分拣与存储单元的安装与调试.doc

1、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

2、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

3、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

4、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进行分拣。有工件时，漫射式光电传感器将信号传输给 PLC，用户 PLC 程序输出启动变频器信号，从而驱动三相减速电动机启动，将工件输送至分拣区。在传送带上方分别装有两个光纤传感器如图 4-4 所示，光纤传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。图 4-4 光纤传感器光纤传感器也是光电传感器的一种，相对于传统电量型传感器（热电偶、热电阻、压阻式、振弦式、磁电式） ，光纤传感器

5、具有下述优点：抗电磁干扰、可工作于恶劣环境，传输距离远，使用寿命长，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小空间的地方。光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。当光纤传感器灵敏度调得较小时，反射性较差的黑色物体，光电探测器无法接收到反射信号；而反射性较好的白色物体，光电探测器就可以接收到反射信号。反之，若调高光纤传感器灵敏度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收到反射信号。从而可以通过调节灵敏度判别黑白两种颜色物体，将两种物料区分开，从而完成自动分拣工序。2、传动机构传动机构如图 4-5 所示。采用的三相减速电机，用于拖动传送带从而输送物料。它主要由电机支架、电

6、动机、联轴器等组成。图 4-5 传动机构三相电机是传动机构的主要部分，电动机转速的快慢由变频器来控制，其作用是带传送带从而输送物料。电机支架用于固定电动机。联轴器由于把电动机的轴和输送带主动轮的轴联接起来，从而组成一个传动机构。在安装和调整时，要注意电动机的轴和输送带主动轮的轴必须要保持在同一直线上。分拣单元机械部件的装配和调整请参阅“YL-335A 机械装配手册” 。3.电磁阀组 分拣单元的电磁阀组只使用了两个由二位五通的带手控开关的单电控电磁阀，它们安装在汇流板上。这两个阀分别对白料推动气缸和黑料推动气缸的气路进行控制，以改变各自的动作状态。所采用的电磁阀所带手控开关有锁定（LOCK）和开

7、启（PUSH）2 种位置。在进行设备调试时，使手控开关处于开启位置，可以使用手控开关对阀进行控制，从而实现对相应气路的控制，以改变推料缸等执行机构的控制，达到调试的目的。分拣单元的两个电磁阀安装时需注意，一是安装位置，应使得工件从滑槽中间推出，二是要安装水平，或稍微略向下，否则推出时导致工件翻转。图 4-6 电磁阀组所采用的电磁阀所带手控开关有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2 种位置。在进行设备调试时，使手控开关处于开启位置，可以使用手控开关对阀进行控制，从而实现对相应气路的控制，以改变推料缸等执行机构的控制，达到调试的目的。4.2 分拣与存储单元的设备安装4.3 分拣与存储单元的气路设计

8、与连接本单元气动控制回路的工作原理如图 4-8 所示。图中 1A 和 2A 分别为分拣一气缸和分拣二气缸。1B1 为安装在分拣一气缸的前极限工作位置的磁感应接近开关，2B1 为安装在分拣二气缸的前极限工作位置的磁感应接近开关。1Y1和 2Y1 分别为控制分拣一气缸和分拣二气缸的电磁阀的电磁控制端。图 4-8 分拣单元气动控制回路工作原理图4.4 分拣与存储单元的电路设计与接线分拣单元与前述几个单元电气接线方法有所不同，该单元的变频器模块是安装在抽屉式模块放置架上的。因此，该单元 PLC 输出到变频器控制端子的控制线，须首先通过接线端口连接到实训台面上的接线端子排上，然后用安全导线插接到变频器模

9、块上。同样，变频器的驱动输出线也须首先用安全导线插接到实训台面上的接线端子排插孔侧，再由接线端子排连接到三相交流电动机。分拣单元的接线端口则与其他单元相仿，图 4-7 是本单元的端子接线图。图 4-7 分拣单元端子接线图4.5 分拣与存储单元的程序编制与系统调试4.5.1 PLC 的 I/O 接线本单元中，传感器信号占用 5 个输入点，留出 2 个点提供给急停按钮和启/停按钮作本地主令信号，共需 7 点输入；输出点数为 4 个，其中 2 个输出点提供给变频器使用。选用西门子 S7-222 AC/DC/RLY 主单元，共 8 点输入和 6 点继电器输出，供料单元的 I/O 接线原理图如图 4-9

10、 所示。如果用户希望增加变频器的控制点数，可重新组态，更改输出端子的接线，即把 Q0.4 和 Q0.5 分配给分拣气缸电磁阀，而把 Q0.0Q0.2 分配给变频器的5、6、7 号控制端子用。图 4-9 分拣单元 PLC 的 I/O 接线原理图4.5.2 西门子 MM420 变频器简介西门子 MM420（MICROMASTER420 ） 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。该系列有多种型号，从单相电源电压，额定功率 120W 到三相电源电压，额定功率 11KW 可供用户选用。YL-335A 选用的 MM420 订货号为 6SE6420-2UD17-5AA1，额定参数为：电源电压：380V480V，三相交流额定输出功率：0.75KW额定输入电流：2.4A额定输出电流：2.1A外形尺寸：A 型操作面板：基本操作板（BOP）变频器安装在模块盒中，所有电气引出线均引出到模块面板的安全导线插孔处，以确保实训接线操作时的安全。变频器模块外形如图 4-10 所示。图 4-10 变频器模块MM420 变频器方框图如图 4-11 所示。