典型机电设备安装与调试 西门子 第3版 教案 项目四 物料搬运、传送及分拣机构的组装与调试.doc

第 - 课时教案 月 日 第 周 星期 课题 项目四 物料搬运、传送及分拣机构的组装与调试 课型 理实一体 教时 课时 教学目标 1.根据设备装配示意图组装物料搬运、传送及分拣机构。 2.按照设备电路图连接物料搬运、传送及分拣机构的电气回路。 3.输入设备控制程序，调试物料搬运、传送及分拣机构实现功能。 教学重点 物料搬运、传送及分拣机构的组装 课前准备 实训器材的准备 项目任务书的编写 教学难点 物料搬运、传送及分拣机构的调试 探究目标 通过课堂学习提高学生动手操作实践创新的能力 教学模式 理实一体 教学方法 任务驱动、讲练结合 教学环节 教 学 过 程 和 内 容 师 生 活 动 一、施工前准备 施工人员在施工前应仔细阅读设备随机技术文件，了解物料搬运、传送及分拣机构的组成及其运行情况，看懂装配示意图、电路图、气动回路图及梯形图等图样，然后再根据施工任务制定施工计划、施工方案等。 1．识读设备图样及技术文件 （1）装置简介 物料搬运、传送及分拣机构主要实现对加料站出料口的物料进行搬运、输送，并能根据物料性质进行分类存放的功能，其工作流程如图4-1所示。 1）机械手复位功能。PLC上电，机械手手爪放松、手爪上升、手臂缩回、手臂左摆至左侧限位处停止。 2）起停控制。机械手复位后，按下起动按钮，机构开始工作。按下停止按钮，机构完成当前工作循环后停止。 3）搬运功能。若加料站出料口有物料，机械手臂伸出 → 手爪下降 → 手爪夹紧抓物 → 0.5s后手爪上升 → 手臂缩回 → 手臂右摆 → 0.5s后手臂伸出 → 手爪下降 → 0.5s后，若传送带上无物料，则手爪放松、释放物料 → 手爪上升 → 手臂缩回 → 左摆至左侧限位处停止。 4）传送功能。当传送带入料口的光电传感器检测到物料时，变频器起动，驱动三相异步电机以转速650r/min正转运行，传送带自左向右传送物料。当物料分拣完毕时，传送带停止运转。 教师讲解，学生对照设备，找出相应部分 提问：根据播放的视频，结合设备各组成部件，分析设备的工作原理。 老师结合实物讲解，学生结合自己的理解提问 教学环节 教 学 过 程 和 内 容 师 生 活 动 5）分拣功能 = 1 \* GB3 ①分拣金属物料。当金属物料被传送至A点位置时，推料一气缸（简称气缸一）伸出，将它推入料槽一内。气缸一伸出到位后，活塞杆缩回；缩回到位后，三相异步电动机停止运行。 = 2 \* GB3 ②分拣白色塑料物料。当白色塑料物料被传送至B点位置时，推料二气缸（简称气缸二）伸出，将它推入料槽二内。气缸二伸出到位后，活塞杆缩回；缩回到位后，三相异步电动机停止运行。 = 3 \* GB3 ③分拣黑色塑料物料。当黑色塑料物料被传送至C点位置时，推料三气缸（简称气缸三）伸出，将它推入料槽三内。气缸三伸出到位后，活塞杆缩回；缩回到位后，三相异步电动机停止运行。 （2）识读装配示意图 物料搬运、传送及分拣机构是机械手搬运装置、传送及分拣装置的组合，其安装难点在于机械手气动手爪既能抓取加料站出料口的物料，又能准确地将其送进传送带的落料口内，这就要求机械手、加料站和传送带之间衔接准确，安装尺寸误差小。 1）结构组成。物料搬运、传送及分拣机构主要由加料站、机械手搬运装置、传送装置及分拣装置等组成。其中机械手主要由气动手爪部件、提升气缸部件、手臂伸缩气缸部件、旋转气缸部件及固定支架等组成；传送装置主要由落料口、落料检测传感器、直线皮带输送线（简称传送线）和三相异步电动机等组成；分拣装置由三组物料检测传感器、料槽、推料气缸及电磁阀阀组组成。 提问：根据播放的视频，结合设备各组成部件，分析设备的工作原理。 图4-1 物料搬运、传送及分拣机构动作流程图 教学环节 教 学 过 程 和 内 容 师 生 活 动 （3）识读电路图 1）PLC机型。机型为西门子SIMATIC S7-1200 CPU 1214C AC/DC/Rly和SM1223 DC/RLY型信号模块。 2）I/O点分配。PLC输入/输出设备及输入/输出点数的分配情况见表4-1。 表4-1 输入/输出设备及I/O点分配表 输入 输出 元件 代号 功能 输入点 元件代号 功能 输出点 SB5 起动按钮 I0.0 YV1 手爪夹紧 Q0.1 SB6 停止按钮 I0.1 YV2 手爪放松 Q0.2 SQP1 出料检测 I0.2 YV3 手爪提升 Q0.3 SQP2 手臂左摆限位 I0.3 YV4 手爪下降 Q0.4 SQP3 手臂右摆限位 I0.4 YV5 手臂伸出 Q0.5 SCK1 手臂伸出限位 I0.5 YV6 手臂缩回 Q0.6 SCK2 手臂缩回限位 I0.6