第六章 直线传输检测单元的结构与控制
6.1直线传输检测单元的结构
6.1.1直线传输检测单元的功能
直线传输检测单元是模块式柔性自动化生产线实训系统中的第五单元，在整个系统中起着将搬运来的工件根据模拟加工检测单元检测的工件的深度信息，将检测的废料推送到废料槽中，将正常的工具输送到末端。
组成：主要由铝合金型材基体、直线传输线、直流电机、标准气缸、PLC控制系统等组成。 功能：将旋转气缸搬运单元搬运来的工件，根据模拟加工单元的检测信息，将废料推送到废料中，将正常的工件输送到末端。
工作过程描述：旋转气缸搬运单元搬运到位的工件，来料检测传感器检测到来料工件，传输线电机启动，传输线传送工件到达光纤传感器检测位置时，若该工件为废料，则推料气缸将工件推出到废料槽中；若工件为正常工件，则推料气缸不动作，传输线传送电机到传输线的末端；传输线末端传感器检测到工件后，传输线驱动电机停止运行，并将工件传输到位信息传送到主控单元中。
6.1.2直线传输检测单元的结构组成 1、直线传输检测单元操作面板
（1）操作面板：开始按钮、复位按钮、手/自动旋钮、单/联机旋钮、停止按钮、上电按钮、急停按钮组成。
（2）按钮功能
开始按钮：启动直线传输检测单元PLC及外围设备工作。 复位按钮：设备回准备工作状态。
手/自动旋钮：设备自动运行及手动操作切换开关。 单/联机旋钮：设备单站工作与多站联网工作切换开关。 停止按钮：停止设备运行。 上电按钮：设备弱电供电开关。
急停按钮：系统运行出现意外，停止设备并切断设备的弱电供应。 2、传感器
（1）传感器种类：磁感应接近开关、光电传感器、光纤传感器。 （2）传感器作用
a气缸及磁感应接近开关：为了使气缸的动作平稳可靠，气缸的作用气口都安装了限出型气缸截流阀（第一章中有详细阐述，这里不一一赘述）。
b光电传感器前面章节中有详细阐述，这里不一一赘述。 c光纤传感器前面章节中有详细阐述，这里不一一赘述。 3、皮带传输机
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皮带机设备特点：皮带机输送平稳，物料与输送带没有相对运动，能够避免对输送物的损坏。噪音较小，适合于工作环境要求比较安静的场合。结构简单，便于维护。能耗较小，使用成本低。
输送带，皮带输送机在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，输送带能连续化、高效率，输送带操作安全，输送带使用简便，维修容易，运费低廉，并能缩短运输距离， 降低工程造价，节省人力物力。 6.1.3 气动控制回路
1、气动回路组成：过滤减压阀、手动阀、标准气缸、电磁阀、单向节流阀等组成。 2、电磁阀组
前面章节有详细阐述，这里不一一赘述 3、气动回路动作解析
初始状态气缸为缩回状态，旋转气缸搬运单元工件放置到传输线起始端，传输线传送工件运行，模拟加工单元检测为废料时，光纤传感器检测到工件到位后，推料气缸电磁阀动作，气缸伸出将工件推出到废料槽中；当气缸伸出传感器检测到伸出到位后，推料气缸电磁阀失电，推料气缸缩回；模拟加工单元检测为正常工件时，推料气缸不动作，工件传输到末端，工作流程结束。
6.2直线传输检测单元的PLC控制及编程
此单元选用西门子CPU226 AC/DC/继电器 PLC控制。 各单元间采用Profibus-DP总线通讯实现联机控制。 6.2.1、PLC的I/O分配 直线传输检测单元 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 输入 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 功能 来料检测 传输检测 到位检测 推料回位 推料伸出 上电 开始按钮 复位按钮 调试按钮 手动自动 27
输出 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 功能 推料阀 传送电机 开始灯 复位灯 13 14 15 16 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 单机联机 停止按钮 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 6.2.2、编写直线传输检测单元控制程序（参见光盘） 直线传输检测单元的工艺过程这里不再赘述。 6.2.3直线传输检测单元调试 1）通电前设备检查
a 气路检查：检查气源是否引入装置；空气组合元件是否有作用，且压力表调至0.4Mpa；检查气路是否接错；手动动作电磁阀，调节流阀流量，使汽缸动作正常。
b 传感器检查：气缸到位后，磁性开关是否动作；各传感器接线是否正确。 c 按钮检查：动作按钮，触点是否动作，接线是否正确。
d 电缆连接：将连接按钮板的电缆插头连接到网孔板上接口板的插座上，并将电缆固定再接口板上；将网孔板连接电缆插头连接到型材桌面上接口板的插座上，并将电缆固定在接口板上；完成控制电路与对象的线路连接。
e 通讯电缆链接：将PC/PPI编程电缆一头连接到PLC编程口上，一头连接计算机。 2）设备调试
a设备供气：打开空气空气压缩机电源，再打开空气压缩机上的阀门，接着打开设备上的调压过滤器上的手滑阀，将气源工作压力调节为0.4Mpa。
b设备供电：将设备单相电源插头连接到供电电源的单相电源插座上，将网孔板上的空气开关合上。
c在计算机上打开样例程序（或学员自行编写控制程序），检查控制程序，确定程序是否符合工艺要求。检查无误后，将程序下载到PLC中（注：通信口地址及传输速率须设置正确），将PLC上的终端开关拨到“RUN”位置。
d操作运行设备：将急停按钮释放，手/自动切换开关置于手动位置，单/联机切换开关置于单机位置；按下“上电”按钮，PLC输出控制电源带电；复位按钮指示灯闪烁，按下复位按钮，执行复位动作；复位完成开始按钮指示灯闪烁，按下开始按钮，设备进入运行模式；按下调试按钮，设备执行将前一单元的工件放置到传输线上，根据模拟加工检测单元的检测结果，废料推送到废料槽中，正常工件传送到传输线末端；再按下调试按钮同时将传输线上的工件取走，一个工作流程结束。
设备在运行过程中，按下停止按钮，设备须完成一个工作流程后才停止运行；需要重新启动设备则再按下开始按钮。
遇到紧急情况下需要急停设备时，按下急停按钮，设备立即停止；要重新运行设备，则需要进行急停释放→上电→复位→开始（即d第一段）。
3）通电调试过程中故障分析
可能出现的故障：设备动作不到位，PLC不能正常运行。
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a 设备动作不到位：可能是机械位置配合不准确；传感器出现故障、安装不正确或未调整好，触点不动作；气缸卡或气路不通等。
b 程序故障：程序语法不正确，编译不了；程序上传、下载错误（严重错误）；程序控制逻辑不正确。
c 操作错误
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第七章 伺服电机搬运单元的结构与控制
7.1伺服电机搬运单元的结构
7.1.1伺服电机搬运单元的功能
伺服电机搬运单元是模块式柔性自动化生产线实训系统中的第六单元，在整个系统中起着将连接直线传输检测单元、安装装配单元、立体仓库单元作用。
组成：主要由铝合金型材基体、标准气缸、伺服驱动器、伺服电机、升降缸、气爪机构、PLC控制系统等组成。
功能：将直线传输检测单元传送到位的工件搬运到安装装配位置，安装装配单元完成安装转配过程后，伺服电机搬运机械手再将装配号的工件搬运到立体仓库位置。
工作过程描述：直线传输检测单元将正常工件传输到传输线末端后，伺服电机搬运单元前伸，前伸到位磁性传感器检测到伸出到位后，升降气缸下降，下降到位磁性传感器检测到位后，气动手指夹紧工件，气动手指夹紧工件后，升降气缸上升，上升到位磁性传感器检测到位后，伺服电机搬运单元回缩，回缩到位磁性传感器检测到回缩到位后，伺服电机旋转一个角度到达安装装配单元；伺服电机搬运单元前伸，前伸到位磁性传感器检测到伸出到位后，升降气缸下降，下降到位磁性传感器检测到位后，气动手指释放工件，气动手指释放工件后，升降气缸上升，上升到位磁性传感器检测到位后，伺服电机搬运单元回缩；等待安装装配单元安装完成后，伺服电机搬运单元前伸，前伸到位磁性传感器检测到伸出到位后，升降气缸下降，下降到位磁性传感器检测到位后，气动手指夹紧工件，气动手指夹紧工件后，升降气缸上升，上升到位磁性传感器检测到位后，伺服电机搬运单元回缩，回缩到位磁性传感器检测到回缩到位后，伺服电机旋转一个角度到达立体仓库单元；立体仓库单元处于等待状态时，伺服电机搬运单元前伸，前伸到位磁性传感器检测到伸出到位后，升降气缸下降，下降到位磁性传感器检测到位后，气动手指释放工件，气动手指释放工件后，升降气缸上升，上升到位磁性传感器检测到位后，伺服电机搬运单元回缩，伺服电机反转至等待位置。
为保障伺服搬运单元、安装装配单元、立体仓库单元之间协调工作，须分别向主控单元传递工作站的状态。
7.1.2伺服电机搬运单元的结构组成 1、伺服电机搬运单元操作面板
（1）操作面板：开始按钮、复位按钮、手/自动旋钮、单/联机旋钮、停止按钮、上电按钮、急停按钮组成。
（2）按钮功能
开始按钮：启动伺服电机搬运单元PLC及外围设备工作。 复位按钮：设备回准备工作状态。
手/自动旋钮：设备自动运行及手动操作切换开关。 单/联机旋钮：设备单站工作与多站联网工作切换开关。
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