系泊系统知识目标
■掌握装配单元的组成与工作过程
■掌握落料机构的结构与工作过程
■掌握回转台的结构与工作过程
■掌握导向气缸的结构与工作原理
■掌握装配单元机械部分安装接线方法、步骤
■掌握装配单元气动系统的连接、调试方法、步骤
■掌握装配单元地暖集分水器PLC控制系统的设计方法
■掌握装配单元电气控制线路的接线方法、步骤
能力目标
■能够准确叙述装配单元的功能及组成
■能够绘制出装配单元的电气原理图
■能够绘制出装配单元的气动原理图
■能够完成装配单元机械、气动系统的安装及调试
■能够完成装配单元的PLC控制系统设计、安装及调试
■能够正确调整传感器的安装位置
■能够正确调整回转气缸的回转角度
素质目标
■遵循国家标准，操作规范
■工作细致，态度认真
■团结协作，有创新精神
项目描述
温泉浴片装配单元的功能是完成将该单元料仓内的黑、白或金属小圆柱工件嵌入到放置在装配料斗的待装配工件中的装配过程。本项目主要学习机械手的控制及供料控制。 第一节 装配单元的结构与工作过程
一、装配单元的结构
装配单元的结构组成包括：管形料仓，供料机构，廻转物料台，机械手，待装配工件的定位机构，气动系统及其阀组，信号采集及其自动控制系统，以及用于电器连接的端子排组件，整条生产线状态指示的信号灯和用于其他机构安装的铝型材支架及底板，传感器安装支架等其它附件。其中，机械装配图如图4-1所示。
图 4-1 装配单元机械装配图
1、管形料仓
管形料仓用来存储装配用的金属、 黑和白小圆柱零件。 它由塑料圆管和中空底座构成。
塑料圆管顶端放置加强金属环，以防止破损。小工件竖直放入料仓的空心圆管内，由于二者之间有一定的间隙，使其能在重力作用下自由下落。为了能对料仓供料不足和缺料时报
警，在塑料圆管底部和底座处分别安装了2个漫反射光电传感器（E3Z-L型），并在料仓塑料圆柱上纵向铣槽，以使光电传感器的红外光斑能可靠照射到被检测的物料上。如图 4-2 所示。光电传感器的灵敏度调整应以能检测到黑物料为准则。
图 4-2 落料机构示意图
2、落料机构
图4-2 给出了落料机构剖视图。料仓底座的背面安装了两个直线气缸，上面的气缸称为顶料气缸，下面的气缸称为挡料气缸。
系统气源接通后，顶料气缸的初始位置处在缩回状态，挡料气缸的初始位置处在伸出状态。这样，当从料仓上面放下工件时，工件将被挡料气缸活塞杆终端的挡块阻挡而不能落下。 计量罐需要进行落料操作时，首先使顶料气缸伸出，把次下层的工件夹紧，然后挡料气缸缩回，工件掉入廻转物料台的料盘中。之后挡料气缸复位伸出，顶料气缸缩回，次下层工件跌落到挡料气缸终端挡块上，为再一次供料作准备。
3、回转物料台
该机构由气动摆台和两个料盘组成，气动摆台能驱动料盘旋转180度，从而实现把从供料机构落下到料盘的工件移动到装配机械手正下方的功能，其结构如图4-3所示。图中的光电传感器1和光电传感器2分别用来检测左料盘和右料盘是否有零件。两个光电传感器均选用CX-441 型。
图 4-3 回转物料台的结构
4、装配机械手
（汽车空气干燥器1）装配机械手结构
装配机械手整体外形如图4-4所示。装配机械手装置是一个三维运动的机构，它由水平方向移动和竖直方向移动的2个导向气缸和气动手指组成。
（2洗手粉）装配机械手的运行过程
装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的回转物料台右料盘上有小圆 柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始 状态开始执行装配操作过程。
PLC 驱动与竖直移动气缸相连的电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸驱动气动手指向下移动，到位后，气动手指驱动手爪夹紧物料，并将夹紧信号通过磁性开关传送给 PLC， 在PLC控制下，竖直移动气缸复位，被夹紧的物料随气动手指一并提起，离开右料盘，提升到上限位后，水平移动气缸在与之对应的换向阀的驱动下，活塞杆伸出，移动到前限位后，竖直移动气缸再次被驱动下移，移动到下限位位置，气动手指松开，经短暂延时，竖直移动气缸和水平移动气缸缩回，机械手恢复初始状态。
在整个机械手动作过程中，除气动手指松开到位无传感器检测外，其余动作的到位信号检测均采用与气缸配套的磁性开关，将采集到的信号反馈给 PLC为输入信号，由PLC 输出信号驱动电磁阀换向，使由气缸及气动手指组成的机械手按程序自动运行。
图 4-4 装配机械手的整体外形
5、装配台料斗
输送单元运送来的待装配工件直接放置在该机构的料斗定位孔中，由定位孔与工件之间的较小的间隙配合实现定位，从而完成准确的装配动作和定位精度。如图4-5所示。
为了确定装配台料斗内是否放置了待装配工件，使用了光纤传感器进行检测。料斗的侧面开了一个M6的螺孔，光纤传感器的光纤探头就固定在螺孔内 。
图 4-5 装配台料斗
6、警示灯
本工作单元上安装有红、橙、绿三警示灯，它是作为整个系统警示用的。警示灯有五根引出线，黄绿双线（地线）、红线（红灯控制线）、黄线（橙灯控制线）、绿线（绿灯控制线）、黑线（信号灯公共控制线）。接线如图 4-6 所示。
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