1、自動化生產(chǎn)線安裝與調試第一篇項目開篇：典型自動化生產(chǎn)線介紹自動化生產(chǎn)線安裝與調試競賽主要內(nèi)容：自動線的裝配和自動線的運行與調 試。本次自動線安裝與調試大賽融合了機械工程與電子工程的核心技術，主要包 括：機械機構及氣動部件安裝；控制線路布線、氣動電磁閥及氣管安裝；PLC應用與編程；變頻器控制技術應用；運動控制技術應用；機電安裝、連接、故障診斷 與調試等。項目1： 了解自動線及其應用圖1-3所示是應用于正泰電器股份有限公司的塑殼式斷路器自動生產(chǎn)線，包括 自動上料、自動怫接、5次通電檢查、瞬時特性檢查、延時特性檢查、自動打標等 工序，采用可編程控制器控制，每個單元都有獨立的控制、聲光報警等功能，采用

2、 網(wǎng)絡技術將生產(chǎn)線構成一個完善的網(wǎng)絡系統(tǒng)。圖1-4所示是某汽車配件廠的制動器自動化裝配線，該生產(chǎn)線考慮到設備性 能、生產(chǎn)節(jié)拍、總體布局、物流傳輸?shù)纫蛩兀捎脴藴驶⒛K化設計，選用各種 機械手及可編程自動化裝置，實現(xiàn)零件的自動供料、自動裝配、自動檢測、自動打 標、自動包裝等裝配過程自動化，采用網(wǎng)絡通信監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理實現(xiàn)控制與管理。圖1-5所示是某飲料廠的自動灌裝線，主要完成上料、灌裝、封口、檢測、打 標、包裝、碼垛等幾個生產(chǎn)過程，實現(xiàn)集約化大規(guī)模生產(chǎn)的要求。1、什么是自動線自動線是在流水線的基礎上逐漸發(fā)展起來的。它不僅要求線體上各種機械加工 裝置能自動地完成預定的各道工序及工藝過程，使產(chǎn)品成為

3、合格的制品，而且要求 在裝卸工件、定位夾緊、工件在工序間的輸送、工件的分揀甚至包裝等都能自動地進行。使其按照規(guī)定的程序自動地進行工作。人們把這種自動工作的機械電氣一體 化裝置系統(tǒng)稱為自動生產(chǎn)線（簡稱自動線）。自動線的任務就是為了實現(xiàn)自動生產(chǎn)，怎樣才能達到這一要求呢？自動線綜合應用機械技術、控制技術、傳感技術、驅動技術、網(wǎng)絡技術等，通 過一些輔助裝置按工藝將各種機械加工裝置連成一體，并控制夜、氣壓系統(tǒng)和電氣 控制系統(tǒng)將各個部分動作聯(lián)系起來，完成預定的生產(chǎn)加工任務。2、自動線的發(fā)展首先，是可編程控制器的出現(xiàn)。其二，是機械手、機器人技術的飛速發(fā)展。其三，是傳感技術的形成。其四，就是液壓和氣壓傳動技術

4、。第五，就是網(wǎng)絡技術的飛躍，無論是現(xiàn)場總線還是工業(yè)以太網(wǎng)絡，使得自動線 的各個控制單元構成一個協(xié)調運轉的整體。任務二：認識YL-335A型自動線1、YL-335A型的基本結構認知亞龍YL-335A型自動線實訓考核裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓臺上的供料 單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元這5個單元組成。各工作站均設置一臺P L C承擔起控制任務，各P L C之間通過RS-485串行通訊實現(xiàn)互連,構成分布式的控制系統(tǒng)。YL-335A自動線的工作目標是：將供料單元料倉內(nèi)德工件送往加工單元的物 料臺，完成加工操作后，把加工的工件送往裝配單元的物料臺，然后把裝配單元料 倉內(nèi)的白色和黑色兩種不同

5、顏色的小圓柱工件嵌入到物料臺上的工件中，完成裝配后的成品送往 分揀單元揀輸出。其中，每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也都是一個機電一體化的 系統(tǒng)。各個單元的執(zhí)行機構基本上以氣動執(zhí)行機構為主，但輸送單元的機械手裝置 整體運動則采取步進電機驅動、精密定位的位置控制，該驅動系統(tǒng)具有長行程、多 定位點的特點，是一個典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅動則采用了 通用變頻器驅動三相異步電動機的傳動裝置。位置控制和變頻器技術是現(xiàn)代工業(yè)企 業(yè)應用最為廣泛的電氣控制技術。在YL-335A設備上應用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運動位 置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色及材質等。傳感器技術是機

6、電一體化技術中的關 鍵技術之一，是現(xiàn)代工業(yè)實現(xiàn)高度自動化的前提之一。在控制方面，YL-335A采用了基于RS-485串行通訊的PLC網(wǎng)絡控制方案，即 每一工作單元由一臺PLC承擔其控制任務，各PLC之間通過RS-485串行通訊實 現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶可以根據(jù)需要選擇不同的廠家的PLC及其所支持的RS-485通訊模式，組建成一個小型的 PLC網(wǎng)絡。掌握基于RS-485串行通訊的 PLC網(wǎng)絡技術，將為進一步學習現(xiàn)場總線技術、工業(yè)以太網(wǎng)技術等知識打下良好 的基礎。2、供料單元的基本結構功能認知供料單元主要由工作庫、工件緊鎖裝置和工件推出裝置組成。主要配置有：井 式工件庫、直線氣缸、光電傳感器

7、、工作定位裝置等。供料單元的基本功能是按照 需要將放置在料倉中待加工的工件自動送到物料臺上，以便樹東單元的抓取機械手 裝置將工件抓取送往其他工作單元。其外觀如圖 1-7所示。3、輸送單元的基本結構功能認知輸送單元主要包括：直線移動裝置和工件取送裝置。主要配置有：步進電動 機、薄型氣缸、氣動擺臺、雙導桿氣缸、氣動手指、行程開關和磁性開關等。輸送單元的基本功能：該單元能實現(xiàn)到指定單元的物料臺精確定位，并在該物 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。輸送單元的裝 配外觀圖如圖1-8所示。4、加工單元的基本結構功能認知加工單元主要包括：工件搬運裝置和工件加工裝置。主要配置有：導軌

8、、直線 氣缸、薄型氣缸、工作夾緊裝置等。加工單元的基本功能：把該單元物料臺上的工件（工件由輸送單元的抓取機械 手裝置送來）送到?jīng)_壓機構下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺 上，待輸送單元的抓取機械手裝置取出。具外觀如圖 1-9所示。5、裝配單元的基本結構功能認知裝配單元主要包括：裝配工件庫和裝配工作搬運裝置。裝配裝置主要配置有： 工件庫、擺臺、導桿氣缸、氣動手指、直線氣缸、光電傳感器等。裝配單元的的基本功能：完成將該單元料倉內(nèi)的黑色和白色小圓柱工件嵌入到 已加工的工件中的裝配過程。其外觀如圖 1-10所示。6、分揀單元的基本結構功能認知成品分揀單元主要包括：皮帶輸送線和成品分揀裝置。

9、主要配置有：直線傳送 帶輸送線、直線氣缸、三相異步電動機、變頻器、光電傳感器、光纖傳感器等。分揀單元的基本功能：將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不 同顏色的工件從不同的料槽分流。其外觀如圖1-11所示。7、YL-335A的特點、參數(shù)及實訓項目認知YL-335A設備是一套半開放式的設備，學習時在一定程度上可以根據(jù)自己的 需要選擇設備組成單元的數(shù)量、類型，最多可由 5個單元組成，最少時1個單元即可自成1個獨立的控制系統(tǒng)。對由多個單元組成的系統(tǒng)而言，采用 PLC網(wǎng)絡的控制方 案可以體現(xiàn)出自動生產(chǎn)線的控制特點。YL-335A主要技術參數(shù)如下：1 交流電源：三相五線制， AC380K (1

10、+0%) V/220 (1 0%) V50Hz ;2溫度：-10+40C；環(huán)境溫度：90%(25C)；3實訓桌外形尺寸：長 &=1920mm 960mm X840mm ;4整機功耗： 1.5VA ;5氣源工作壓力：最小 0.6Mbar,最大1Mbar。 (1bar=105Pa)6安全保護措施：具有接地保護、漏電保護動能，安全性符合相關的國家標 準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。利用YL-335A可以完成以下實訓任務：1自動檢測技術使用實訓I;2氣動技術應用實訓；3可編程控制器編程實訓；4 PLC網(wǎng)絡組建實訓；5電氣控制電路實訓；6變頻器應用實訓I;7步進電動

11、機驅動和位置控制實訓；8自動控制技術教學與實訓;9機械系統(tǒng)安裝和調試實訓；10系統(tǒng)維護與故障檢測實訓。8、大賽主要完成的工作任務(1)設備安裝完成YL-335A自動線供料、加工、裝配、分揀單元和輸送單元的部分器件裝 配工作，并把這些工作單元安裝在 YL-335A的工作桌面上。(2)氣路連接根據(jù)生產(chǎn)線工作任務對氣動元件的動作要求和控制要求連接氣路。(3)電路設計和電路連接根據(jù)控制要求，設計輸送單元的電氣控制電路，并根據(jù)所設計的電路圖連接 電路。按照給定的I/O分配表，連接供料、加工和裝配單元控制電路。對于分揀 單元，按照給定I/O分配表預留給變頻器的I/O端子，設計和連接變頻器主電路和控制電 路

12、，并連接分揀單元的控制電路。根據(jù)該生產(chǎn)線的網(wǎng)絡控制要求，連接通信網(wǎng)絡。(4)程序編制和程序調試根據(jù)該生產(chǎn)線正常生產(chǎn)的動作要求和特殊情況下的動作要求，編寫PLC的控制程序和設置步進電動機驅動器參數(shù)及變頻器參數(shù)。調試機械部件、氣動元件、檢測元件的位置和編寫的PLC控制程序，滿足設備的生產(chǎn)和控制要求小結第二篇項目備戰(zhàn)：自動線核心技術應用PLC就像人的大腦；軟件就像大腦的中樞神經(jīng)；光電傳感器就像人的眼睛； 磁性開關就像人的觸覺；電動機與皮帶輸送帶就像人的腿；直線氣缸就像人的手和 胳膊；電磁閥組就像人的肌肉；通信總線就像人的神經(jīng)系統(tǒng)。任務一自動線中傳感器的使用如圖2-2所示，當工件進入自動線中的分揀站，人的眼睛可以清楚地觀察到， 但自動線是如何來判斷的呢？如何是自動線具有人的眼睛的功能呢？傳感器就像人的眼睛、耳朵、鼻子等感官器件，是自動線中的檢測元件，能感 受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成電信號輸出。在YL-335A自動線中主要用到了