典型机电设备安装与调试三菱第2版教案.docx

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典型机电设备安装与调试三菱第2版教案

项目一送料机构的安装与调试（教案）

一、安全要求

1．遵守实训室规章制度，未经许可,不得擅自移动、拆卸仪器与设备，严禁擅自搬动教具、设备的电器开关等。

2．注意人身安全，设备及设备组装工具完好。

3．严格按照书本的要求规范操作。

二、学习目标

1.认识送料机构,能说出送料机构的结构组成及各部分的作用。

2.学生能根据设备装配示意图组装送料机构。

3.学生能识读并绘制送料机构电路图，能按照设备电路图连接送料机构的电气回路。

4.学生能读懂梯形图，会输入设备控制程序，调试送料机构实现功能。

三、重点和难点

重点：

1.学生能根据设备装配示意图组装送料机构。

2.学生能识读并绘制送料机构电路图，能按照设备电路图连接送料机构的电气回路。

3.学生能读懂梯形图，会输入设备控制程序，调试送料机构实现功能。

难点：

1.学生能根据设备装配示意图组装送料机构。

2.学生能读懂梯形图，会输入设备控制程序，调试送料机构实现功能。

四、授课过程

（一）引入新课

1.视频播放YL-235A型光机电设备的送料功能。

学生观看视频，初步了解送料功能。

2.学生观看送料视频后填全工作流程图。

图1-1送料机构工作流程图

（二）进行新课

实施任务一：

机械装配

任务1．识读送料机构设备布局图

指导学生识读送料机构设备布局图。

图1-2送料机构设备布局图

任务2．识读送料机构设备示意图

图1-3送料机构示意图图1-4送料机构

问题：

（1）送料机构有哪几部分组成？

各部分的作用是什么？

——学生观察设备、观看送料视频、查阅资料，概括总结。

任务3．机械装配

1.机械装备前的准备工作到位。

2.播放机械装配视频，学生观看视频，留意操作细节并填写机械装配流程图。

图1-9机械装配流程图

3.根据装配示意图1-5和送料机构示意图1-3进行机械装配。

4.完成安装并手动调试、学生互评。

实施任务二：

电路连接

任务1.识读电路图

图1-6送料机构电路图

（1）输入、输出设备连接特点？

——学生观察输入输出设备，说出物料检测传感器、直流减速电动机、警示灯、蜂鸣器的连接特点。

任务2.认识PLC模块、按钮模块

图1-22PLC模块图1-23按钮模块

任务3.电路连接

1.电路连接前的准备工作到位。

2.播放电路连接视频，填写电路连接流程图。

图1-15电路连接流程图

3.学生连接电路，教师巡回指导。

4.电路检查。

5.清理设备台面，工具入箱。

实施任务三：

程序识读并输入

任务1.识读梯形图

1.确定送料机构的输入、输出设备并进行输入、输出点数的分配。

表1-1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

SB1

起动按钮

直流减速电动机

SB2

停止按钮

警示报警声

Y15

SQP3

物料检测光电传感器

X11

IN1

警示灯绿灯

Y21

IN2

警示灯红灯

Y22

2.教师指导学生识读梯形图，弄清送料机构系统控制程序。

图1-7送料机构梯形图

任务2.程序输入

1.起动三菱PLC编程软件。

2.创建新文件，选择PLC类型。

3.输入程序。

4.转换梯形图。

5.保存文件。

实施任务四：

设备调试

任务1.做好设备调试前的各项准备工作

1.清扫设备上的杂物，保证无设备之外的金属物。

2.检查机械部分动作完全正常。

3.检查电路连接的正确性，严禁出现短路现象，特别加强传感器接线的检查，避免因接线错误而烧毁传感器。

4.如图1-25所示，细化设备调试流程，理清设备调试步骤，保证设备的安全性。

图1-25设备调试流程图

任务2.模拟调试

1.PLC静态调试

根据表1-5静态调试记载表逐一调试，出现问题及时排查。

表1-5静态调试记载表

步骤

操作任务

观察任务

备注

正确结果

观察结果

按下起动按钮SB1

Y21指示LED点亮

警示绿灯闪烁

Y3指示LED点亮

电动机旋转，上料

X11在4s后仍不动作

Y21指示LED熄灭

4s后无料，红灯闪烁，停机报警

Y3指示LED熄灭

Y22指示LED点亮

Y15指示LED点亮

动作X11钮子开关

Y21指示LED点亮

出料口有料，等待取料

复位X11钮子开关

Y21指示LED点亮

电动机旋转，上料

Y3指示LED点亮

动作X11钮子开关

Y21指示LED点亮

出料口有料，等待取料

Y3指示LED熄灭

按下停止按钮SB2

Y21指示LED熄灭

机构停止

2.传感器调试。

3.联机调试。

若调试中有与之不符的情况，施工人员应首先根据现场情况，判断是否需要切断电源，在分析、判断故障形成的原因（机械、电气或程序问题）的基础上，进行检修、调试，直至机构完全实现功能。

实施任务五：

现场清理及设备验收

任务1.现场清理

1.清点工量具。

对照工量具清单清点工具，并按要求装入工具箱。

2.资料整理。

整理归类技术说明书、电气元件明细表、施工计划表、设备电路图、梯形图、安装图等资料。

3.清扫设备周围卫生，保持环境整洁。

4.填写设备安装登记表，记录设备调试过程中出现的问题及解决的办法。

任务2.设备验收

对照设备质量验收表，学生小组互评。

表1-7设备质量验收表

验收项目及要求

配

分

配分标准

扣

分

得

分

备

注

设备组装

1．设备部件安装可靠，各部件位置衔接准确

2．电路安装正确，接线规范

1．部件安装位置错误，每处扣2分

2．部件衔接不到位、零件松动，每处扣2分

3．电路连接错误，每处扣2分

4．导线反圈、压皮、松动，每处扣2分

5．错、漏编号，每处扣1分

6．导线未入线槽、布线零乱，每处扣2分

设备功能

1．设备起停正常

2．警示灯动作及报警正常

3．送料功能正常

1．设备未按要求起动或停止，每处扣10分

2．警示灯未按要求动作，每处扣10分

3．驱动转盘的电动机未按要求旋转，扣20分

4．送料不准确或未按要求送料，扣10分

设备附件

资料齐全，归类有序

1．设备组装图缺少，每份扣2分

2．电路图、梯形图缺少，每份扣2分

3．技术说明书、工具明细表、元件明细表缺少，每份扣2分

安全生产

1．自觉遵守安全文明生产规程

2．保持现场干净整洁，工具摆放有序

1．漏接接地线，一处扣5分

2．每违反一项规定，扣3分

3．发生安全事故，0分处理

4．现场凌乱、乱放工具、乱丢杂物、完成任务后不清理现场扣5分

时间

提前正确完成，每5min加5分

超过定额时间，每5min扣2分

开始时间：

结束时间：

实际时间：

实施任务六：

设备改造

在送料的基础上增加打包计数功能该如何实现？

（三）总结新课

1.学生谈项目完成的思路与收获，现场元器件、设备的清理。

2.作业布置

项目二机械手搬运机构的安装与调试（教案）

一、安全要求

1．遵守实训室规章制度，未经许可,不得擅自移动、拆卸仪器与设备，严禁擅自搬动教具、设备的电器开关等。

2．注意人身安全，设备及设备组装工具完好。

3．严格按照书本的要求规范操作。

二、学习目标

1.能识读气动机械手的机械安装图、气动系统图与电气控制图，懂得气动机械手机械拆装的基本步骤。

2.知道该系统气动控制的过程，并了解气动、电气控制回路的检测方法，知道状态转移图转换方法。

3.熟悉整个机械手的动作过程，能够准确的安装并调试，会对磁性传感器、电感式传感器和电磁换向阀线圈进行电路的连接。

4.会写出机械手搬运机构的步进流程图，能够灵活运用GX-developer软件进行编程、仿真及程序传输会拆装气动机械手。

5.能将机械手机构、气路、电路、程序总体连接，进行调试机械手搬运机构实现功能。

三、重点和难点

重点：

1.设备机械装配，电路、气路的连接。

2.设备控制程序的编写。

难点：

1.设备控制程序的编写。

2.能将机械手机构、气路、电路、程序总体连接，进行调试机械手搬运机构实现功能。

四、授课过程

（一）引入新课

1.视频展示YL-235A型光机电设备机械手搬运机构的功能。

学生观看视频，初步了解机械手搬运机构功能。

2.展示搬运任务，学生观看机械手搬运视频后结合搬运任务填全工作流程图。

图2-1机械手搬运机构动作流程图

（二）进行新课

实施任务一：

机械装配

任务1．识读机械手搬运机构设备布局图

指导学生识读机械手搬运机构设备布局图。

图2-2机械手搬运结构的设备布局图

任务2．认识机械手

图2-3机械手的结构示意图图2-4机械手

问题：

（1）机械手搬运机构有哪几部分组成？

各部分的作用是什么？

——学生观察设备、观看机械手搬运视频、查阅资料，概括总结。

任务3．机械装配

5.机械装备前的准备工作到位。

2.播放机械装配视频，学生观看视频，留意操作细节并填写机械装配流程图。

图2-11机械装配流程图

3.根据装配示意图2-5和机械手的结构示意图2-3进行机械装配。

4.完成安装并手动调试、学生互评。

实施任务二：

电气连接

任务1.识读电路图

（1）区分两线、三线传感器，两线、三线传感器的各颜色标识分别接到哪里？

（2）认识电磁阀阀组，确定各电磁换向阀的具体控制功能。

图2-26电磁阀阀组

（3）电磁换向阀线圈的接线注意点。

（4）根据电路图指导学生如何接线。

任务2.电路连接

6.电路连接前的准备工作到位。

7.播放电路连接视频，填写电路连接流程图。

图2-23电路连接流程图

8.学生连接电路，教师巡回指导。

9.电路检查。

10.清理设备台面，工具入箱。

实施任务三：

气动回路连接

任务1.识读气动回路图

1.认识气路的组成

2.分析气路的工作原理。

表2-2控制元件、执行元件状态一览表

电磁阀换向线圈得电情况

执行元件状态

机构任务

YV1

YV2

YV3

YV4

YV5

YV6

YV7

YV8

–

气缸A正转

手臂右旋

–

气缸A反转

手臂左旋

–

气动手爪B夹紧

手爪抓料

–

气动手爪B放松

手爪放料

–

气缸C活塞杆伸出

手爪下降

–

气缸C活塞杆缩回

手爪上升

–

气缸D活塞杆伸出

手臂伸出

–

气缸D活塞杆缩回

手臂缩回

任务2.气动回路的连接

教师示范，学生注意操作细节并做好记录。

1.气路连接前的准备

按照要求检查空气压缩机状态、准备图样及工具，并安排气动回路连接步骤。

2.气路连接步骤

（1）连接气源。

（2）连接执行元件。

（3）整理、固定气管。

（4）封闭阀组上的未用电磁换向阀的气路通道。

（5）清理杂物，工具入箱。

实施任务四：

程序识读并输入

任务1.识读梯形图

3.确定机械手搬运机构的输入、输出设备并进行输入、输出点数的分配。

表2-1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

SB1

起动按钮

YV1

手臂右旋

SB2

停止按钮

YV2

手臂左旋

SCK1

气动手爪传感器

YV3

气动手爪夹紧

SQP1

旋转左限位传感器

YV4

气动手爪松开

SQP2

旋转右限位传感器

YV5

提升气缸下降

SCK2

气动手臂伸出传感器

YV6

提升气缸上升

SCK3

气动手臂缩回传感器

YV7

伸缩气缸伸出

Y10

SCK4

手爪提升限位传感器

YV8

伸缩气缸缩回

Y11

SCK5

手爪下降限位传感器

X10

SQP3

物料检测光电传感器

X11

4.教师指导学生识读状态转移图，弄清机械手搬运机构系统控制程序。

任务2.程序输入

启动三菱PLC编程软件，输入梯形图。

（1）启动三菱PLC编程软件。

（2）创建新文件，选择PLC类型。

（3）输入程序。

（4）转换梯形图。

（5）保存文件。

实施任务五：

设备调试

任务1.做好设备调试前的各项准备工作

（1）清扫设备上的杂物，保证无设备之外的金属物。

（2）检查机械部分动作完全正常。

（3）检查电气连接的正确性，严禁短路现象，加强传感器接线的检查，避免因接线错误而烧毁传感器。

（4）检查气动回路连接的正确性、可靠性，绝不允许调试过程中有气管脱出现象。

（5）如图2-31，细化设备调试流程，理清设备调试步骤，保证设备的安全性。

图2-31设备调试流程图

任务2.模拟调试

1.PLC静态调试

根据表2-6静态调试记载表逐一调试，出现问题及时排查。

表2-6静态调试情况记载表

步骤

操作任务

观察任务

备注

正确结果

观察结果

动作X2钮子开关，PLC上电

Y5指示LED点亮

手爪放松

复位X2钮子开关

Y5指示LED熄灭

放松到位

Y7指示LED点亮

手爪上升

动作X7钮子开关

Y7指示LED熄灭

上升到位

Y11指示LED点亮

手臂缩回

动作X6钮子开关

Y11指示LED熄灭

缩回到位

Y2指示LED点亮

手臂左旋

动作X3钮子开关

Y2指示LED熄灭

左旋到位

动作X11钮子开关，按下起动按钮SB1

Y10指示LED点亮

有料，手臂伸出

动作X5钮子开关，复位X6钮子开关

Y10指示LED熄灭

伸出到位

Y6指示LED点亮

手爪下降

动作X10钮子开关，复位X7钮子开关

Y6指示LED熄灭

下降到位

Y4指示LED点亮

手爪夹紧抓物

动作X2钮子开关

Y7指示LED点亮

1s后

手爪上升

动作X7钮子开关，复位X10钮子开关

Y7指示LED熄灭

上升到位

Y11指示LED点亮

手臂缩回

动作X6钮子开关，复位X5钮子开关

Y11指示LED熄灭

缩回到位

Y0指示LED点亮

手臂右旋

动作X4钮子开关，复位X3钮子开关

Y0指示LED熄灭

右旋到位

2s后

Y10指示LED点亮

手臂伸出

动作X5钮子开关，复位X6钮子开关

Y10指示LED熄灭

伸出到位

Y6指示LED点亮

手爪下降

动作X10钮子开关，复位X7钮子开关

Y6指示LED熄灭

下降到位

0.5s后

Y5指示LED点亮

手爪放松

复位X2钮子开关

Y5指示LED熄灭

放松到位

Y7指示LED点亮

手爪上升

动作X7钮子开关，复位X10钮子开关

Y7指示LED熄灭

上升到位

Y11指示LED点亮

手臂缩回

动作X6钮子开关，复位X5钮子开关

Y11指示LED熄灭

缩回到位

Y2指示LED点亮

手臂左旋

动作X3钮子开关，复位X4钮子开关

Y2指示LED熄灭

左旋到位

一次物料搬运结束，等待加料

重新加料，按下停止按钮SB2，机构完成当前工作循环后停止工作

2.气动回路手动调试

5.传感器调试。

6.联机调试

若调试中有与之不符的情况，学生首先应根据现场情况，判断是否需要切断电源，在分析、判断故障形成的原因（机械、电气或程序问题）的基础上，进行检修调试，直至设备完全实现功能。

实施任务六：

现场清理及设备验收

任务1.现场清理

1.清点工量具。

对照工量具清单清点工具，并按要求装入工具箱。

2.资料整理。

整理归类技术说明书、电气元件明细表、施工计划表、设备电路图、梯形图、安装图等资料。

3.清扫设备周围卫生，保持环境整洁。

4.填写设备安装登记表，记录设备调试过程中出现的问题及解决的办法。

任务2.设备验收

对照设备质量验收表，学生小组互评。

表2-8设备质量验收表

验收项目及要求

配

分

配分标准

扣

分

得

分

备

注

设备组装

1．设备部件安装可靠，各部件位置衔接准确

2．电路安装正确，接线规范

3．气路连接正确，规范美观

1．部件安装位置错误，每处扣2分

2．部件衔接不到位、零件松动，每处扣2分

3．电路连接错误，每处扣2分

4．导线反圈、压皮、松动，每处扣2分

5．错、漏编号，每处扣1分

6．导线未入线槽、布线零乱，每处扣2分

7．气路连接错误，每处扣2分

8．气路漏气、掉管，每处扣2分

9．气管过长、过短、乱接，每处扣2分

设备功能

1．设备起停正常

2．手爪夹紧放松正常

3．手爪上升下降正常

4．手臂伸出缩回正常

5．手臂左右旋转正常

6．机械手搬运机构动作准确、完整

1．设备未按要求起动或停止，每处扣10分

2．手爪未按要求夹紧、放松，每处扣5分

3．手爪未按要求升降，扣10分

4．手臂未按要求伸缩，扣10分

5．手臂未按要求旋转，扣10分

6．物料不能准确搬运，扣10分

设备附件

资料齐全，归类有序

1．设备组装图缺少，扣2分

2．电路图、梯形图、气路图缺少，扣2分

3．技术说明书、工具明细表、元件明细表缺少，扣2分

安全生产

1．自觉遵守安全文明生产规程

2．保持现场干净整洁，工具摆放有序

1．漏接接地线一处扣5分

2．每违反一项规定，扣3分

3．发生安全事故，0分处理

4．现场凌乱、乱放工具、乱丢杂物、完成任务后不清理现场扣5分

时间

提前正确完成，每5min加5分

超过定额时间，每5min扣2分

开始时间：

结束时间：

实际时间：

实施任务七：

设备改造

（三）总结新课

1.学生谈项目完成的思路与收获，现场元器件、设备的清理。

2.作业布置

项目三物料传送及分拣机构的安装与调试（教案）

一、安全要求

1．遵守实训室规章制度，未经许可,不得擅自移动、拆卸仪器与设备，严禁擅自搬动教具、设备的电器开关等。

2．注意人身安全，设备及设备组装工具完好。

3．严格按照书本的要求规范操作。

二、学习目标

1.能识读物料传送及分拣机构的机械安装图、气动系统图与电气控制图，知道机械拆装的基本步骤。

2.知道该系统气动控制的过程，并了解气动、电气控制回路的检测方法，知道状态转移图转换方法。

3.熟悉整个传送分拣的动作过程，能够准确的安装并调试，会对磁性传感器、光纤式传感器和电磁换向阀线圈进行电路的连接。

4.能写出物料传送与分拣机构的步进流程图，能够灵活运用GX-developer软件进行编程、仿真及程序传输。

5.会正确设置变频器的参数，调试物料传送及分拣机构实现功能。

6.能将物料传送与分拣机构、气路、电路、变频器、程序总体连接，进行调试传送与分拣机构实现功能。

三、重点和难点

重点：

1.设备机械装配，电路、气路的连接。

2.设备控制程序的编写。

3.变频器的参数的设置。

难点：

1.设备控制程序的编写。

2.能将物料传送与分拣机构、气路、电路、变频器、程序总体连接，进行调试传送与分拣机构实现功能。

四、授课过程

（一）引入新课

1.视频展示YL-235A型光机电设备物料传送与分拣机构的功能。

学生观看视频，初步了解物料传送与分拣机构功能。

2.展示任务，学生观看物料传送与分拣视频后结合任务填全工作流程图。

图3-1物料传送及分拣机构动作流程图

（二）进行新课

实施任务一：

机械装配

任务1．识读物料传送与分拣机构设备布局图

指导学生识读物料传送与分拣机构设备布局图。

图3-2物料传送及分拣结构设备布局图

任务2．认识物料传送与分拣机构

图3-3物料传送及分拣机构结构示意图图3-4物料传送及分拣机构

问题：

（1）物料传送与分拣机构有哪几部分组成？

各部分的作用是什么？

——学生观察设备、观看物料传送与分拣视频、查阅资料，概括总结。

任务3．机械装配

1.机械装备前的准备工作到位。

2.播放机械装配视频，学生观看视频，留意操作细节并填写机械装配流程图。

图3-21机械装配流程图

3.根据装配示意图3-5和物料传送及分拣结构示意图3-3进行机械装配。

4.完成安装并手动调试、学生互评。

实施任务二：

电气连接

任务1.识读电路图

（5）区分两线、三线传感器的功能，两线、三线传感器的各颜色标识分别接到哪里？

（6）认识电磁阀阀组，确定各电磁换向阀的具体控制功能。

（7）电磁换向阀线圈的接线注意点。

（8）根据电路图指导学生如何接线。

任务2.电路连接

11.电路连接前的准备工作到位。

12.播放电路连接视频，填写电路连接流程图。

图3-32电路连接流程图

13.学生连接电路，教师巡回指导。

（1）连接传感器至端子排。

（2）连接输出元件至端子排。

（3）连接电动机至端子排

（4）连接PLC的输入信号端子至端子排。

（5）连接PLC的输入信号端子至按钮模块。

（6）连接PLC的输出信号端子至端子排。

（7）连接PLC的输出信号端子至变频器。

（8）连接变频器至电动机。

（9）将电源模块中的单相交流电源引至PLC模块。

（10）将电源模块中的三相电源和接地线引至变频器的主回路输入端子L1、L2、L3、PE。

14.电路检查。

15.清理设备台面，工具入箱。

实施任务三：

气动回路连接

任务1.识读气动回路图

3.认识气路的组成

4.分析气路的工作原理。

表3-7控制元件、执行元件状态一览表

电磁阀换向线圈得电情况

执行元件状态

机构任务

YV9

YV10

推料气缸E伸出

分拣金属物料

–

推料气缸E缩回

等待分拣

推料气缸F伸出

分拣塑料物料

–

推料气缸F缩回

等待分拣

任务2.气动回路的连接

教师示范，学生注意操作细节并做好记录。

1.气路连接前的准备

按照要求检查空气压缩机状态、准备图样及工具，并安排气动回路连接步骤。

2.气路连接步骤

（1）连接气源。

（2）连接执行元件。

（3）整理、固定气管。

（4）封闭阀

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