发布时间 : 星期日 文章自动化生产线技术教案（YL-335B各单元的控制）更新完毕开始阅读
《自动化生产线技术》教案
第次课（年月日）
教学时数：2 学时 课 题：装配单元的控制 教学目标：
1、了解装配单元的结构及工作过程 2、了解装配单元的控制过程 教学重点：
1、了解装配单元的气动控制。 教学难点：
装配单元的控制过程
教学方法：讲授法（PPT课件）、启发式教学法。 教学内容：
1、装配单元的结构和工作过程。 2、装配单元的控制过程。 教学过程:
装配单元的控制
一、 装配单元的结构及其工作过程
装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。
装配单元的结构组成包括：管形料仓，供料机构，廻转物料台，机械手，待装配工件的定位机构，气动系统及其阀组，信号采集及其自动控制系统，以及用于电器连接的端子排组件，整条生产线状态指示的信号灯和用于其他机构安装的铝型材支架及底板，传感器安装支架等其它附件。其中，机械装配图如图1所示：
图1 装配单元机械装配图
（1）管形料仓
管形料仓用来存储装配用的金属、黑色和白色小园柱零件。它由塑料圆管和中空底座构成。塑料圆管顶端放置加强金属环，以防止破损。工件竖直放入料仓的空心圆管内，由于二者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。 为了能对料仓供料不足和缺料时报警，在塑料圆管底部和底座处分别安装了 2 个漫反射光电传感器（E3Z-L型），并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽，以使光电传感器的红外光斑能可靠照射到被检测的物料上。
（2）落料机构
系统气源接通后，顶料气缸的初始位置在缩回状态，挡料气缸的初始位置在伸出状态。这样，当从料仓上面放下工件时，工件将被挡料气缸活塞杆终端的挡块阻挡而不能落下。
需要进行落料操作时，首先使顶料气缸伸出，把次下层的工件夹紧，然后挡料气缸缩回，工件掉入廻转物料台的料盘中。之后挡料气缸复位伸出，顶料气缸缩回，次下层工件跌落到挡料气缸终端挡块上，为再一次供料作准备。
（3）廻转物料台
该机构由气动摆台和两个料盘组成，气动摆台能驱动料盘旋转 180 度，从而实现把从供料机构落下到料盘的工件移动到装配机械手正下方的功能。
（4）装配机械手
装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的廻转物料台料盘上有小园
柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始状态开始执行装配操作过程。
装配机械手的运行过程如下：
PLC 驱动与竖直移动气缸相连的电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸驱动气动手指向下移动，到位后，气动手指驱动手爪夹紧物料，并将夹紧信号通过磁性开关传送给 PLC，在 PLC 控制下，竖直移动气缸复位，被夹紧的物料随气动手指一并提起，离开当廻转物料台的料盘，提升到 高位后，水平移动气缸在与之对应的换向阀的驱动下，活塞杆伸出，移动到气缸前端位置后，竖直移动气缸再次被驱动下移，移动到下端位置，气动手指松开，经短暂延时，竖直移动气缸和水平移动气缸缩回，机械手恢复初始状态。
（5）装配台料斗
输送单元运送来的待装配工件直接放置在该机构的料斗定位孔中，由定位孔与工件之间的较小的间隙配合实现定位，从而完成准确的装配动作和定位精度。
（6）警示灯
本工作单元上安装有红、橙、绿三色警示灯，它是作为整个系统警示用的。警示灯有五根引出线，其中黄绿交叉线为“地线”；红色线：红色灯控制线；黄色线：橙色灯控制线、绿色线：绿色灯控制线；黑色线：信号灯公共控制线。
二、 装配单元的控制过程
1．装配单元的元器件 （1）气动摆台
回转物料台的主要器件是气动摆台，它是由直线气缸驱动齿轮齿条实现回转运动，回转角度能在 0—90 度和 0—180 度之间任意可调，而且可以安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需要变换的机构。如图2所示。
图2气动摆台
（2）导向气缸
导向气缸是指具有导向功能的气缸。一般为标准气缸和导向装置的集合体。导向气缸具有导向精度高，抗扭转力矩、承载能力强、工作平稳等特点。
装配单元用于驱动装配机械手水平方向移动的导向气缸外型如图3所示。该气缸由直线运动气缸带双导杆和其它附件组成。
图3导向气缸
2．装配单元的气动控制回路
图4 装配单元气动控制回路工作原理图
3．装配单元PLC控制
具体的控制要求为：
（1）装配单元各气缸的初始位置为：挡料气缸处于伸出状态，顶料气缸处于缩回状态，料仓上已经有足够的小园柱零件；装配机械手的升降气缸处于提升状态，伸缩气缸处