亞龍YL-235A光機(jī)電一體化

實(shí)訓(xùn)考核裝置的介紹

◆整機(jī)的概述

◆各個(gè)機(jī)構(gòu)的介紹

◆標(biāo)準(zhǔn)模塊的介紹

◆整機(jī)的安裝調(diào)試

◆示例程序的編寫(xiě)

亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置

一.亞龍YL—235A整機(jī)概述

亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置既包含了機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本的機(jī)電技能要求，也體現(xiàn)了當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。它為學(xué)生提供了一個(gè)典型的、可進(jìn)行綜合訓(xùn)練的工程環(huán)境，為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)可充分發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的實(shí)踐平臺(tái)。在此平臺(tái)上可實(shí)現(xiàn)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用、技能的綜合訓(xùn)練和實(shí)踐動(dòng)手能力的客觀考核。2.系統(tǒng)的組成

(1).機(jī)構(gòu)的組成該裝置主要由實(shí)訓(xùn)臺(tái)、盤(pán)式下料機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、傳送分揀機(jī)構(gòu)、接線端子排等組成，如下圖所示：實(shí)訓(xùn)臺(tái)盤(pán)式下料機(jī)構(gòu)搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)構(gòu)傳送分揀機(jī)構(gòu)接線端子排(2).電氣控制的組成該裝置的電氣控制部分主要由電源模塊、PLC模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、按鈕模塊、電磁閥、氣缸以及各種傳感器等組成，如下圖所示：電源模塊PLC模塊變頻器模塊按鈕模塊觸摸屏電磁閥氣缸傳感器(3).可以進(jìn)行的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目a.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)b.氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)c.可編程控制器編程實(shí)訓(xùn)d.變頻器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)e.觸摸屏應(yīng)用實(shí)訓(xùn)f.自動(dòng)控制技術(shù)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)g.機(jī)械系統(tǒng)安裝和調(diào)試實(shí)訓(xùn)二.各個(gè)機(jī)構(gòu)的介紹(1).盤(pán)式下料機(jī)構(gòu)1.料盤(pán)2.調(diào)節(jié)支架3.直流電機(jī)4.物料5.光電傳感器6.料臺(tái)機(jī)構(gòu)直流減速電機(jī)

技術(shù)參數(shù)：轉(zhuǎn)速６圈／min額定電壓24V±10空栽電流≤60mA負(fù)載電流≤300mA正常使用：電機(jī)兩個(gè)接線端子接入直流電壓為24V。電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的切換取決于直流電的正負(fù)極的切換。光電傳感器

漫射式光電接近開(kāi)關(guān)是利用光照射到被測(cè)物體上后反射回來(lái)的光線而工作的，由于物體反射的光線為漫射光，故稱(chēng)為漫射式光電接近開(kāi)關(guān)。它的光發(fā)射器與光接收器處于同一側(cè)位置，且為一體化結(jié)構(gòu)。在工作時(shí)，光發(fā)射器始終發(fā)射檢測(cè)光，若接近開(kāi)關(guān)前方一定距離內(nèi)沒(méi)有物體，則沒(méi)有光被反射到接收器，接近開(kāi)關(guān)處于常態(tài)而不動(dòng)作；反之若接近開(kāi)關(guān)的前方一定距離內(nèi)出現(xiàn)物體，只要反射回來(lái)的光強(qiáng)度足夠，則接收器接收到足夠的漫射光就會(huì)使接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作而改變輸出的狀態(tài)。漫射式接近開(kāi)關(guān)的工作原理工作原理送料機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用攪拌機(jī)粉碎機(jī)送料機(jī)(2).氣動(dòng)機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)1.擺動(dòng)氣缸2.定位螺栓3.氣動(dòng)手爪4、6、9.磁性開(kāi)關(guān)5.標(biāo)準(zhǔn)氣缸7.節(jié)流閥8.雙聯(lián)氣缸10.接近開(kāi)關(guān)11.緩沖閥12.支架標(biāo)準(zhǔn)氣缸

注：氣缸的正確運(yùn)動(dòng)使物料分到相應(yīng)的位置，只要交換進(jìn)出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運(yùn)動(dòng)，氣缸兩側(cè)的磁性開(kāi)關(guān)可以識(shí)別氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到位。節(jié)流閥連接和調(diào)整原理示意

雙聯(lián)氣缸

雙活塞式氣缸氣動(dòng)手爪

擺動(dòng)氣缸

葉片式齒輪齒條式磁性開(kāi)關(guān)的內(nèi)部電路磁性開(kāi)關(guān)有藍(lán)色和棕色2根引出線，使用時(shí)藍(lán)色引出線應(yīng)連接到PLC輸入公共端，棕色引出線應(yīng)連接到PLC輸入端子。磁性開(kāi)關(guān)的內(nèi)部電路如上圖虛線框內(nèi)所示，為了防止實(shí)訓(xùn)時(shí)錯(cuò)誤接線損壞磁性開(kāi)關(guān)，YL-235A上所有磁性開(kāi)關(guān)的棕色引出線都串聯(lián)了電阻和二極管支路。因此，使用時(shí)若引出線極性接反，該磁性開(kāi)關(guān)不能正常工作。

信號(hào)輸出PLC公共端雙線圈電磁閥(雙向電磁閥)

雙向電磁閥示意圖注：雙向電控閥用來(lái)控制氣缸進(jìn)氣和出氣，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。電控閥內(nèi)裝的紅色指示燈有正負(fù)極性，如果極性接反了也能正常工作，但指示燈不會(huì)亮。

單線圈電磁閥(單向圈電磁閥)

單相電磁閥示意圖注：?jiǎn)蜗螂娍亻y用來(lái)控制氣缸單個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。與雙向電控閥區(qū)別在雙向電控閥初始位置是任意的可以隨意控制兩個(gè)位置，而單控閥初始位置是固定的只能控制一個(gè)方向。氣動(dòng)元件動(dòng)作分析

手爪控制示意圖機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用(3).傳送分揀機(jī)構(gòu)1.磁性開(kāi)關(guān)2.皮帶輸送機(jī)3.光電傳感器4.落料口5.料槽6.接近開(kāi)關(guān)7.光纖8.進(jìn)氣機(jī)構(gòu)9.節(jié)流閥10.三相減速電機(jī)11.光纖放大器12.推料氣缸氣源處理組件(油水分離器)

主要由手閥（進(jìn)氣開(kāi)關(guān)）、壓力調(diào)節(jié)過(guò)濾器、彎頭組成。氣源處理組件輸入氣源來(lái)自空氣壓縮機(jī)，所提供的壓力為0.6～1.0MPa,輸出壓力為0～0.8MPa可調(diào)。輸出的壓縮空氣送到各工作單元。

接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)距離:2--4mm

體積小,安裝方便

動(dòng)作頻率可高達(dá)2500HZ

極性保護(hù)和過(guò)載保護(hù)

重復(fù)精度式<5%額定電壓DC10-30V額定電流DC200mA通態(tài)壓降3<2.5VDC空載消耗電流DC<10mA

光電傳感器檢測(cè)距離3-100mm

具有靈敏調(diào)節(jié)，動(dòng)作前后延長(zhǎng)時(shí)間功能

體積小，使用簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，抗沖擊，耐振動(dòng)，接受不受外界干擾等特點(diǎn)。

廣泛用于現(xiàn)代輕工/機(jī)械/冶金/交通/電力/紡織/軍工/煙草/礦山等行業(yè)

額定電壓10-30VDC額定電流200mA通態(tài)壓降<2.5VDC空載消耗電流<10mA響應(yīng)時(shí)間<3mS保護(hù)電路極性保護(hù)/短路保護(hù)浪涌保護(hù)

3.光纖傳感器

光纖傳感器由光纖檢測(cè)頭、光纖放大器兩部分組成，放大器和光纖檢測(cè)頭是分離的兩個(gè)部分，光纖檢測(cè)頭的尾端部分分成兩條光纖，使用時(shí)分別插入放大器的兩個(gè)光纖孔。主要由光纖和放大器組成。

光纖傳感器放大器單元的安裝示意圖

光纖傳感器也是光電傳感器的一種，相對(duì)于傳統(tǒng)電量型傳感器（熱電偶、熱電阻、壓阻式、振弦式、磁電式），光纖傳感器具有下述優(yōu)點(diǎn)：抗電磁干擾、可工作于惡劣環(huán)境，傳輸距離遠(yuǎn)，使用壽命長(zhǎng)，此外，由于光纖頭具有較小的體積，所以可以安裝在很小空間的地方。光纖式光電接近開(kāi)關(guān)的放大器的靈敏度調(diào)節(jié)范圍較大。當(dāng)光纖傳感器靈敏度調(diào)得較小時(shí)，反射性較差的黑色物體，光電探測(cè)器無(wú)法接收到反射信號(hào)；而反射性較好的白色物體，光電探測(cè)器就可以接收到反射信號(hào)。反之，若調(diào)高光纖傳感器靈敏度，則即使對(duì)反射性較差的黑色物體，光電探測(cè)器也可以接收到反射信號(hào)。從而可以通過(guò)調(diào)節(jié)靈敏度判別黑白兩種顏色物體，將兩種物料區(qū)分開(kāi)，從而完成自動(dòng)分揀工序

光纖傳感器的調(diào)節(jié)說(shuō)明

光纖傳感器的原理圖

物料傳送和分揀機(jī)構(gòu)的應(yīng)用傳送機(jī)分揀機(jī)生產(chǎn)流水線三.標(biāo)準(zhǔn)模塊的介紹(1).電源模塊電源模塊主要包括一個(gè)三相漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、兩位的單相電源插座。其中三條火線、零線經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)被引導(dǎo)面板的安全插座上，地線也被相應(yīng)引到面板的安全插座上。該電源模塊負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的供電。

采用三菱FX2N-48MR繼電器輸出，它有24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出，所有接口均引到面板的安全插座上，使用時(shí)用安全插線連接。(2).PLC模塊三菱E540-0.75KW控制傳送帶電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所有接口采用安全插連接

(3).變頻器模塊

24V指示燈復(fù)位按鈕蜂鳴器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)急停開(kāi)關(guān)自鎖按鈕(4).按鈕模塊DC24V電源(5).各個(gè)模塊之間的電源連接a.電源連接b.PLC連接輸入端COM輸出端COM1(1).系統(tǒng)的工作流程四.整機(jī)的安裝調(diào)試在觸摸屏上按啟動(dòng)按扭后，裝置進(jìn)行復(fù)位過(guò)程，當(dāng)裝置復(fù)位到位后，由PLC啟動(dòng)送料電機(jī)驅(qū)動(dòng)放料盤(pán)旋轉(zhuǎn)，物料由送料盤(pán)滑到物料檢測(cè)位置，物料檢測(cè)光電傳感器檢測(cè)；如果送料電機(jī)運(yùn)行若干秒鐘后，物料檢測(cè)光電傳感器仍未檢測(cè)到物料，則說(shuō)明送料機(jī)構(gòu)已經(jīng)無(wú)物料或故障，這時(shí)要停機(jī)并報(bào)警；當(dāng)物料檢測(cè)光電傳感器檢測(cè)到有物料，將給PLC發(fā)出信號(hào),由PLC驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂縮回，手臂向右旋轉(zhuǎn)到右限位，手臂伸出，手爪下降，將物料放到傳送帶上，落料口的物料檢測(cè)傳感器檢測(cè)到物料后啟動(dòng)傳送帶輸送物料，同時(shí)機(jī)械手按原來(lái)位置返回，進(jìn)行下一個(gè)流程；傳感器則根據(jù)物料的材料特性、顏色等特性進(jìn)行辨別，分別由PLC控制相應(yīng)電磁閥使氣缸動(dòng)作，對(duì)物料進(jìn)行分揀。

(2).安裝步驟a.參照安裝示意圖將設(shè)備組裝完成（見(jiàn)附圖一）；b.根據(jù)實(shí)際情況將各個(gè)組件的銜接位置調(diào)節(jié)準(zhǔn)確（特別是搬運(yùn)機(jī)械手的抓取位置和放開(kāi)位置）；c.將設(shè)備上的線（包括傳感器、電機(jī)、電磁閥、磁性開(kāi)關(guān)、警示燈等）按照引線圖均引到接線端子上（可參考附圖二）；d.根據(jù)實(shí)訓(xùn)控制原理圖（見(jiàn)附圖三），進(jìn)行實(shí)訓(xùn)連接；e.確認(rèn)上述連接無(wú)誤后（特別是電源部分，不要有短路；傳感器、磁性開(kāi)關(guān)、警示燈的線參考注意事項(xiàng)）；f.連接通訊線纜，通過(guò)電腦進(jìn)行控制程序的傳送；g.程序傳送完畢后，進(jìn)行上電調(diào)試；h.啟動(dòng)之前要求各個(gè)氣缸均要回到初始位置（機(jī)械手?jǐn)[在左邊，其余氣缸全部縮回到位）；(3).注意事項(xiàng)a.通電之前必須確認(rèn)三相電的進(jìn)線和模塊的連接沒(méi)有錯(cuò)誤；b.連接線路過(guò)程中不該有短路、斷路現(xiàn)象；c.三線制傳感器的使用說(shuō)明：棕色接PLC本身的+24V，藍(lán)色接輸入端的公共端COM，黑色接控制輸入端（以三菱主機(jī)為例）；d.兩線制磁性開(kāi)關(guān)的使用說(shuō)明：棕色的接控制輸入端，藍(lán)色的接輸入的公共端COM（以三菱主機(jī)為例）；e.警示燈的應(yīng)用警示燈：共有綠色和紅色兩種顏色。引出線五根，其中并在一起的兩根粗線是電源線（紅線接“+24”，黑紅雙色線接“GND”），其余三根是信號(hào)控制線（棕色線為控制信號(hào)公共端，如果將控制信號(hào)線中的紅色線和棕色線接通，則紅燈閃爍，將控制信號(hào)線中的綠色線和棕色線接通，則綠燈閃爍）。五.示例程序的編寫(xiě)(1).盤(pán)式下料機(jī)構(gòu)的控制輸入點(diǎn)啟動(dòng)X0

停止X1光電傳感器X2輸出點(diǎn)直流電機(jī)Y0運(yùn)行指示Y1停止指示Y2報(bào)警輸出Y3按下啟動(dòng)按鈕，如果光電傳感器沒(méi)有檢測(cè)到物料，則直流電機(jī)運(yùn)行，直到光電傳感器檢測(cè)到物料時(shí)停止運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)持續(xù)運(yùn)行若干時(shí)間后，傳感器都未檢測(cè)到物料，則說(shuō)明料盤(pán)缺料或者出現(xiàn)故障，電機(jī)應(yīng)停止報(bào)警輸出。動(dòng)作要求:用到的基本指令、功能指令以及元件:LD取LDI取反AND與ANI與非OR或OUT輸出SET置位RST復(fù)位ENG結(jié)束(2).氣動(dòng)機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的控制輸入點(diǎn)啟動(dòng)X0

停止X1

左限位X2

右限位X3手爪抓緊標(biāo)志X4手爪上限位X5手爪下限位X6手爪前限位X7手爪后限位X10輸出點(diǎn)手臂伸出驅(qū)動(dòng)Y0手臂縮回驅(qū)動(dòng)Y1手爪下降驅(qū)動(dòng)

Y2手爪上升驅(qū)動(dòng)

Y3手爪抓緊驅(qū)動(dòng)Y4手爪松開(kāi)驅(qū)動(dòng)Y5運(yùn)行指示Y6停止指示Y7動(dòng)作要求:保證機(jī)械手在初始位置的條件下,按啟動(dòng)按鈕,機(jī)械手按照伸出---下降----夾緊---上升---縮回---右轉(zhuǎn)---伸出---下降---松開(kāi)---上升---縮回---左轉(zhuǎn)的動(dòng)作流程執(zhí)行動(dòng)作。用到的基本指令、功能指令以及元件:LD取LDI取反AND與ANI與非OR或STL步進(jìn)梯形圖開(kāi)始RET步進(jìn)梯形圖結(jié)束OUT輸出SET置位RST復(fù)位ENG結(jié)束M輔助繼電器S狀態(tài)T定時(shí)器C計(jì)數(shù)器D數(shù)據(jù)寄存器(3).傳送分揀機(jī)構(gòu)的控制輸入點(diǎn)啟動(dòng)X0

停止X1

落料口檢測(cè)X2

接近開(kāi)關(guān)X3

光纖1X4

光纖2X5推料1前限位X6推料1后限位X7推料2前限位X10推料2后限位X11推料3前限位X12推料3