中职劳动版高二《PLC应用技术》项目三任务5 机械手物料传送和分拣装置控制系统课件

知识目标： 1.了解光机电一体化装置的结构及各组成部分的用途和工作原理。 2.掌握基本指令和步进顺控指令的综合应用。 能力目标： 能根据控制要求，灵活应用基本控制指令和步进顺控指令，完成机械手物料传送和分拣装置控制系统的程序设计，并通过仿真软件采用软元件测试的方法，进行仿真。 任务5 机械手物料传送和分拣装置控制系统 在生产过程中，有时需要对不同的材质或不同颜色、不同形状的工件进行分拣，然后再将它们送到不同位置进行加工或包装。能够按照要求完全输送、搬运和分拣的设备，称为物料分拣设备。 1.任务控制要求 （1）设备启动前状态 （2）设备各装置正常的工作流程 （3）设备的正常停止 （4）紧急情况的处理 2.需要完成的工作任务 （1）画出机械手物料传送和分拣模拟装置的电气控制电路图，并按照电气控制电路图连接电路。 （2）编写PLC控制机械手物料分拣模拟装置工作程序，设置变频器参数。 （3）运行调试程序，到达机械手物料分拣模拟装置的工作要求。 一、供料装置 机械手物料分拣模拟装置的供料装置的结构示意图如图所示。 1—放料转盘 2—圆盘驱动直流电机 3—物料支架 4—出料口传感器 5—出料口传感器 6—物料检测支架 二、机械手搬运装置 机械手搬运装置的结构示意图如下所示。 1 —旋转气缸 2 —非标螺丝 3 —气动手爪 4 —手爪磁性开关Y59BLS 5 —提升气缸 6 —磁性开关D-C73 7 —节流阀 8 —伸缩气缸 9 —磁性开关D-Z73 10 —左右限位传感器 11 —缓冲阀 12 —装支架 三、物料传送和分拣装置 物料传送和分拣装置的结构示意图如下图所示。 1 —落料口传感器 2 —落料孔 3 —料槽 4 —电感式传感器 5 —光纤传感器 6 —三相异步电机 7 —推料气缸 8 —过滤调压阀 9 —节流阀 10 —三相异步电机 11 —光纤放大器 12 —推料气缸 四、气动原理 气动是“气压传动与控制”或“气动技术”的简称。气动技术是以压缩空气为工作介质进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的手段之一。 1.气动系统的构成 用规定的图形符号来表征系统中的元件、元件之间的连接、压缩气体的流动方向和系统实现的功能，这样的图形称为气动系统图或气动回路图，如图所示。 2.气动系统的特点 （1）优点 1）气动介质是空气，用量不受限制，压缩空气可进行远距离输送，在极端温度下仍能保证可靠工作，不需要昂贵的防爆设施，系统中泄漏出的介质不会造成污染。 2）气动部件结构简单，价格便宜。具有良好的可调节性。 4）过载不会造成危险。 （2）缺点 1）压缩空气必须经过良好的过滤和干燥，不能含有灰尘和水分等杂质。 2）气动执行元件的工作速度稳定性能和定位性能差。 3）不适用于需要高速传递信号的复杂电路。 4）气动元件在工作时噪声较大，因此高速排气时要加消声器。 5）输出压力小，通常不大于1～4 MPa。 6）使用空气压缩机将电能转换为压力能，执行元件将压力能转换为机械能，能量转换环节多，能量损失大，整个气动系统的效率低。 五、汽缸电控阀的使用 汽缸的正确运动使物料分到相应的位置，只要交换进、出气的方向就能改变汽缸的伸出（缩回）运动，汽缸两侧的磁性开关可以控制汽缸是否已经运动到位。汽缸结构示意图如图所示。 1.双向电控阀 双向电控阀用来控制汽缸进气和出气，从而实现汽缸的伸出、缩回运动。双向电磁阀结构示意图如图所示。 2.单向电控阀 单向电控阀用来控制汽缸单方向运动，实现汽缸的伸出、缩回运动。单向电磁阀结构示意图如图所示。 3.气动手爪控制 气动手爪控制示意图如图所示。 六、传感器的应用说明 1.常用传感器的使用说明 （1）电感式接近传感器 电感式接近传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。振荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场，当金属物料接近传感器检测面时，金属中产生的涡流吸收了振荡器的能量，使振荡减弱直至停滞。振荡器的振荡及停振这两种状态转换为电信号通过整形放大器转换成二进制的开关信号，经功率放大后输出。 （2）光电传感器 光电传感器是一种红外调制型无损检测光电传感器，采用高效红外发光二极管、光敏三极管作为光电转换元件，工作方式有同轴反射和对射型。在本任务装置中均采用同轴反射型光电传感器，它们具有体积小，使用简单，性能稳定，使用寿命长，响应速度快，抗冲击，耐振动，抗干扰能力强等优点。 2.磁性开关的使用说明 磁性开关是用来检测汽缸活塞位置的，即检测活