自动化生产线技术教案(YL-335B各单元的控制)教学文稿

自动化生产线技术教案(Y L-335B各单元

的控制)

《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：供料单元的控制

教学目标：

1、了解供料单元的结构和工作过程

2、了解供料单元的气动控制过程

教学重点：

1、了解供料单元的气动控制。

2、供料单元的工作过程。

教学难点：

供料单元的气动控制

教学方法：讲授法（PPT课件）、启发式教学法。

教学内容：

1、供料单元的结构和工作过程。

2、供料单元的气动控制过程。

教学过程:

供料单元的控制

一、供料单元的结构及其工作过程

供料单元的主要结构组成为：工件装料管，工件推出装置，支撑架，阀组，端子排组件，PLC，急停按钮和启动/停止按钮，走线槽、底板等。其中，机械部分结构组成如图1所示。

图1供料单元的主要结构组成

其中，管形料仓和工件推出装置用于储存工件原料，并在需要时将料仓中下层

的工件推出到出料台上。它主要由管形料仓、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。

工作原理：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与下层工件处于同一水平位置，而夹紧气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。

二、供料单元的气动控制过程

①气动控制元件

1、标准双作用直线气缸

双作用气缸是指活塞的往复运动均由压缩空气来推动。图 2-3 是标准双作用直线气缸的半剖面图。图中，气缸的两个端盖上都设有进排气通口，从无杆侧端盖气口进气时，推动活塞向前运动；反之，从杆侧端盖气口进气时，推动活塞向后运动。

双作用气缸具有结构简单，输出力稳定，行程可根据需要选择的优点，但由于是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，回缩时压缩空气的有效作用面积较小，所以产生的力要小于伸出时产生的推力。

图2 双作用气缸工作示意图

2、单向节流阀

单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，所以也称为速度控制阀。

3、电磁换向阀

电磁换向阀是利用其电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。图3所示是一个单电控二位三通电磁换向阀的工作原理示意。

图3单电控电磁换向阀的工作原理

所谓“位”指的是为了改变气体方向，阀芯相对于阀体所具有的不同的工作位置。

“通”的含义则指换向阀与系统相连的通口，有几个通口即为几通。

②气动控制回路

气动控制回路是本工作单元的执行机构，该执行机构的控制逻辑控制功能是由PLC 实现的。气动控制回路的工作原理如图4所示。图中1A和2A分别为推料气缸和顶料气缸。1B1和1B2为安装在推料缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，2B1和2B2 为安装在推料缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关。1Y1和2Y1分别为控制推料缸和顶料缸的电磁阀的电磁控制端。通常，这两个气缸的初始位置均设定在缩回状态。

图4 供料单元气动控制回路工作原理图

③供料单元的PLC控制

具体的控制要求为：

（1）设备上电和气源接通后，若工作单元的两个气缸均处于缩回位置，

且料仓内有足够的待加工工件，则“正常工作”指示灯 HL1 常亮，表示设备准备

好。否则，该指示灯以1Hz 频率闪烁。

（2）若设备准备好，按下启动按钮，工作单元启动，“设备运行”指示灯

HL2常亮。启动后，若出料台上没有工件，则应把工件推到出料台上。出料台上

的工件被人工取出后，若没有停止信号，则进行下一次推出工件操作。

（3）若在运行中按下停止按钮，则在完成本工作周期任务后，各工作单

元停止工作，HL2指示灯熄灭。

若在运行中料仓内工件不足，则工作单元继续工作，但“正常工作”指示灯HL1 以1Hz的频率闪烁，“设备运行”指示灯HL2保持常亮。若料仓内没有工件，则HL1指示灯和HL2指示灯均以2Hz频率闪烁。工作站在完成本周期任务后停止。除非向料仓补充足够的工件，工作站不能再启动。

《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：加工单元的控制

教学目标：

1、了解加工单元的结构及工作过程

2、了解加工单元的控制过程

教学重点：

1、了解加工单元的气动控制。

教学难点：

加工单元的控制过程

教学方法：讲授法（PPT课件）、启发式教学法。

教学内容：

1、加工单元的结构和工作过程。

2、加工单元的控制过程。

教学过程:

加工单元的控制

一、加工单元的结构及其工作过程

加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方；完成对工件的冲压加工，然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。加工单元装置侧主要结构组成为：加工台及滑动机构，加工（冲压）机构，电磁阀组，接线端口，底板等。其中，该单元机械结构总成如图1所示。

图1 加工单元机械结构总成

工作原理：滑动加工台在系统正常工作后的初始状态为伸缩气缸伸出，加工台气动手指张开的状态，当输送机构把物料送到料台上，物料检测传感器检测到工件后，PLC 控制程序驱动气动手指将工件夹紧→加工台回到加工区域冲压气缸下方→冲压气缸活塞杆向下伸出冲压工件→完成冲压动作后向上缩回→加工台重新伸出→到位后气动手指松开的顺序完成工件加工工序，并向系统发出加工完成信号。为下一次工件到来加工做准备。

冲压台的工作原理是：当工件到达冲压位置既伸缩气缸活塞杆缩回到位，冲压缸伸出对工件进行加工，完成加工动作后冲压缸缩回，为下一次冲压做准备。

二、加工单元的控制过程

1．加工单元的元器件

（1）薄型气缸

薄型气缸属于省空间气缸类，即气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸有较大减小的气缸。具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等优点。图2是薄型气缸的一些实例图。