（中職） 工業(yè)機(jī)器人任務(wù)2 上料單元的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試教學(xué)課件（）

（中職）工業(yè)機(jī)器人任務(wù)2上料單元的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試教學(xué)課件（工信版）【目錄】4任務(wù)實(shí)施1學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)準(zhǔn)備36技能拓展CONTENTS2任務(wù)描述5任務(wù)評(píng)價(jià)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、熟悉上料涂膠單元的整機(jī)結(jié)構(gòu)和涂膠機(jī)結(jié)構(gòu)組成、工作原理。2、了解光纖傳感器、磁性開關(guān)的工作原理。3、了解無桿氣缸的工作原理和基本結(jié)構(gòu)。4、掌握6D10B光纖傳感器、節(jié)流閥、電磁閥等的調(diào)試技能。5、能根據(jù)控制要求熟練設(shè)計(jì)好送料程序并調(diào)試。6、能與組員合作共同完成程序設(shè)計(jì)與調(diào)試任務(wù)?！救蝿?wù)描述】

有一臺(tái)上料涂膠機(jī)構(gòu)，上料的托盤上裝有3臺(tái)車的窗玻璃，要求通過PLC的控制，按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)上電，按下送料按鈕，將車窗托盤送入工作區(qū)，同時(shí)涂膠機(jī)準(zhǔn)備就緒（等待機(jī)器人拾取車窗、涂膠后，裝配到汽車上）。電氣自動(dòng)化班級(jí)接受此任務(wù)，要求在3天之內(nèi)完成任務(wù)，達(dá)到運(yùn)行要求，完成上料的PLC程序設(shè)計(jì)、調(diào)試，并交指導(dǎo)老師驗(yàn)收?！救蝿?wù)準(zhǔn)備】3.1知識(shí)和技能準(zhǔn)備1.上料涂膠單元的整機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)。（圖1-3-1）一、知識(shí)和技能準(zhǔn)備2．光纖傳感器（1）光纖傳感器的工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測(cè)參數(shù)光與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)（如光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏振態(tài)等）發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號(hào)光，再通過利用被測(cè)量參數(shù)對(duì)光的傳輸特性施加的影響，完成測(cè)量。如圖1-3-2所示?！救蝿?wù)準(zhǔn)備】一、知識(shí)和技能準(zhǔn)備

2．光纖傳感器(2)光纖傳感器的結(jié)構(gòu)本任務(wù)選用6D10B光纖傳感器，用作汽車模型進(jìn)入位檢測(cè)發(fā)出汽車到位信號(hào)，其實(shí)物圖如圖1-3-3所示?！救蝿?wù)準(zhǔn)備】一、知識(shí)和技能準(zhǔn)備3．磁性開關(guān)磁性感應(yīng)開關(guān)，是通過磁鐵來感應(yīng)的開關(guān)。里面有一干簧管，干簧管是干式舌簧管的簡(jiǎn)稱，是一種有觸點(diǎn)的無源電子開關(guān)元件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小便于控制等優(yōu)點(diǎn)，其外殼一般是一根密封的玻璃管，管中裝有兩個(gè)鐵質(zhì)的彈性簧片電板，還灌有一種叫金屬銠的惰性氣體。平時(shí)，玻璃管中的兩個(gè)由特殊材料制成的簧片是分開的。當(dāng)有磁性物質(zhì)靠近玻璃管時(shí)，在磁場(chǎng)磁力線的作用下，管內(nèi)的兩個(gè)簧片被磁化而互相吸引接觸，簧片就會(huì)吸合在一起，使結(jié)點(diǎn)所接的電路連通。外磁力消失后，兩個(gè)簧片由于本身的彈性而分開，線路也就斷開了。因此，作為一種利用磁場(chǎng)信號(hào)來控制的線路開關(guān)器件，干簧管可以作為傳感器用，用于計(jì)數(shù)，限位等等，同時(shí)還被廣泛使用于各種通信設(shè)備中。接線如圖1-3-4所示。在實(shí)際運(yùn)用中，通常用永久磁鐵控制這兩根金屬片的接通與否，所以又被稱為“磁控管”。干簧管又叫磁控管，它同霍爾元件差不多，但原理性質(zhì)不同，是利用磁場(chǎng)信號(hào)來控制的一種開關(guān)元件，無磁斷開，可以用來檢測(cè)電路或機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。圖1-3-4磁性開關(guān)接線圖【任務(wù)準(zhǔn)備】一、知識(shí)和技能準(zhǔn)備

4．無桿氣缸

無桿氣缸是指利用活塞直接或間接方式連接外界執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并使其跟隨活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸。這種氣缸的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省安裝空間?；钊ㄟ^磁力帶動(dòng)缸體外部的移動(dòng)體做同步移動(dòng)，其結(jié)構(gòu)如圖1-3-5所示。它的工作原理是：在活塞上安裝一組高強(qiáng)磁性的永久磁環(huán)，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用，由于兩組磁環(huán)磁性相反，具有很強(qiáng)的吸力。當(dāng)活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動(dòng)時(shí)，則在磁力作用下，帶動(dòng)缸筒外的磁環(huán)套一起移動(dòng)。氣缸活塞的推力必須與磁環(huán)的吸力相適應(yīng)。圖1-3-5磁性無桿氣缸【任務(wù)準(zhǔn)備】一、知識(shí)和技能準(zhǔn)備5、點(diǎn)膠機(jī)的認(rèn)識(shí)。（1）點(diǎn)膠機(jī)的結(jié)構(gòu)點(diǎn)膠機(jī)又稱涂膠機(jī)、滴膠機(jī)、打膠機(jī)、灌膠機(jī)等，專門對(duì)流體進(jìn)行控制。并將流體點(diǎn)滴、涂覆于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動(dòng)化機(jī)器，可實(shí)現(xiàn)三維、四維路徑點(diǎn)膠，精確定位，精準(zhǔn)控膠，不拉絲，不漏膠，不滴膠。點(diǎn)膠機(jī)主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確點(diǎn)、注、涂、點(diǎn)滴到每個(gè)產(chǎn)品精確位置，可以用來實(shí)現(xiàn)打點(diǎn)、畫線、圓型或弧型。本任務(wù)選用TH-200KG型，參見圖1-3-6，由膠槍和控制盒組成，之間有氣管連接,快速接頭,筒蓋,儲(chǔ)存筒.可對(duì)所有粘度液體進(jìn)行作業(yè)，數(shù)位時(shí)間控制線路，可保證點(diǎn)膠的精度，通過調(diào)節(jié)輸出氣壓和點(diǎn)膠時(shí)間來獲得最佳點(diǎn)膠效果，配備真空回吸裝置可調(diào)，以消除膠液滴漏現(xiàn)象。【任務(wù)準(zhǔn)備】一、知識(shí)和技能準(zhǔn)備5、點(diǎn)膠機(jī)的認(rèn)識(shí)。（2）點(diǎn)膠機(jī)工作原理：壓縮空氣送入膠瓶（注射器），將膠壓進(jìn)與活塞室相連的進(jìn)給管中，當(dāng)活塞處于上沖程時(shí)，活塞室中填滿膠，當(dāng)活塞向下推進(jìn)滴膠針頭時(shí)，膠從針嘴壓出。滴出的膠量由活塞下沖的距離決定，（3）涂膠槍調(diào)節(jié)1）.確保流體順利流出以及始終固定好膠筒和工作表面的距離和位置，從而取得均勻一致的點(diǎn)膠效果；2）.先逆時(shí)針方向調(diào)節(jié)調(diào)壓閥來降低氣壓，再順時(shí)針方向調(diào)節(jié)調(diào)壓閥來增大氣壓到正確的設(shè)定；避免用很高的氣壓匹配非常小的膠點(diǎn)設(shè)置。其理想的搭配是：氣壓和針頭組合產(chǎn)生‘適合工作’的流速，既不能噴濺也不能太慢；3）.對(duì)于任何的流體，適中的點(diǎn)膠時(shí)間和氣壓會(huì)產(chǎn)生最好的點(diǎn)膠效果，因其點(diǎn)膠壓力可以在它的峰值保持較長(zhǎng)的時(shí)間；4）調(diào)節(jié)圖1-3-7兩旋鈕可調(diào)節(jié)膠槍涂膠點(diǎn)的高低和前后位置。圖1-3-7膠槍調(diào)節(jié)【任務(wù)準(zhǔn)備】二、制訂工作計(jì)劃1、小組討論，擬定完成這一任務(wù)的基本步驟。步驟一：步驟二：步驟三：2、進(jìn)行小組人員分工。姓名分工

表1-3-1分工明細(xì)表【任務(wù)準(zhǔn)備】二、制訂工作計(jì)劃3、工具和材料的準(zhǔn)備。（1）為完成工作任務(wù)，每個(gè)工作小組需要向工作站內(nèi)倉(cāng)庫工作人員提供借用工具清單表1-3-2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1十字螺絲刀φ2、φ3、φ6各1

2一字螺絲刀φ2、φ3、φ6各1

3活動(dòng)扳手6"、10"各1

4內(nèi)六角匙1．5、2、2．5、3、4、5、6、8、10mm各1

5尖嘴鉗

1

6剪線鉗

1

7剪管鉗

1

8剝線鉗

1

9壓線鉗

1

10萬用表

1

【任務(wù)準(zhǔn)備】二、制訂工作計(jì)劃3、工具和材料的準(zhǔn)備。（2）為完成工作任務(wù)，每個(gè)工作小組需要向工作站內(nèi)倉(cāng)庫工作人員提供領(lǐng)用材料清單表1-3-3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1平頭螺桿M4×255

2軟銅線Φ0.510m

3PU管Φ4、Φ6各1m

4絕緣膠布1卷

【任務(wù)準(zhǔn)備】一、畫出程序流程圖根據(jù)下面功能框圖1-4-1及前面的任務(wù)描述，畫出程序流程圖。圖1-4-1上料單元功能框圖送料機(jī)構(gòu)涂膠系統(tǒng)PLCH2u-I6I6MR控制面板【任務(wù)實(shí)施】二、I/O功能分配根據(jù)控制要求，編好PLC的I/O功能分配表，填入下表1-4-1中：表1-4-1 PLC的I/O功能分配表序號(hào)PLCI/O功能描述備注1

按下啟動(dòng)按鈕

2

按下停止按鈕

3

按下復(fù)位按鈕

4

聯(lián)機(jī)信號(hào)觸發(fā)

5

送料氣缸前限位感應(yīng)

6

送料氣缸后限位感應(yīng)

7

料倉(cāng)檢測(cè)傳感器感應(yīng)

8

按下送料按鈕

9

點(diǎn)膠啟動(dòng)

10

送料氣缸電磁閥得電【任務(wù)實(shí)施】三、補(bǔ)充完善控制原理圖根據(jù)PLC的I/O功能分配，在下面控制原理圖1-4-2中填上對(duì)應(yīng)端子功能名稱。圖1-4-2控制原理圖【任務(wù)實(shí)施】四、連接PLC各端子接線元件安裝及布線工藝要求應(yīng)符合國(guó)家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)維修電工（高級(jí)）要求，布線時(shí)嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣，導(dǎo)線與接線端子或接線樁連接時(shí)，不得壓絕緣層，不反圈及不露銅過長(zhǎng)。如圖1-4-3圖1-4-3PLC接線實(shí)物圖【任務(wù)實(shí)施】五、接口板端子接線1、掛板接口板CN701端子分配表1-4-2 掛板接口板CN701端子分配表接口板CN701地址線號(hào)功能描述備注1X04送料氣缸前限位感應(yīng)

2X05送料氣缸后限位感應(yīng)

3X06料倉(cāng)檢測(cè)傳感器感應(yīng)

4X07送料按鈕

20Y07機(jī)座氣缸電磁閥

21Y10按鍵氣缸電磁閥

APS1+繼電器常開觸點(diǎn)

BPS1-直流24V負(fù)

CPS12+繼電器常開觸點(diǎn)

DPS13+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

LPS19+直流24V正【任務(wù)實(shí)施】五、接口板端子接線1、掛板接口板CN701端子分配圖1-4-4掛板接口板CN701端子接線實(shí)物圖【任務(wù)實(shí)施】五、接口板端子接線2、桌面接口板CN12端子分配表1-4-3桌面接口板CN12端子分配表接口板CN702地址線號(hào)功能描述備注1推料到位檢測(cè)推料到位檢測(cè)傳感器信號(hào)線

2按鍵底座檢測(cè)按鍵底座檢測(cè)傳感器信號(hào)線

3料倉(cāng)檢測(cè)料倉(cāng)檢測(cè)傳感器信號(hào)線

4機(jī)座氣缸伸出限位機(jī)座氣缸伸出限位磁性開關(guān)信號(hào)線

20點(diǎn)膠繼電器點(diǎn)膠系統(tǒng)繼電器信號(hào)線

21按鍵氣缸電磁閥按鍵氣缸電磁閥信號(hào)線

49送料按鍵-送料按鍵電源線-

56機(jī)座氣缸電磁閥+機(jī)座氣缸電磁閥電源線+

57按鍵氣缸電磁閥+按鍵氣缸電磁閥電源線+

63PS19+直流電源24V+進(jìn)線

64PS1-直流電源24V-進(jìn)線【任務(wù)實(shí)施】五、接口板端子接線2、桌面接口板CN12端子分配圖1-4-5桌面接口板CN12端子接線實(shí)物圖【任務(wù)實(shí)施】六、設(shè)計(jì)PLC控制程序，并下載至PLC本體。如：圖1-4-6程序示例【任務(wù)實(shí)施】七、運(yùn)行調(diào)試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）接通氣路，打開氣源，檢查氣壓0.3～0.6MPa按電磁閥手動(dòng)按鈕，確認(rèn)各氣缸及傳感器的原始狀態(tài)。氣路圖如圖1-4-7示。4)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。注意設(shè)備初次組裝調(diào)試時(shí)必須認(rèn)真檢查線路是否正確，接線錯(cuò)誤容易造成設(shè)備元件損壞。圖1-4-7料單元?dú)饴穲D【任務(wù)實(shí)施】七、運(yùn)行調(diào)試2、氣缸速度調(diào)節(jié)（節(jié)流閥）控制進(jìn)出氣體流量，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使氣缸動(dòng)作順暢柔和，如圖1-4-8示；3、氣缸前后限位調(diào)節(jié)（磁性開關(guān)）磁性開關(guān)安裝于無桿氣缸的前限位與后限位，確保前后限位分別在氣缸縮回和伸出時(shí)能夠感應(yīng)到，并輸出信號(hào)，如圖1-4-9示磁性開關(guān)安裝在后限位。節(jié)流閥【任務(wù)實(shí)施】七、運(yùn)行調(diào)試4、托盤檢查信號(hào)調(diào)試（光纖傳感器）D10BFP型光纖傳感器的感應(yīng)范圍為0-10mm，要求確保料盤放置時(shí)能夠準(zhǔn)確感應(yīng)到，并輸出信號(hào)，如需調(diào)節(jié)光纖傳感器請(qǐng)參照下表1-4-4：表1-4-4光纖傳感器調(diào)節(jié)【任務(wù)實(shí)施】七、運(yùn)行調(diào)試4、托盤檢查信號(hào)調(diào)試（光纖傳感器）D10BFP型光纖傳感器的感應(yīng)范圍為0-10mm，要求確保料盤放置時(shí)能夠準(zhǔn)確感應(yīng)到，并輸出信號(hào)，如需調(diào)節(jié)光纖傳感器請(qǐng)參照下表1-4-4：表1-4-4光纖傳感器調(diào)節(jié)【任務(wù)實(shí)施】七、運(yùn)行調(diào)試5、調(diào)試故障查詢表1-4-5：故障查詢表【任務(wù)實(shí)施】八、總結(jié)與思考5、調(diào)試故障查詢（1）如何判斷3臺(tái)車的車窗裝配完成，這個(gè)信號(hào)由誰來發(fā)出？（2）這個(gè)單元如何與機(jī)器人單元、多