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1、项目八多功能加工及分拣设备的组装与调试一、施工任务1.根据设备装配示意图组装多功能加工及分拣设备。2.按照设备电路图连接多功能加工及分拣设备的电气回路。3.按照设备气路图连接多功能加工及分拣设备的气动回路。4.根据要求创建触摸屏人机界面。5.输入设备控制程序，正确设置变频器参数，调试多功能加工及分拣设备实现功能。二、施工前准备1.识读设备图样及技术文件(1)装置简介多功能加工及分拣设备的主要功能是输送、加工物料，并根据物料的性质进行分拣、搬运或组合存放。1)起停控制按下SB1或触摸人机界面上的起动按钮，机械手复位：手爪放松、手爪上伸、手臂缩回、手臂右旋至右限位处停止；设备开始工作，警示灯绿灯点
2、亮，变频器以35Hz运行，电动机反转，传送带自右向左高速传动。2)物料加工功能。3)分拣功能。二、施工前准备 若加工的是金属物料，则在C点位置加工完成后，传送带以25Hz的速度将它输送到A点位置后停止，推料一气缸伸出，将其推入料槽一内。 若加工的是白色塑料物料，则在C点位置加工完成后，以同样的速度将它输送到B点位置后停止，推料二气缸伸出，将其推入料槽二内。 若加工的是黑色塑料物料，则在C点位置加工完成后，传送带以25Hz的速度将它输送到D点料台后，传送带停止，机械手开始搬运。手臂伸出手臂下降手爪夹紧，抓取物料0.5s后手臂上升手臂缩回手臂左旋0.5s后手臂伸出手爪放松，物料掉入物料盘内手臂缩回
3、机械手右转至原位后停止。当物料被机械手取走后，变频器运行频率恢复35Hz，传送带自右向左高速传动，HL1点亮，等待加料。二、施工前准备 分拣方式二。当转换开关SA1置于“方式二”位置时，设备实现组合分拣功能，其中黑色塑料物料视为不合格物料，白色塑料物料和金属物料视为合格物料。 合格物料的分拣。对于符合要求的合格物料在C点位置完成加工后，传送带以25Hz的速度将它向右输送，再根据料槽一和料槽二的物料情况进行分拣。所谓符合要求是指：料槽一和料槽二内推入的物料均为金属物料与白色塑料物料的组合(第一个物料必须是金属物料)，且两槽逐一完成。二、施工前准备 合格物料逐槽分拣组合，自动交替进行。当料槽一完成
4、了一次物料的分拣组合后，便进行槽内物料的包装，在此期间进行料槽二的分拣组合；同样当料槽二完成了一次物料的分拣组合后，便进行槽内物料的包装，在此期间设备又重复料槽一的分拣组合工作，如此自动交替进行。每个物料分拣完毕，变频器的运行频率都会恢复至35Hz，传送带自右向左高速传动，HL1点亮，等待加料。 对于不符合要求的合格物料，则在C点位置完成加工后，直接由推料三气缸推入料槽三内。二、施工前准备 不合格物料的处理。对于黑色塑料物料，在C点位置完成加工后，由传送带以25Hz的速度输送到料台后，传送带停止，机械手将它搬运至料盘中。同样当物料被机械手取走后，变频器运行频率恢复至35Hz，传送带自右向左高速
5、传动，HL1点亮，等待加料。4)人机界面。 人机界面首页设有“XXX多功能加工及分拣设备”的字样，同时设有界面切换按钮“进入命令界面”和“进入监视界面”，如图8-2所示。 命令界面上设有“起动按钮”与“停止按钮”，如图8-3所示。图8-2人机界面首页二、施工前准备图8-3命令界面图8-4监视界面 监视界面的上方设有“系统状态”的字样，下方显示系统当前状态：系统运行中、系统已停止、方式一或方式二等，如图8-4所示二、施工前准备(2)识读装配示意图如图8-5所示，机械手将物料从料台中搬运至料盘内，这就要求料台、机械手及料盘机械衔接准确、安装尺寸误差要小。1)结构组成。2)尺寸分析。图8-6多功能加
6、工及分拣设备二、施工前准备(3)识读电路图图8-8所示为多功能加工及分拣设备控制电路图。1) PLC机型。2) I /O点分配。表81输入/输出设备及输入/输出点分配表二、施工前准备表8-1输入/输出设备及输入/输出点分配表二、施工前准备(4)识读气动回路图图8-9所示为多功能加工及分拣设备气动回路图，各控制元件、执行元件的工作状态见表8-2。表82控制元件、执行元件状态一览表表8-2控制元件、执行元件状态一览表二、施工前准备(5)识读梯形图图8-10所示为多功能加工及分拣设备控制程序梯形图，其动作过程如图8-11所示。二、施工前准备二、施工前准备1)起停控制。2)指示灯控制。3)机械手复位控
7、制。4)搬运物料。5)输送物料。6)方式一：简单分拣(X24=OFF) 金属物料。执行分支A，物料至C点位置，X22=ON，S40状态关闭，传送带停止，开始加工；S41状态激活，计时2s。时间到，S41状态关闭，停止加工；S42状态激活，Y20、Y23为ON，传送带中速向右输送物料。至A点位置，X20为ON，S42状态关闭，传送带停止，S80状态激活，Y12为ON，推料一气缸伸出将物料推入料槽一内。 二、施工前准备 白色塑料物料。执行分支B，物料至C点位置，X22=ON，S43状态关闭，传送带停止，开始加工；S44状态激活，计时2s。时间到，S44状态关闭，停止加工；S45状态激活，Y20、Y
8、23为ON，传送带中速向右输送物料。至B点位置，X21为ON，S45状态关闭，传送带停止，S110状态激活，Y13为ON，推料二气缸伸出将物料推入料槽二内。 黑色塑料物料。对于两种工作方式，黑色塑料物料均为不合格物料，执行分支C。物料传送至C点位置，X22=ON，S31状态关闭，传送带停止，开始加工；S46状态激活，计时2s。时间到，Y21、Y23为ON，继续向左传送。物料至D点位置，料台传感器X11=ON，此时若机械手在原位，则S46状态关闭，传送带停止。机械手搬运后开始新的循环。二、施工前准备7)方式二：组合分拣(X24=ON)。 料槽一物料组合分拣。所有推料标志均为OFF。若第一个物料为
9、白色塑料物料，为不符合要求的物料。在C点位置加工2s后，直接因M10常闭满足条件（分支B中第三个分支），激活S70状态，Y14为ON，推料三气缸伸出将它推入料槽三内。 料槽二物料的组合分拣。 若第一个物料为白色塑料物料，为不符合要求的物料。在C点位置加工2s后，直接因M11为ON、M12常闭满足条件（分支B中第三个分支），激活S70状态，Y14为ON，推料三气缸伸出将它推入料槽三内。二、施工前准备图8-12多功能加工及分拣设备的组装与调试流程图(6)制定施工计划多功能加工及分拣设备的组装与调试流程如图8-12所示。二、施工前准备2.施工准备(1)设备清点检查设备部件是否齐全，并归类放置。表83
10、施工计划表表8-3施工计划表二、施工前准备表8-4设备清单二、施工前准备表8-4设备清单二、施工前准备(2)工具清点设备组装工具见表8-5，施工人员应清点工具的数量，同时认真检查其性能是否完好。表8-5工具清单二、施工前准备图8-13机械装配流程图1.机械装配(1)机械装配前的准备按照要求清理现场，准备图样及工具，并安排装配流程。参考流程如图813所示。三、实施任务(2)机械装配步骤依据确定的组装顺序，对照设备装配示意图组装多功能加工及分拣设备。1)画线定位。2)组装传送装置。 安装传送线脚支架。 在传送线的右侧固定落料口，并保证物料落放准确、平稳。 安装落料口传感器。 将传送线固定在定位处。
11、图8-14组装传送线三、实施任务图8-15组装分拣装置3)组装分拣装置。 组装起动推料传感器。 组装推料气缸。 固定、调整料槽及其推料气缸为同一中性线。三、实施任务4)安装电动机。图8-16安装电动机三、实施任务5)组装料台。图8-17组装料台三、实施任务6)将电磁阀阀组固定在定位处，如图8-18所示。图8-18固定电磁阀阀组三、实施任务7)组装搬运装置。 安装旋转气缸。 组装机械手支架。 组装机械手手臂。 组装提升臂。 安装手爪。 固定磁性传感器。 固定左右限位装置。 固定机械手，调整机械手摆幅、高度等尺寸，使机械手能准确地将料台内的物料取出。图8-19固定、调整机械手三、实施任务8)固定物
12、料料盘。图8-20固定物料料盘三、实施任务9)固定触摸屏和警示灯。10)清理台面，保持台面无杂物或多余部件。图8-21固定触摸屏和警示灯三、实施任务图8-22电路连接流程图2.电路连接(1)电路连接前的准备按照要求检查电源状态，准备图样、工具及线号管，并安排电路连接流程。参考流程如图822所示。(2)电路连接步骤电路连接应符合工艺、安全规范要求，所有导线应置于线槽内。1)连接传感器至端子排。2)连接输出元件至端子排。三、实施任务2.电路连接(1)电路连接前的准备按照要求检查电源状态，准备图样、工具及线号管，并安排电路连接流程。参考流程如图822所示。(2)电路连接步骤电路连接应符合工艺、安全规
13、范要求，所有导线应置于线槽内。1)连接传感器至端子排。2)连接输出元件至端子排。三、实施任务3)连接电动机至端子排。4)连接PLC的输入信号端子至端子排。5)连接PLC的输入信号端子至按钮模块。6)连接PLC的输出信号端子至端子排。7)连接PLC的输出信号端子至变频器。8)连接变频器至电动机。9)连接触摸屏的电源输入端子至电源模块中的24V直流电源。10)将电源模块中的单相交流电源引至PLC模块。11)将电源模块中的三相电源和接地线引至变频器的主回路输入端子L1、L2、L3、PE。12)电路检查。13)清理台面，工具入箱。三、实施任务3.气动回路连接(1)气路连接前的准备按照要求检查空气压缩机
14、状态、准备图样及工具，并安排气动回路连接步骤。(2)气路连接步骤根据气路图连接气路。1)连接气源。2)连接执行元件。3)整理、固定气管。4)清理杂物，工具入箱。三、实施任务4.程序输入启动三菱PLC编程软件，输入梯形图810。1)启动三菱PLC编程软件。2)创建新文件，选择PLC类型。3)输入程序。4)转换梯形图。5)保存文件。图8-24气路连接三、实施任务5.触摸屏工程创建 根据设备控制功能创建触摸屏人机界面，其方法参考触摸屏技术文件。(1)创建新工程1)启动EV5000组态软件。2)新建工程。3)选择“串口”通讯连接方式。4)选择“MT4300C”型触摸屏。5)选择“FX2N”型PLC。6
15、)用通讯线连接HMI与PLC。7)设置HMI0的“通讯类型”为“RS485-4”。三、实施任务(2)创建人机界面首页创建过程与项目六相同。1)切换至组态窗口，设定背景填充颜色。2)插入文字“XXX多功能加工及分拣设备”。3)创建“进入命令界面”切换按钮。4)添加组态窗口5。6)创建“进入监视界面”切换按钮。(3)创建命令界面创建过程与项目六相同。1)创建“起动按钮”。2)创建“停止按钮”。3)创建“返回首页”切换按钮。三、实施任务(4)创建监视界面1)将窗口切换至组态窗口5，设置窗口“背景填充效果”为淡青色。2)插入文字“系统状态”，如图8-25所示。3)添加报警信息如图825所示，单击【报警
16、信息登录】按钮，弹出图826所示的“报警信息登录”对话框。单击【增加】，弹出“报警信息”对话框。三、实施任务图8-25插入文字“系统状态”后的组态窗口三、实施任务图8-26“报警信息登录”对话框三、实施任务图8-27地址和属性设置三、实施任务图8-28文本和字号设置三、实施任务图8-29“系统运行中”添加后的登录框三、实施任务4)添加报警显示。图8-30“系统已停止”报警信息的设定三、实施任务图8-31工作方式报警信息的设定三、实施任务图8-32报警信息添加完成后的登录框三、实施任务图8-33选择“报警显示”图标三、实施任务图8-34“报警显示元件属性”对话框三、实施任务图8-35“报警显示”
17、创建完成后的组态窗口5)创建“返回首页”切换按钮。三、实施任务图8-36监视界面创建完成后的组态窗口(5)离线模拟将工程编译后保存，执行离线模拟命令，即可实现图8-2、图8-3和图8-4所示的触摸控制功能。三、实施任务6.变频器参数设置打开变频器面板盖板，按表86设定参数。表8-6变频器参数设定表三、实施任务1)用键将监示显示切换至参数设定模式，再设定操作模式为PU操作模式1。2)设定上限频率Pr.150。3)设定下限频率Pr.20。4)设定3速设定(高速)频率Pr.435。5)设定3速设定(中速)频率Pr.525。6)设定加速时间Pr.71。7)设定减速时间Pr.81。8)设定操作模式为外部
18、操作模式Pr.792。三、实施任务7.设备调试(1)设备调试前的准备 按照要求清理设备、检查机械装配、电路连接、气路连接等情况，确认其安全性、正确性。在此基础上确定调试流程，本设备的调试流程如图837所示。图8-37设备调试流程图三、实施任务(2)模拟调试1)PLC静态调试 连接计算机与PLC。 确认PLC的输出负载回路电源处于断开状态，并检查空气压缩机出气口的阀门是否关闭。 合上断路器，给设备供电。 写入程序。 运行PLC，按表8-7、表8-8和表8-9用PLC模块上的钮子开关模拟PLC输入信号，观察PLC的输出指示LED。 将PLC的RUN/STOP开关置“STOP”位置。 复位PLC模块
19、上的钮子开关。三、实施任务表87简单分拣方式静态调试情况记载表表8-7简单分拣方式静态调试情况记载表三、实施任务表8-7简单分拣方式静态调试情况记载表三、实施任务表8-7简单分拣方式静态调试情况记载表三、实施任务表8-8组合分拣方式静态调试情况记载表三、实施任务表8-8组合分拣方式静态调试情况记载表三、实施任务表8-8组合分拣方式静态调试情况记载表三、实施任务表8-9搬运机构静态调试情况记载表三、实施任务表8-9搬运机构静态调试情况记载表三、实施任务2)气动回路手动调试 接通空气压缩机电源，起动空压机压缩空气，等待气源充足。 调整气源压力至0.40.5MPa，开启气动二联件上的阀门给系统供气。
20、为确保调试安全，施工人员需观察气路系统有无泄漏现象，若有，应立即解决。 手动调试气动回路动作，直至机构动作完全正常为止。 调整节流阀至合适开度，使各气缸的运动速度趋于合理。三、实施任务3)传感器调试。 料台放置物料，调整、固定物料检测传感器。 手动机械手，调整、固定各限位传感器。 在落料口中先后放置三类物料，调整、固定落料口检测光电传感器。 在A点位置放置金属物料，调整、固定电感式传感器。 分别在B点和C点位置放置白色塑料物料、黑色塑料物料，调整固定光纤传感器。 手动推料气缸，调整、固定磁性传感器。三、实施任务4)变频器调试。 闭合变频器模块上的钮子开关STR、RH，电动机35Hz运转，传送带
21、自右向左高速运行。 闭合变频器模块上的钮子开关STR、RM，电动机25Hz运转，传送带自右向左中速运行。 闭合变频器模块上的钮子开关STF、RM，电动机25Hz运转，传送带自左向右中速运行。三、实施任务5)触摸屏调试。 用MT54-FX-M通讯线连接触摸屏与PLC。 用MT5000-USB下载线连接计算机与触摸屏。 接通设备总电源。 设置下载选项，选择下载设备为USB。 下载触摸屏程序。 调试触摸屏程序。运行PLC，进入命令界面，触摸起动按钮，PLC输出指示LED显示设备开始工作；进入监视界面，观察监视信息是否正确；触摸命令界面上的停止按钮，设备停止工作。三、实施任务(3)联机调试模拟调试正常
22、后，接通PLC输出负载的电源回路，便可联机调试。图8-38多功能加工及分拣设备调试主要观察点三、实施任务(4)试运行施工人员操作多功能加工及分拣设备，运行、观察一段时间，确保设备合格、稳定、可靠。表8-10联机调试结果一览表三、实施任务9.设备验收设备质量验收见表811。表8-11设备质量验收表三、实施任务表8-11设备质量验收表四、设备改造1.多功能加工及分拣设备的改造。(1)功能要求1)起停控制 按下SB1或触摸人机界面上的起动按钮，机械手复位：手爪放松、手爪上伸、手臂缩回、手臂右旋至限位处；设备开始工作，警示灯绿灯点亮，变频器以35Hz运行，电动机反转，传送带自右向左高速传动。2)物料加
23、工功能。3)分拣功能。四、设备改造 分拣方式一。当转换开关SA1置于“方式一”位置时，设备实现简单分拣功能，工作过程如下： 若加工的是金属物料，则在C点位置加工完成后，传送带以25Hz的速度将它输送到A点位置后停止，推料一气缸伸出，将其推入料槽一内。 若加工的是白色塑料物料，则在C点位置加工完成后，以同样的速度将它输送到B点位置后停止，推料二气缸伸出，将其推入料槽二内。 若加工的是黑色塑料物料，则在C点位置加工完成后，传送带以25Hz的速度将它输送到D点料台后，输送带停止，机械手开始搬运。四、设备改造分拣方式二。当转换开关SA1置于“方式二”位置时，设备实现组合分拣功能，其中黑色塑料物料视为不
24、合格物料，白色塑料物料和金属物料视为合格物料。 合格物料的分拣。对于符合要求的合格物料在C点位置完成加工后，传送带以25Hz的速度将它向右输送，再根据料槽一和料槽二的物料情况进行分拣。 合格物料逐槽分拣组合，自动交替进行。当料槽一完成了一次物料的分拣组合后，便进行槽内物料的包装，在此期间进行料槽二的分拣组合；同样当料槽二完成了一次物料的分拣组合后，便进行槽内物料的包装，在此期间设备又重复料槽一的分拣组合工作，如此自动交替进行。四、设备改造 对于不符合要求的合格物料，则在C点位置完成加工后，直接由推料三气缸推入料槽三内。 不合格物料的处理。对于黑色塑料物料，在C点位置完成加工后，由传送带以25H
25、z的速度输送到料台后，输送带停止，机械手将它搬运至料盘中。同样当物料被机械手取走后，变频器运行频率恢复35Hz，传送带自右向左高速传动，HL1点亮，等待加料。四、设备改造4)触摸屏功能 人机界面首页设有“XXX多功能加工及分拣设备”的字样，并有界面切换按钮“进入命令界面”和“进入监视界面”。 命令界面上设有“起动按钮”与“停止按钮”。 监视界面的上方设有“系统状态”的字样，下方显示系统当前状态：系统运行中、系统已停止、方式一和方式二。四、设备改造(2)技术要求：1)设备的起停控制要求： 按下SB1或触摸人机界面上的起动按钮，设备开始工作。 按下SB2或触摸人机界面上的停止按钮，设备完成当前工作循环后停止。 按下急停按钮，设备立即停止工作。2)电气线路的设计符合工艺要求、安全规范。3)气动回路的设计符合控制要求、正确规范。四、设备改造(3)工作任务1)按设备要求画出电路图。2)按设备要求画出气路图。3)按设备要求编写PLC控制程序。4)改装多功能加工及分拣设备实现功能。5)绘制设备装配示意图。
