《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》2017版圖書

專業(yè)教材編寫說明

前言

項目一自動供料機設(shè)計與運行1

【項目構(gòu)思】1

一、自動線的認知3

（一）自動機的通用結(jié)構(gòu)3

（二）自動機的控制系統(tǒng)4

（三）自動線的定義、特點及應(yīng)用5

（四）自動線的組成及類型5

（五）自動線的控制系統(tǒng)6

（六）自動生產(chǎn)線實例7

（七）自動機的生產(chǎn)率分析8

（八）自動線的生產(chǎn)率分析10

（九）提高自動機與自動線生產(chǎn)率的途徑10

（十）自動機與自動線的工藝方案選擇10

（十一）幾種典型生產(chǎn)線在輕工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用13

二、自動供料機的結(jié)構(gòu)14

三、自動供料機的氣動控制系統(tǒng)15

（一）氣源裝置15

（二）空氣凈化處理裝置21

（三）標(biāo)準(zhǔn)雙作用直線氣缸22

（四）單電控電磁換向閥、電磁閥組23

四、傳感器25

（一）磁性開關(guān)26

（二）電感式接近開關(guān)26

（三）漫射式光電接近開關(guān)27

（四）接近開關(guān)的圖形符號29

五、常用低壓電器元件29

【項目設(shè)計】30

一、自動供料機零部件結(jié)構(gòu)測繪設(shè)計30

二、氣動控制回路設(shè)計31

三、電氣控制回路設(shè)計33

四、PLC程序設(shè)計35

【項目實現(xiàn)】35

一、機械結(jié)構(gòu)安裝35

二、氣路連接和調(diào)試38

三、電氣接線38

四、自動供料機單站控制38

【項目運行】38

【工程訓(xùn)練】40

〖1〗目錄〖1〗自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試項目二自動分揀系統(tǒng)設(shè)計與運行43

【項目構(gòu)思】44

一、自動分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作過程45

（一）傳送和分揀機構(gòu)46

（二）傳動帶驅(qū)動機構(gòu)46

二、旋轉(zhuǎn)編碼器概述46

三、西門子MM420 變頻器簡介48

（一）MM420 變頻器的安裝和接線49

（二）MM420變頻器的BOP操作面板50

（三）MM420變頻器的參數(shù)50

（四）MM420變頻器的參數(shù)訪問53

（五）常用參數(shù)設(shè)置舉例54

【項目設(shè)計】58

一、自動分揀系統(tǒng)零部件結(jié)構(gòu)測繪設(shè)計58

二、氣動控制回路設(shè)計58

三、電氣控制回路設(shè)計59

四、PLC程序設(shè)計61

【項目實現(xiàn)】62

一、機械結(jié)構(gòu)安裝62

二、氣路連接和調(diào)試63

三、電氣接線63

四、自動分揀系統(tǒng)單站控制63

（一）高速計數(shù)器的編程63

（二）程序結(jié)構(gòu)68

【項目運行】68

【工程訓(xùn)練】70

一、測量不同組合工件的高度70

二、S18UIA超聲波傳感器在傳送帶上的安裝71

三、超聲波傳感器的接線71

四、用S7224XP PLC作控制器72

（一）工件高度測量方法簡介72

（二）編程思路72

項目三裝配生產(chǎn)線設(shè)計與運行75

【項目構(gòu)思】76

一、項目分析76

二、項目實施條件76

【項目設(shè)計】77

一、裝配生產(chǎn)線輔助裝置輸送機械手裝置的設(shè)計78

（一）了解輸送裝置的結(jié)構(gòu)與工作過程78

（二）認知伺服電動機及伺服驅(qū)動器80

（三）松下MINAS A5系列AC伺服電動機驅(qū)動器82

（四）S7200 PLC 的脈沖輸出功能及位控編程87

（五）輸送機械手安裝96

（六）編寫和調(diào)試PLC控制程序105

二、裝配線工藝過程設(shè)計108

【項目實現(xiàn)】110

一、硬件實現(xiàn)110

（一）元件的檢查112

（二）輸送機械手裝置側(cè)的安裝112

（三）自動供料機裝置側(cè)的裝配及定位安裝113

（四）自動沖壓機裝置側(cè)的裝配及定位安裝114

（五）組裝機裝置側(cè)的裝配及定位安裝116

（六）自動分揀系統(tǒng)裝置側(cè)的裝配及定位安裝117

（七）裝配生產(chǎn)線主氣路連接119

（八）裝配生產(chǎn)線電源電路連接121

二、軟件實現(xiàn)122

【項目運行】138

一、手動工作模式測試運行139

（一）自動供料機的手動工作模式測試139

（二）自動沖壓機的手動工作模式測試139

（三）組裝機的手動工作模式測試139

（四）自動分揀系統(tǒng)手動工作模式測試139

（五）輸送機械手的手動工作模式測試139

二、全線運行模式測試140

（一）復(fù)位過程140

（二）自動供料機的運行140

（三）輸送機械手運行1140

（四）自動沖壓機運行140

（五）輸送機械手運行2140

（六）組裝機運行140

（七）輸送機械手運行3141

（八）自動分揀系統(tǒng)運行141

（九）停止指令的處理141

【工程訓(xùn)練】148

附錄149

附錄A“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”訓(xùn)練題A149

附錄B“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”訓(xùn)練題B163

附錄CCDIO課程項目報告書177

參考文獻179 2100433B

本書是國家骨干高職院校哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院重點建設(shè)項目電氣自動化技術(shù)專業(yè)教材，應(yīng)CDIO項目課程改革的需要而編寫的，與企業(yè)共同研究開發(fā)，以自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝置為教學(xué)項目，展開工程實踐項目訓(xùn)練。本書將自動化生產(chǎn)線上所涉及的傳感器技術(shù)、可編程控制技術(shù)、電機與電氣控制技術(shù)、氣動與液壓技術(shù)、工業(yè)機械手技術(shù)、計算機通信技術(shù)和觸摸屏組態(tài)技術(shù)等內(nèi)容融合為一體，進行基于工程項目的設(shè)計與運行，突出職業(yè)能力的培養(yǎng)。

本書基于工作過程組織內(nèi)容，以典型的自動化生產(chǎn)線為載體，按照項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動的編寫模式將進行自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試所需的理論知識與實踐技能分解到不同項目和任務(wù)中，旨在加強學(xué)生綜合技術(shù)應(yīng)用和實踐技能的培養(yǎng)。主要內(nèi)容包括自動化生產(chǎn)線認知、自動化生產(chǎn)線核心技術(shù)應(yīng)用、自動化生產(chǎn)線組成單元安裝與調(diào)試、自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)安裝與調(diào)試、自動化生產(chǎn)線人機界面設(shè)計與調(diào)試，以及工業(yè)機器人及柔性制造系統(tǒng)應(yīng)用等。教材結(jié)構(gòu)緊湊、圖文并茂、講述連貫，配套資源豐富，具有極強的可讀性、實用性和先進性。本書可作為高職高專、中職中專院校相關(guān)課程的教材，也可作為應(yīng)用型本科、職業(yè)技能競賽以及工業(yè)自動化技術(shù)的相關(guān)培訓(xùn)教材，還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員研究自動化生產(chǎn)線的參考書。

自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程背景

隨著中國制造2025強國戰(zhàn)略的實施，智能制造、自動化生產(chǎn)已成為助力產(chǎn)業(yè)升級的核心。為了培養(yǎng)掌握智能制造相關(guān)技術(shù)，能夠從事對智能制造裝備和自動化生產(chǎn)線的安裝、編程、調(diào)試、維修、運行和管理等方面的高端技術(shù)人才，北京電子科技職業(yè)學(xué)院開設(shè)了自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試慕課課程。

自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程定位

自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程是機電一體化技術(shù)專業(yè)的核心課程，面向機電類專業(yè)在校學(xué)生和企業(yè)員工。

自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程由四個項目模塊組成，準(zhǔn)備篇包括認知自動化生產(chǎn)線及應(yīng)用、認知自動化生產(chǎn)線電氣控制、自動化生產(chǎn)線核心技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用等內(nèi)容；專項篇包括PLC控制電路接線測繪及典型程序編程方法、通用變頻器的基本使用方法、伺服電機及驅(qū)動器的基本使用方法、嵌入式人機界面組態(tài)技術(shù)的基本方法等內(nèi)容；單站篇包括供料單元安裝與調(diào)試方法、加工單元安裝與調(diào)試方法、裝配單元安裝與調(diào)試方法、分揀單元安裝與調(diào)試方法、輸送單元安裝與調(diào)試方法等內(nèi)容；綜合篇包括自動化生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)連接及人機界面組態(tài)方法、自動化生產(chǎn)線主站與從站程序設(shè)計方法等內(nèi)容。