动传送带工作，把工件带进分拣区，如果进入分拣区工件为白色，则检测白色物料的光纤传感器动作，作为1号槽推料气缸启动信号，将白色料推到1号槽里，如果进入分拣区工件为黑色，检测黑色的光纤传感器作为2号槽推料气缸启动信号，将黑色料推到2号槽里。自动生产线的加工结束。 在每个料槽的对面都装有推料（分拣）气缸，把分拣出的工件推到对号的料槽中。在两个推料（分拣）气缸的前极限位置分别装有磁感应接近开关，在PLC 的自动控制可根据该信号来判别分拣气缸当前所处位置。当推料（分拣）气缸将物料推出时磁感应接近开关动作输出信号为“1”，反之，输出信号为“0”。 为了准确且平稳地把工件从滑槽中间推出，需要仔细地调整两个分拣气缸的位置和气缸活塞杆的伸出速度，调整方法在前面已经叙述过了。 在传送带入料口位置装有漫射式光电传感器，用以检测是否有工件输送过来
（二）检测分拣单元检测装置的安装与接线 1.任务描述 本单元用一台H2U-3624MR-XP PLC实现电气控制,主输送带和辅输送带由24V直流电机驱动，现在该单元控制挂板以及桌面部分机构的安装与接线已经完成，由于检测装置尚未安装，无法通过本单元来对物料瓶的瓶盖拧紧程度、物料颗粒的数量进行检测，现在你需要对检测分拣单元的检测装置进行安装与接线。 （1）请根据以下资料，完成检测分拣单元中检测装置的零部件安装。并且将该机构合理地安装在检测分拣单元相应的位置上。 ①检测装置的结构图与爆炸图分别如图2-1、图2-2所示。 ②检测装置的装配图见附页图16； ③检测装置的安装效果图如图2-3所示； （2）请根据检测分拣单元的气路连接图（见附页图20）完成该机构的气路连接及调整，确保各气缸运行顺畅和平稳。 （3）请根据桌面端子板端子分配表（见表2-1）、模块端子板端子分配表（见表2-2、表2-3）以及所提供的电路图（见附页图21-图24）完成该机构桌面上所有与PLC输入输出有关的执行元件的电气连接，连接方向参考检测分拣单元的端子板连接示意图（如图2-4所示，虚线框中的各“执行机构”电气元件与“37针端子板CN310”接线端子间的电气接线为参赛选手接线部分）。 2.检测装置的结构图和爆炸图 图2-1 结构图图2-2 爆炸图
3.安装效果图 图2-3 安装效果图 4.桌面端子板连接示意图 传感器 控制板PLC 37针端子板CN310 15针端子板执行机构电气元件 图2-4端子板连接示意图 5.桌面37针端子板CN310端子分配表 表2-1 端子板CN310地址线号功能描述 XT3-1 X01 旋紧检测传感器 XT3-3 X03 瓶盖蓝色检测传感器 XT3-4 X04 瓶盖白色检测传感器 XT3-12 X14 三颗料位检测 XT3-13 X15 四颗料位检测 XT2-2 Y02 龙门灯带亮绿色 XT2-3 Y03 龙门灯带亮红色 XT3-4 Y04 龙门灯带亮蓝色 XT1\XT4 PS13+(+24V) 24V电源正极 XT5 PS13-(0V) 24V电源负极
课题3.2 发动机气门组的拆装 【设计理念】以企业需要为引领，以激发学生兴趣为突破点，以师生循环操作为主要方式，实现理实一体。 【课时】1课时 【教材简析】本教材选自机械出版社《汽车构造与拆装（上）》项目三任务二。内容是：气门传动组的拆装。是本专业学生必须掌握的核心内容之一。 【知识连接】 气门组主要包括：气门弹簧、锁片（夹）、气门弹簧座、气门油封、气门等部件。 【学情简析】 本堂课的教授对象是高三学生。他们在高一高二已经积累了一定的实操经验，只要将操作的注意点告知他们并演示一遍操作过程，学生就基本可以掌握操作内容。关键是操作步骤和工具使用的正确和认真的作业态度。 【教学目标】 1.知识目标：掌握气门组的拆装过程及注意事项； 2.能力目标：熟练拆装类作业方法，能对自己的学习过程及结果进行评价 培养学生维修、诊断中的理解及动手能力； 3.情感目标：培养团队合作，但又能主动思考并独立解决问题的能力；养成 在“做中学、做中思”的习惯。
【教学重点】气门传动组拆装要点 【教学难点】工具的正确使用和部件的位置关系。 【重点难点剖析】 主要通过教师分步演示，学生分步模拟的过程来克服重点难点。关键在于，操作步骤和工具使用的正确及认真的作业态度，且必须注意操作要领和注意点。 【教法】应用了任务驱动法、小组训练法、演示教学法和小步子教学法。 【学法】观摩老师操作，互相合作，理论结合实践，学生在做中学。 【教学资源】大众AJR发动机汽缸盖、气门弹簧压紧工具、一字旋具、吸棒、抹布等设备。 【教学组织】 1.将学生分为6小组，小组包括四位成员，其中有一名操作员、一名辅助员、一名考评员和一名记录员。 2.操作员与辅助员根据老师操作过程中讲解内容与要点进行操作，增加两人对过程的印象。 3.老师为记录员提供一份记录表。要求记录每一个操作步骤以及操作过程中的不当或不正确及遗漏的操作过程。 4. 老师为考评员提供一份工单，列出详细步骤及分值，需要为操作人员打分。【课前准备】准备工具、设备和资料，对学生进行分组。
分拣单元的安装与调试 安装工作步骤: 1.传送带的安装 2.铝合金框架结构安装 3.分拣气缸的安装 4.气路电磁阀安装 5.入料口工件光电传感器安装 6.光纤传感器安装 7.金属传感器安装 8.变频调速电机安装 9.旋转编码器安装 10.接线端口安装
生产工艺流程 作为独立设备被控制时，需要有工件。工件可通过人工方式放置金属和黑白2钟颜色的方法来解决，只要工件放置在工件导向处即可。具体过程如下： ①初始状态:设备上电和气源接通后，若工作单元的3个气缸满足初始位置要求，则“正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备准备好。否则，改指示灯以1Hz频率闪烁。 ②若设备准备好，按下启动按钮，系统启动，“设备运行”指示灯HL2常亮。当传送带入料口人工放下已装配的工件时，变频器即可启动，驱动传动电动机以频率30Hz的速度，把工件带往分拣区。 ③如果金属工件上的小圆柱工件为白色，则该工件对到达1号滑槽中间，传送带停止，工件被推到1号槽中；如果塑料工件上的小圆柱工件为白色，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；如果工件上的小圆柱工件为黑色，则该工件对到达3号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到3号槽中。工件被推出滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。仅当工件被推出滑槽后，才能再次向传送带下料。 如果在运行期间按下停止按钮，该工作单元在本工作周期结束后停止运行。
调试运行 开始 启动 （S0.0) 物料口物料检测延时启动， 高速计数器当前值清零， 电机启动，延时0.5s 0.5s延时 （S0.1） 白料传感器 金属传感器 （S0.2）（S0.1) (S0.2) 到达1区，电机停到达2区，电机停到达3区，电机停止，推杆1推料止，推杆2推料止，推杆3推料推料完成推料完成推料完成 （S0.3） 分拣完成，产生1s脉冲 高速计数器清零 1s延时
气门组的构造与拆装（2课时） 一、教材分析 本教学设计方案选自高等教育出版社孔宪峰主编的《汽车发动机构造与维修》第三章“配气机构的构造与维修”中的“气门组的构造与拆装”。 第三章“配气机构的构造与维修”是重点章节。气门组是配气机构重要的组成部分，气门组的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。 二、学情分析 授课班级为汽车运用及维修专业二年级学生，班里的学生有共同的特点： ①具备了一定的发动机结构的知识； ②掌握了一定的工具正确使用方法； ③实操课兴趣浓厚，理论课程的学习有困难。 三、教学目标 ①理解气门组的基本知识理论 ②掌握气门组结构与拆装； ③培养良好的安全和卫生习惯。 四、教学重难点 重点 ①掌握气门组拆装基本操作过程 难点 ①气门组拆装基本操作过程中的规范性 五、教学方法 任务驱动法、情景创设法、示范教学法等 六、板书设计 （一）气门组组件的认识 1、气门锁片 2、气门导管 3、气门弹簧 4、油封 5、气门座 6、气门 （二）气门组拆装
七、教学过程 阶段教学内容教师活动学生活动教学意 图 旧课复习（3分钟）一、配气机构： 1、作用 2、组成 提问，归纳回答、聆 听，跟着老 师的思路 回顾旧知 识 复习旧 知识， 为引入 新课奠 定基 础。 新课引入（3分钟）故障案例分析 早晨发动机起动后排气管 有冒蓝烟的现象，怠速工作一会 儿后就不冒蓝烟了，其他一切正 常。 创建情境， 提供引导， 导入新课 思考，分 析，回答 通过案 例的引 入，提 高学生 对课程 的兴趣 新知学习（32分钟）一、气门组组件知识介绍 1、气门锁片 2、气门导管 3、气门弹簧 4、油封 5、气门座 6、气门 （一）气门 作用：密封进排气道 类型：进气门 排气门 组成：头部（封闭气道） 杆身（导向及导热作用） 气门锥角： 功用：接触良好，密封 45°进、排气门。 30°进气门 （二）、气门座 功用：密封，散热 类型：直接在气缸盖上镗出 单独制成气门座圈 （三）、气门导管 功用：导向、导热 安装时，注意高度！ 伸入深度应适量。锥度可减少气 通过文字， 结合图片， 讲解，有效 组织教学 认知过程， 以有效吸 引学生注 意力，注意 课堂学习 效率和课 堂纪律状 况。 提问，检查 学生对每 个知识点 的掌握情 况。 认真听讲， 做好课堂 笔记。 。 学生思考， 回答老师 的提问 增强同 学们对 气门组 组件理 解。 促进教 学效果
任务一搬运分拣单元机械拆装与调试 （1）任务目的 1）锻炼和培养学生的动手能力。 2）加深对各类机械部件的了解，掌握其机械的结构。 3）巩固和加强机械制图课程的理论知识，为机械设计、专业课等后续课程的学习奠定必要的基础。 4）掌握机械总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项。 5）锻炼动手能力，学习拆装方法和正确地使用常用机、工、量具和专门工具。 6）熟悉和掌握安全操作常识，零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养文明生产的良好习惯。 7）通过电脑制图，绘制单个零部件图。 （2）任务内容 1）识别各种工具，掌握正确使用方法。 2）拆卸、组装各机械零部件、控制部件，如：气缸、电机、转盘、过滤器、PLC、开关电源、按钮等。 3）装配所有零部件，装配到位，密封良好，转动自如。 注：在拆卸零件的过程中整体的零件不允许破坏性拆开，如：气缸，丝杆副等。 （3）实训装置 1）台面：警示灯机构、提升机构、上料机构、执行机构； 2）网孔板： PLC控制机构、供电机构； 3）各种拆装工具。 （4）拆装要求 具体拆卸与组装，先外部零件后内部零件，先部件后零件，按装配工艺顺序进行，拆卸的零件按顺序摆放，进行必要的记录、擦洗和清理。装配时按顺序进行，要一次安装到位。 每个学生都要动手。（注意：先拆的后装、后拆的先装） （5）工艺流程 1）拆卸 工作台面： ①准备各种拆卸工具，熟悉工具的正确使用方法。 ②了解所拆卸的机器主要结构，分析和确定主要拆卸内容。 ③端盖、压盖、外壳类拆卸；接管、支架、辅助件拆卸。 ④主轴、轴承拆卸。 ⑤内部辅助件及其它零部件拆卸、清洗。 ⑥各零部件分类、清洗、记录等。 网孔板： ①准备各种拆卸工具，熟悉工具的正确使用方法。 ②了解所拆卸的器件主要分布，分析和确定主要拆卸内容。 ③主机PLC、空气开关、保险丝座、I/O接口板、转接端子及端盖、开关电源、导 轨拆卸。 ④各元器件分类、注意元器件的分布结构、记录等。 2）组装 ①理清组装顺序，先组装内部零部件，组装主轴及轴承。 ②组装轴承固定环、上料地板等工作部件。