自动化生产线安装与调试

自动化生产线安装与调试（21世纪技能创新型人才培养系列教材·机械设计制造系列）

黄洋洋，吉林工业职业技术学院机电一体化技术专业副主任、副教授，具有丰富的职教经验。2019年参与国家留学基金委与教育部主办的职业院校教师赴德研修项目。多次参加吉林省高职院校自动生产线安装与调试技能竞赛，并取得优异成绩。主持吉林省高教科研重点课题《基于OBE理念的高职自动生产线安装与调试课程改革研究与实践》。曾主编、参编机械设计制造类教材3种。武彩霞吉林工业职业技术学院教师、赵伟吉林工业职业技术学院教师。

准备篇——YL-1633B型自动化生产线的组成与功能

实训准备1 设备安全使用注意事项

实训准备2 认知YL-1633B型自动化生产线

1．1 YL-1633B型自动化生产线的基本结构

1．2 YL-1633B型自动化生产线的基本功能

实训准备3 认知YL-1633B的电气控制

1．1 YL-1633B工作单元的结构特点

1．2 YL-1633B的控制系统

基础篇——YL-1633B型自动化生产线的核心技术

单元1 气压传动技术

1．1 气源及辅助元件

1．2 气动执行元件

1．3 气动控制元件

1．4 真空发生器

1．5 气动系统的安装调试和故障分析

单元2 传感器与检测技术

2．1 磁性开关

2．2 电感式接近开关

2．3 漫射式光电接近开关

2．4 光纤传感器

2．5 旋转编码器

单元3 变频调速技术

3．1 变频器接口说明

3．2 变频器BOP-2面板操作

单元4 运动控制技术

4．1 伺服电机及伺服放大器

4．2 松下MINAS A6系列AC伺服电机及驱动器

4．3 松下MINAS A6系列AC伺服电机及驱动器

单元5 人机界面组态技术

5．1 认知人机界面

5．2 触摸屏设备组态

5．3 人机界面组态的具体操作流程

单元6 工业机器人技术

6．1 IRB120型工业机器人

6．2 机器人控制器和示教器的使用操作

6．3 机器人指令的简单介绍

实践篇——YL-1633B型自动化生产线的安装与调试

项目1 供料单元的安装与调试

任务1 供料单元的机械安装

任务2 供料单元的气路连接

任务3 供料单元的电气接线

任务4 供料单元的编程调试

项目2 加工单元的安装与调试

任务1 加工单元的机械安装

任务2 加工单元的气路连接

任务3 加工单元的电气接线

任务4 加工单元的编程调试

项目3 装配单元的安装与调试

任务1 装配单元的机械安装

任务2 装配单元的气路连接

任务3 装配单元的电气接线

任务4 装配单元的编程调试

项目4 分拣单元的安装与调试

任务1 分拣单元的机械安装

任务2 分拣单元的气路连接

任务3 分拣单元的电气接线

任务4 变频器的编程调试

任务5 分拣单元的编程调试

项目5 输送单元的安装与调试

任务1 输送单元的机械安装

任务2 输送单元的气路连接

任务3 输送单元的电气接线

任务4 伺服电机编程调试

任务5 输送单元的编程调试

项目6 码垛单元的安装与调试

任务1 码垛单元的机械安装

任务2 码垛单元的机器人编程

项目7 YL-1633B系统联机调试

任务1 YL-1633B系统联机调试的PLC数据规划

任务2 YL-1633B系统联机调试的PLC程序设计

竞赛篇——YL-1633B型数字化控制技术赛项样题

附录1 技术操作规范

附录2 输送单元装配图

附录3 总装平面图

附录4 智能生产线订单系统说明

实训准备2 认知YL-1633B型自动化生产线

随着轻工业技术的发展和工厂规模的日益扩大，产品的产量不断提高，原来的单机已经不能满足现代化生产需求。现代化工厂多采用由电子计算机、智能机器人、各种高级自动化机械以及智能型检测、控制、调节装置等按产品生产工艺要求组合成的全自动生产系统进行生产。20世纪20年代，汽车工业出现了流水生产线和半自动化生产线，随后发展成为自动化生产线。随着科学技术的进步和经济的发展，工业生产领域已广泛使用各种各样的自动化生产线。进入21世纪，自动化生产线得到了更广泛的应用。

1.1 YL-1633B型自动化生产线的基本结构

YL-1633B型自动化生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元、码垛单元共6个单元组成。其外观如图1-1所示。

其中，每个工作单元都可自成一套独立的系统，同时又都是机电一体化系统。各个单元的执行机构基本以气动执行机构为主，但输送单元的机械手装置的整体运动采取步进电机驱动、精密定位的位置控制系统控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是一个典型的一维位置控制系统。分拣单元的传送带驱动由通用变频器驱动的三相异步电动机带动交流传动装置实现。位置控制和变频调速技术是现代工业企业应用最为广泛的电气控制技术之一。

在YL-1633B上应用了多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体通过的状态、物体的颜色及材质等。传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工业实现高度自动化的前提。

在控制方面，YL-1633B采用了基于RS485串行通信的PLC网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC承担控制任务，各PLC之间通过RS485串行通信实现互联的分布式控制方式。用户可根据需要选择不同厂家的PLC及其所支持的RS485通信模式，组建成一个小型的PLC网络。小型PLC网络以其结构简单、价格低廉的特点在小型自动化生产线领域有着广阔的应用空间，在现代工业网络通信领域占据相当的份额。另外，掌握基于RS485串行通信的PLC网络技术，将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下良好的基础。

《自动化生产线安装与调试（21世纪技能创新型人才培养系列教材·机械设计制造系列）》以YL-1633B型自动化生产线为载体，按照自动化生产线的工作过程进行实践项目设计，体现了由简单到复杂，由单一到综合的工作过程。为了更好地进行实践教学以及知识拓展，在实践篇前加入了准备篇和基础篇，基础篇不仅涵盖了实践项目中所需要的理论知识和相关技能，还对研究自动化生产线所需要的知识加以扩展，使书中内容在适度、够用的原则下，兼顾知识扩展和能力提升功能。

 准备篇以认知实践载体为主要内容，介绍了YL-1633B的外形、结构以及相关电气控制系统。基础篇以自动化生产线核心技术为主，介绍了气动技术、传感器技术、变频控制技术在自动化生产线中的应用，以及伺服电机及控制、人机界面与组态技术、工业机器人技术应用等相关知识。实践篇以YL-1633B为载体，按照自动化生产线的工作过程及各单元的工作情况，设计7个实践项目，即供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元和码垛单元的安装与调试，以及自动化生产线整体联调。《自动化生产线安装与调试（21世纪技能创新型人才培养系列教材·机械设计制造系列）》注重对学生的自动化生产线安装与调试的综合实践能力的训练，以及安装与调试过程中相关文档的编写和整理能力的培养。