裝配單元機(jī)械安裝調(diào)試

1、裝配單元機(jī)械結(jié)構(gòu)目錄序言1項(xiàng)目一 裝配單元結(jié)構(gòu)與工作原理2任務(wù)1-1 裝配單元技術(shù)指標(biāo)2知識(shí)點(diǎn)1-1-1工作臺(tái)指標(biāo)2知識(shí)點(diǎn)1-1-2 技術(shù)指標(biāo):3任務(wù)1-2 工作原理3知識(shí)點(diǎn)1-2-1 裝配單元聯(lián)網(wǎng)工作原理3知識(shí)點(diǎn)1-2-2 裝配單元單站工作原理4任務(wù)1-3 組成結(jié)構(gòu)4知識(shí)點(diǎn)1-3-1 控制部分4知識(shí)點(diǎn)1-3-2 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)4知識(shí)點(diǎn)1-3-3 放料倉機(jī)構(gòu)7知識(shí)點(diǎn)1-3-4 推料機(jī)構(gòu)8知識(shí)點(diǎn)1-3-5 擋料部件9項(xiàng)目二 裝配單元裝配10任務(wù)2-1 裝配圖識(shí)讀10技能點(diǎn)2-1-1 讀裝配圖的要求10技能點(diǎn)2-1-2 讀裝配圖的方法和步驟10任務(wù)2-2 元器件清點(diǎn)11知識(shí)點(diǎn)2-2-1 元器件的分類11

2、技能點(diǎn)2-2-1 標(biāo)準(zhǔn)件清點(diǎn)11技能點(diǎn)2-2-2 普通零件清點(diǎn)12技能點(diǎn)2-2-3 外購件清點(diǎn)14任務(wù)2-3 裝配過程15技能點(diǎn)2-3-1 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配15技能點(diǎn)2-3-2 放料倉機(jī)構(gòu)裝配15技能點(diǎn)2-3-3 推料機(jī)構(gòu)裝配16技能點(diǎn)2-3-4 擋料部件裝配17技能點(diǎn)2-3-5裝配單元總裝17項(xiàng)目三 電氣回路連接與調(diào)試18任務(wù)3-1 氣動(dòng)回路連接與調(diào)試18技能點(diǎn)3-1-1連接步驟19技能點(diǎn)3-1-2氣路調(diào)試包括19任務(wù)3-2 電路連接與調(diào)試20技能點(diǎn)3-2-1 電源系統(tǒng)圖識(shí)讀20技能點(diǎn)3-2-2 PLC I/O接口分配圖識(shí)讀21技能點(diǎn)3-2-3 裝配單元電路原理圖識(shí)讀22技能點(diǎn)3-2-4 線路連

3、接23任務(wù)3-3 調(diào)試24技能點(diǎn)3-3-1 調(diào)試內(nèi)容24項(xiàng)目四 擴(kuò)展25任務(wù)4-1 裝配單元擴(kuò)展25知識(shí)點(diǎn)4-1-1 同步帶傳動(dòng)25序言 MPS模塊化加工裝配生產(chǎn)線是一條適合機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生提高自己動(dòng)手能力和實(shí)踐技能的一套實(shí)用性實(shí)訓(xùn)設(shè)備。PLC控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶的要求來配置西門子S7-200系列、S7-300系列、三菱FX系列、松下等。 該設(shè)備的每個(gè)單元都有兩種工作模式，即為單動(dòng)和聯(lián)動(dòng)模式。在置為單動(dòng)模式時(shí)，這六個(gè)單元可以分開來供學(xué)生進(jìn)行一個(gè)單元一個(gè)單元的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)裝置的每個(gè)單元的機(jī)械部件都是典型的工業(yè)加工生產(chǎn)中常見的（如料斗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)械手等），均可以方便地固定在鋁合金型材上，可

4、供學(xué)生進(jìn)行裝拆實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行機(jī)械部件的調(diào)整。該實(shí)驗(yàn)裝置的每個(gè)單元均有一塊按鈕板和一塊PLC面板固定在柜子上，接鈕板上的按鈕通過鎖孔與PLC面板上的PLC輸入端連接、PLC面板上的輸出端鎖孔與電磁閥連接用來控制每個(gè)單元的氣動(dòng)、電動(dòng)元件。這些連接可通過鎖孔用電線插接。這樣就可以使學(xué)生自己對實(shí)驗(yàn)單元進(jìn)行電氣及控制設(shè)計(jì)，學(xué)生可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)，進(jìn)行PLC程序編制、接線并調(diào)試。圖1 MPS模塊化生產(chǎn)線該MPS模塊化加工系統(tǒng)的總體工藝流程如圖2所示。 上料檢測單元搬 運(yùn) 單 元加 工 單 元安 裝 搬 運(yùn) 單 元分 類 單 元安 裝 單 元 圖2 模塊化生產(chǎn)線六單元組成圖項(xiàng)目一 裝配單元結(jié)構(gòu)與工作原理任務(wù)1-1

5、 裝配單元技術(shù)指標(biāo)知識(shí)點(diǎn)1-1-1工作臺(tái)指標(biāo)尺寸(長寬高):720mm350mm1400mm凈重量:40Kg知識(shí)點(diǎn)1-1-2 技術(shù)指標(biāo):供電:220V/1A執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電壓:24V/2A環(huán)境溫度:0-55 （工作） -20-70（保存）相對濕度：35-85%（不結(jié)露）接地：第三種接地工作環(huán)境：不許有腐蝕性，可燃性氣體及導(dǎo)電塵埃。任務(wù)1-2 工作原理圖3 裝配單元在MPS模塊生產(chǎn)線的位置知識(shí)點(diǎn)1-2-1 裝配單元聯(lián)網(wǎng)工作原理自動(dòng)/手動(dòng)按鈕處于自動(dòng),聯(lián)網(wǎng)/單站處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時(shí): 單元電源先接好后,完成后按下上電按鈕,此時(shí)復(fù)位按鈕燈閃爍,按下復(fù)位按鈕,動(dòng)作元件復(fù)位后,開始按鈕燈閃爍,按下開始按鈕,推料缸伸

6、出到位，把工件頂出，吸盤吸住工件后，上下缸向上提升到位后，把吸盤擺到第五單元的一個(gè)工位上方，吸盤停止吸氣，放開工件，上下缸下降把吸盤再擺回去。循環(huán)原來的動(dòng)作。知識(shí)點(diǎn)1-2-2 裝配單元單站工作原理自動(dòng)/手動(dòng)按鈕處于手動(dòng),聯(lián)網(wǎng)/單站處于單站狀態(tài)時(shí): 單元電源先接好后,完成后按下上電按鈕,此時(shí)復(fù)位按鈕燈閃爍,按下復(fù)位按鈕,動(dòng)作元件復(fù)位后,特殊按鈕燈閃爍,按下特殊按鈕,推料缸伸出到位，把工件頂出，吸盤吸住工件后，上下缸向上提升到位后，把吸盤擺到第五單元的一個(gè)工位上方，吸盤停止吸氣，放開工件，上下缸下降把吸盤再擺回去。鏈接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理鏈接放料倉機(jī)構(gòu)工作原理鏈接同步帶工作原理鏈接推料機(jī)構(gòu)工作原理鏈接

7、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理鏈接放料倉機(jī)構(gòu)工作原理鏈接同步帶工作原理鏈接推料機(jī)構(gòu)工作原理鏈接裝配單元工作原理任務(wù)1-3 組成結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)1-3-1 控制部分可編程序控制器(一套)開關(guān)電源:220V/24V/2A(帶短路保護(hù))控制面板:八個(gè)按鈕I/O接口板電控氣閥及其執(zhí)行器件知識(shí)點(diǎn)1-3-2 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)圖4 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)它的功能是吸取工件，并將工件傳送到下一個(gè)工作單元。轉(zhuǎn)運(yùn)模塊主要由擺動(dòng)氣缸、擺動(dòng)桿、真空吸盤等組成。 擺動(dòng)氣缸是擺動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)裝置，其轉(zhuǎn)軸的最大 轉(zhuǎn)角為 180，轉(zhuǎn)角可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。 在擺動(dòng)氣缸的兩個(gè)極限位置上各裝有一個(gè)磁感應(yīng)式的接近開關(guān)，利用接近開關(guān)的信號(hào)狀態(tài)來標(biāo)識(shí) 兩個(gè)極限位置。 真空吸盤用于

8、抓取工件。吸盤內(nèi)腔的負(fù)壓 （真空）是靠真空發(fā)生器產(chǎn)生的。 同步帶與同步帶輪的作用是：使真空吸盤在擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中始終保持垂直向下的姿態(tài)，以使被運(yùn)送的工件在運(yùn)送過程中不致翻轉(zhuǎn)。它的工作原理是：旋轉(zhuǎn)氣缸固定在支架上，輸出軸從同步帶輪的軸孔中穿過，并可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)桿則固定在旋轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)軸上；擺臂的另一端安裝有一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的同步帶輪，兩個(gè)同步帶輪通過一個(gè)同步帶相連。當(dāng)擺動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)桿與固定在轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪之間形成相對運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致同步帶的 運(yùn)動(dòng)，通過同步帶帶動(dòng)了另一個(gè)同步帶輪；兩個(gè)同步帶輪的傳動(dòng)比為 1：1，這樣擺動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度等于吸盤連桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，因此，保證了吸盤在擺動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的

9、過程中始終保持方向不變。 圖5 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)零件示意圖圖6 鋼絲繩與圓盤的配合鏈接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)拆卸 鏈接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配鏈接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)拆卸 鏈接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配知識(shí)點(diǎn)1-3-3 放料倉機(jī)構(gòu)圖7 放料倉機(jī)構(gòu)放料倉共有兩個(gè)料倉，可儲(chǔ)存兩種不同的小工件，移位氣缸可根據(jù)PLC給予的信號(hào)，其導(dǎo)桿伸出或收縮來切換料孔使推料機(jī)構(gòu)把小工件推送到擋料部件處。圖8 放料倉機(jī)構(gòu)零件示意圖鏈接放料倉機(jī)構(gòu)拆卸 鏈接放料倉機(jī)構(gòu)裝配鏈接放料倉機(jī)構(gòu)拆卸 鏈接放料倉機(jī)構(gòu)裝配知識(shí)點(diǎn)1-3-4 推料機(jī)構(gòu)圖9 推料機(jī)構(gòu)當(dāng)放料倉機(jī)構(gòu)的移位氣缸導(dǎo)桿伸出或收縮到位后，推料氣缸的導(dǎo)桿伸出，推動(dòng)打料塊底板，將工件2送到擋料部件的工件擋塊處，然后導(dǎo)桿縮回。圖10

10、 推料機(jī)構(gòu)零件示意圖鏈接推料機(jī)構(gòu)拆卸 鏈接推料機(jī)構(gòu)裝配 鏈接推料機(jī)構(gòu)拆卸 鏈接推料機(jī)構(gòu)裝配知識(shí)點(diǎn)1-3-5 擋料部件圖11 擋料部件推料機(jī)構(gòu)將小工件推送到擋料部件，并由擺動(dòng)機(jī)構(gòu)將其取走。圖12 擋料部件零件示意圖鏈接擋料部件拆卸 鏈接擋料部件裝配鏈接擋料部件拆卸 鏈接擋料部件裝配鏈接裝配單元拆卸 鏈接裝配單元裝配鏈接裝配單元拆卸 鏈接裝配單元裝配鏈接裝配單元零件三維圖項(xiàng)目二 裝配單元裝配任務(wù)2-1 裝配圖識(shí)讀圖13 裝配單元裝配圖技能點(diǎn)2-1-1 讀裝配圖的要求1、了解裝配體的名稱、用途、性能、結(jié)構(gòu)和工作原理。2、讀懂各主要零件的結(jié)構(gòu)形狀及其在裝配中的功能。3、了解各零件之間的裝配關(guān)系、連接方

11、式，了解裝、拆順序。技能點(diǎn)2-1-2 讀裝配圖的方法和步驟1、概括了解裝配體和零件。了解裝配體的名稱、用途，組成裝配體的各零件的數(shù)量、種類等。2、了解裝配關(guān)系和工作原理。3、分析零件，讀懂零件形狀。利用裝配圖的表達(dá)方法和投影關(guān)系，將零件的投影從重疊的視圖中分離出來，讀懂零件的基本結(jié)構(gòu)形狀和作用。4、分析尺寸，了解技術(shù)要求讀懂裝配圖中的必要尺寸，分析裝配過程中或裝配后達(dá)到的技術(shù)要求，以及對裝配體的工作性能、調(diào)試與檢驗(yàn)等要求。任務(wù)2-2 元器件清點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)2-2-1 元器件的分類清點(diǎn)元器件不僅僅是為裝配做準(zhǔn)備工作，而且可以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算與零件的加工、標(biāo)準(zhǔn)件和外購件的購買。本次裝配共需要三類元器件，即標(biāo)

12、準(zhǔn)件、普通零件和外購件。技能點(diǎn)2-2-1 標(biāo)準(zhǔn)件清點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)件是指結(jié)構(gòu)、尺寸、畫法、標(biāo)記等各個(gè)方面已經(jīng)完全標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)廠生產(chǎn)的常用的零（部）件，如螺紋件、鍵、銷、滾動(dòng)軸承等等。 廣義包括標(biāo)準(zhǔn)化的緊固件、連結(jié)件、傳動(dòng)件、密封件、液壓元件、氣動(dòng)元件、軸承、彈簧等機(jī)械零件。 狹義僅包括標(biāo)準(zhǔn)化緊固件。此類元器件不需要自行加工，可直接購買。清點(diǎn)過程中注意各標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格正確與否，件數(shù)是否一致，不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件不要替換使用。圖14 標(biāo)準(zhǔn)件目錄技能點(diǎn)2-2-2 普通零件清點(diǎn)普通零件是無法購買并只適用于本產(chǎn)品的特殊元器件，只能根據(jù)工程圖進(jìn)行加工。清點(diǎn)過程中可將零件目錄對應(yīng)著零件工程圖清點(diǎn)。圖15 零件目錄技能點(diǎn)

13、2-2-3 外購件清點(diǎn)外購件大多數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)的電子類元件和氣動(dòng)類元件，如圖19中的氣動(dòng)元件大多選用的是AirTAC公司的產(chǎn)品。圖16 外購件目錄任務(wù)2-3 裝配過程技能點(diǎn)2-3-1 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配圖17 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配體建立安裝過程中保證雙導(dǎo)軌的平行度，調(diào)節(jié)皮帶輪之間的位置，把皮帶拉緊防止其打滑，鋼絲繩的一端先用螺釘和螺母固定，將其纏繞在圓盤上，注意纏繞方向，另一端用虎鉗拉緊后用螺釘和螺母固定。鏈接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配 鏈接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配技能點(diǎn)2-3-2 放料倉機(jī)構(gòu)裝配圖18 放料倉機(jī)構(gòu)裝配體建立裝配過程參考放料倉裝配順序，裝配過程中保證雙導(dǎo)桿的平行度，保證氣缸導(dǎo)桿與滑塊導(dǎo)桿平行，來回滑動(dòng)料倉檢測減小運(yùn)動(dòng)阻力。

14、最后要將導(dǎo)桿固定板上的螺釘用加力扳手?jǐn)Q緊，防止因運(yùn)動(dòng)引起振動(dòng)使螺釘松落。鏈接放料倉機(jī)構(gòu)裝配鏈接放料倉機(jī)構(gòu)裝配技能點(diǎn)2-3-3 推料機(jī)構(gòu)裝配圖19 推料機(jī)構(gòu)裝配體建立裝配推料機(jī)構(gòu)時(shí)，保證打料塊底板與型材的垂直度。鏈接推料機(jī)構(gòu)裝配鏈接推料機(jī)構(gòu)裝配技能點(diǎn)2-3-4 擋料部件裝配圖20 擋料部件裝配體建立裝配推料機(jī)構(gòu)時(shí)，保證工件擋塊與型材的垂直度。鏈接擋料部件裝配鏈接導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)裝配技能點(diǎn)2-3-5裝配單元總裝圖21 裝配單元裝配體建立裝配過程參考裝配單元裝配順序，裝配時(shí)，保證擺動(dòng)氣缸伸出到位，擺動(dòng)桿往擋料部件方向擺動(dòng)，吸盤恰巧可以落在工件擋塊的槽內(nèi)。保證移位氣缸的兩個(gè)極限位的時(shí)候，推料機(jī)構(gòu)的打料塊外都可

15、以將工件打出。保證打料塊底板、料倉和工料擋塊的槽面在同一平面。鏈接裝配單元裝配鏈接裝配單元裝配鏈接裝配單元工程圖項(xiàng)目三 電氣回路連接與調(diào)試任務(wù)3-1 氣動(dòng)回路連接與調(diào)試技能點(diǎn)3-1-1連接步驟從匯流排開始，按圖21所示的氣動(dòng)控制回路原理圖連接電磁閥、氣缸。連接時(shí)注意氣管走向應(yīng)按序排布，均勻美觀，不能交叉、打折；氣管要在快速接頭中插緊，不能夠有漏氣現(xiàn)象。 技能點(diǎn)3-1-2氣路調(diào)試包括（1）用電磁閥上的手動(dòng)換向加鎖鈕驗(yàn)證頂料氣缸和推料氣缸的初始位置和動(dòng)作位置是否正確。（2）調(diào)整氣缸節(jié)流閥以控制活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度，伸出速度以可正確到位為準(zhǔn)。 圖22 裝配單元?dú)鈩?dòng)原理圖鏈接裝配單元?dú)鈩?dòng)原理任務(wù)3-2

16、 電路連接與調(diào)試技能點(diǎn)3-2-1 電源系統(tǒng)圖識(shí)讀圖23 電源系統(tǒng)圖技能點(diǎn)3-2-2 PLC I/O接口分配圖識(shí)讀圖24 PLC I/O接口分配圖技能點(diǎn)3-2-3 裝配單元電路原理圖識(shí)讀圖25 裝配單元電路原理圖技能點(diǎn)3-2-4 線路連接電氣接線包括，在工作單元裝置側(cè)完成各傳感器、電磁閥、電源端子等引線到裝置側(cè)接線端口之間的接線；在 PLC 側(cè)進(jìn)行電源連接、I/O 點(diǎn)接線等。 裝配單元裝置側(cè)的接線端口上各電磁閥和傳感器的引線安排如圖26所示。圖26 裝配單元仿真線路連接接線時(shí)應(yīng)注意，裝置側(cè)接線端口中，輸入信號(hào)端子的上層端子（+24V）只能作為傳感器的正電源端，切勿用于電磁閥等執(zhí)行元件的負(fù)載。電磁

17、閥等執(zhí)行元件的正電源端和 0V 端應(yīng)連接到輸出信號(hào)端子下層端子的相應(yīng)端子上。裝置側(cè)接線完成后，應(yīng)用扎帶綁扎，力求整齊美觀。 PLC 側(cè)的接線，包括電源接線，PLC 的 I/O 點(diǎn)和 PLC 側(cè)接線端口之間的連線，PLC的 I/O 點(diǎn)與按鈕指示燈模塊的端子之間的連線。具體接線要求與工作任務(wù)有關(guān)。 電氣接線的工藝應(yīng)符合國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，例如，導(dǎo)線連接到端子時(shí)，采用壓緊端子壓接方法；連接線須有符合規(guī)定的標(biāo)號(hào)；每一端子連接的導(dǎo)線不超過 2 根等等。鏈接裝配單元電路原理電路系統(tǒng)圖任務(wù)3-3 調(diào)試技能點(diǎn)3-3-1 調(diào)試內(nèi)容圖27 裝配單元（1）調(diào)整氣動(dòng)部分，檢查氣路是否正確，氣壓是否合理、恰當(dāng)，氣缸的動(dòng)

18、作速度是否合適。 （2）檢查磁性開關(guān)的安裝位置是否到位，磁性開關(guān)工作是否正常。 （3）檢查 I/O 接線是否正確。 （4）檢查電磁接近傳感器安裝是否合理，靈敏度是否合適，保證檢測的可靠性。 （5）放入工件，運(yùn)行程序，觀察加工單元?jiǎng)幼魇欠駶M足任務(wù)要求。 （6）調(diào)試各種可能出現(xiàn)的情況，比如在任何情況下都有可能加入工件，系統(tǒng)都要能可靠工作。 （7）優(yōu)化程序。鏈接裝配單元工作原理項(xiàng)目四 擴(kuò)展任務(wù)4-1 裝配單元擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)4-1-1 同步帶傳動(dòng)圖28 同步帶輪嚙合型帶傳動(dòng)一般也稱為同步帶傳動(dòng)。它通過傳動(dòng)帶內(nèi)表面上等距分布的橫向齒和帶輪上的相應(yīng)齒槽的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)。與摩擦型帶傳動(dòng)比較，同步帶傳動(dòng)的帶輪和傳動(dòng)