本書為職業(yè)教育骨干教師培訓(xùn)教材,包含氣電控制技術(shù)、工業(yè)機械手和機器人應(yīng)用技術(shù)、工業(yè)自動化過程控制技術(shù)、變頻器應(yīng)用技術(shù)、自動化生產(chǎn)線的安裝調(diào)試、數(shù)控裝調(diào)與維修技術(shù)、機械系統(tǒng)的拆裝與測量、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)等多方面知識與技能,并針對各項技術(shù)的實踐操作應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)講解,引入生產(chǎn)中的實例,重點說明應(yīng)用的原理與具體操作方法。本書既可作為職業(yè)教育骨干教師培訓(xùn)教材,又可作為機電、電氣、自動化等工程技術(shù)人員的參考書籍,還可供本科及職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)師生參考。
近年來，隨著機電技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展，師資隊伍建設(shè)一直是困擾職業(yè)院校發(fā)展的瓶頸。本書作者從事機電、電氣專業(yè)骨干教師培訓(xùn)近十年，積累了豐富的經(jīng)驗和教學(xué)案例資源。本書從實際應(yīng)用出發(fā)，采用課題分析的形式展開內(nèi)容，理論與實踐相結(jié)合， 并引入大量工程中的應(yīng)用實例，突出技術(shù)應(yīng)用，內(nèi)容精煉，通俗易懂，可作為培訓(xùn)教材，也可供機電、電氣、自動化及相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員參考。
近年來,隨著機電技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展,職業(yè)院校師資隊伍建設(shè)一直是困擾職業(yè)院校發(fā)展的瓶頸。上海市師資培訓(xùn)基地自2009年成立以來,先后在技能及教學(xué)方法上對骨干教師進(jìn)行培訓(xùn),經(jīng)過近十年的培訓(xùn),積累了大量培訓(xùn)教學(xué)案例資源和豐富的經(jīng)驗,經(jīng)過精心組織,整理出版了本書。
本書從實際應(yīng)用出發(fā),兼顧教學(xué)需求與教法需求,將兩者進(jìn)行有機的整合,并做到前后呼應(yīng);采用理論與實踐相結(jié)合的形式,引入大量工程中的應(yīng)用實例,突出技術(shù)應(yīng)用,通俗易懂,并引入新技術(shù)的相關(guān)拓展知識與技能。
本書共分為八章。第1章介紹氣電控制技術(shù),以傳統(tǒng)的氣動控制配合繼電接觸器控制線路的安裝、調(diào)試為主要內(nèi)容;第2章介紹目前智能制造系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的工業(yè)機械手、機器人應(yīng)用技術(shù);第3章工業(yè)自動化過程控制技術(shù),針對PLC 模擬量模塊FX-2AD、FX-2DA 的應(yīng)用進(jìn)行介紹;第4章變頻器應(yīng)用技術(shù),針對西門子MM420變頻器、松下VF0變頻器的應(yīng)用進(jìn)行了分析講解;第5章介紹自動化生產(chǎn)線的安裝調(diào)試,結(jié)合工程實例說明PLC 在自動化生產(chǎn)線中編程與應(yīng)用的方法; 第6 章以典型的FANUC0imate-TD經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系統(tǒng)為例,說明數(shù)控設(shè)備的安裝接線與系統(tǒng)設(shè)置方法;第7章機械系統(tǒng)的拆裝與測量,以數(shù)控車床主軸部件的拆裝、進(jìn)給傳動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試以及數(shù)控車床幾何精度與床身導(dǎo)軌精度的測量與調(diào)整為主要內(nèi)容進(jìn)行分析講解;第8章以三菱FX2N 系列PLC并聯(lián)鏈接功能網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用、N∶N 聯(lián)網(wǎng)控制應(yīng)用編程、PLC與變頻器網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)置方法為主要內(nèi)容,介紹工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用。
全書由上海市高級技工學(xué)校劉建華、上海工程技術(shù)大學(xué)高職學(xué)院王才嶧、上海工程技術(shù)大學(xué)工程實訓(xùn)中心張靜之主編。其中,第1章、第2章由王才嶧編寫,第3章、第8章由劉建華編寫,第4章、第5章由張靜之編寫,第6章由上海工程技術(shù)大學(xué)高職學(xué)院茹秋生編寫,第7章由上海市高級技工學(xué)校嚴(yán)龍偉編寫。全書由劉建華統(tǒng)稿。在本書編寫過程中參考了一些文獻(xiàn)并引用了一些資料,難以一一列舉,在此一并表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,編寫經(jīng)驗不足,加之時間倉促,書中不足之處在所難免,懇請讀者提出寶貴的意見。
劉建華，任教于上海工程技術(shù)大學(xué)高職學(xué)院、上海市高級技工學(xué)校，機電系副主任、高級技師，主編和參編過多部教材，受到廣泛好評。
前 言
第1章 氣電控制技術(shù) …………………………………………………………………… 1
1.1 貨倉卸料裝置氣路設(shè)計 ………………………………………………………… 1
1.1.1 氣壓傳動理論基礎(chǔ) ………………………………………………………… 2
1.1.2 氣壓傳動元件介紹 ………………………………………………………… 4
1.1.3 氣壓傳動方向控制閥及典型回路 …………………………………………… 11
1.1.4 系統(tǒng)設(shè)計 ………………………………………………………………… 13
1.2 往復(fù)運動送料機構(gòu)氣路設(shè)計 ………………………………………………… 15
1.2.1 壓力控制閥及典型回路 …………………………………………………… 16
1.2.2 流量控制閥及典型回路 …………………………………………………… 19
1.2.3 其他典型回路 ……………………………………………………………… 21
1.2.4 系統(tǒng)設(shè)計 ………………………………………………………………… 26
1.3 熱壓膜裝置電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 ……………………………………………… 26
1.3.1 電氣控制簡介 ……………………………………………………………… 27
1.3.2 電氣控制典型回路 ………………………………………………………… 27
1.3.3 系統(tǒng)設(shè)計 ………………………………………………………………… 29
1.4 軸承安裝壓力機液壓系統(tǒng)設(shè)計 ……………………………………………… 29
1.4.1 液壓傳動理論基礎(chǔ) ………………………………………………………… 30
1.4.2 液壓油及壓力損失簡介 …………………………………………………… 32
1.4.3 液壓缸差動連接簡介 ……………………………………………………… 34
1.4.4 系統(tǒng)設(shè)計 ………………………………………………………………… 35
第2章 工業(yè)機械手、機器人應(yīng)用技術(shù) ………………………………………………… 37
2.1 工業(yè)機器人基本示教操作 …………………………………………………… 37
2.1.1 川崎工業(yè)機器人簡介 ……………………………………………………… 37
2.1.2 工業(yè)機器人操作安全規(guī)范 ………………………………………………… 39
2.1.3 川崎工業(yè)機器人開關(guān)機步驟………………………………………………… 43
2.1.4 川崎工業(yè)機器人控制器外觀及功能 ………………………………………… 45
2.1.5 川崎工業(yè)機器人基本示教操作方法 ………………………………………… 52
2.1.6 工業(yè)機器人基本示教操作練習(xí) ……………………………………………… 56
2.2 工業(yè)機器人涂膠操作 ………………………………………………………… 57
2.2.1 川崎工業(yè)機器人再現(xiàn)運行操作 ……………………………………………… 57
2.2.2 川崎工業(yè)機器人示教編程 ………………………………………………… 60
2.2.3 川崎工業(yè)機器人程序數(shù)據(jù)修改 ……………………………………………… 66
2.2.4 工業(yè)機器人涂膠程序編制及調(diào)試練習(xí) ……………………………………… 69
第3章 工業(yè)自動化過程控制技術(shù) ……………………………………………………… 70
3.1 PLC控制模擬量電壓采樣系統(tǒng) ……………………………………………… 70
3.1.1 FX2N-2AD模擬量輸入模塊………………………………………………… 70
3.1.2 外部設(shè)備BFM 讀出/寫入指令……………………………………………… 72
3.1.3 七段碼分時顯示指令 ……………………………………………………… 74
3.1.4 PLC控制模擬量電壓采樣系統(tǒng)程序設(shè)計 …………………………………… 75
3.2 PLC控制模擬量電壓輸出設(shè)置系統(tǒng) ………………………………………… 77
3.2.1 FX2N-2DA模擬量輸出模塊………………………………………………… 77
3.2.2 數(shù)字式開關(guān)指令 …………………………………………………………… 79
3.2.3 PLC控制模擬量電壓輸出設(shè)置系統(tǒng)程序設(shè)計 ……………………………… 80
第4章 變頻器應(yīng)用技術(shù) ………………………………………………………………… 83
4.1 西門子 MM420變頻器應(yīng)用技術(shù)……………………………………………… 83
4.1.1 西門子 MM420變頻器的安裝、接線 ……………………………………… 84
4.1.2 西門子 MM420變頻器參數(shù)設(shè)置方法 ……………………………………… 86
4.1.3 西門子 MM420變頻器常用參數(shù)簡介 ……………………………………… 90
4.1.4 西門子 MM420變頻器的各種控制形式 …………………………………… 98
4.2 松下VF0變頻器應(yīng)用技術(shù) ………………………………………………… 102
4.2.1 松下 VF0變頻器的安裝、接線 …………………………………………… 103
4.2.2 松下 VF0變頻器參數(shù)設(shè)置方法 …………………………………………… 105
4.2.3 松下 VF0變頻器常用參數(shù)簡介 …………………………………………… 107
4.2.4 松下 VF0變頻器的各種控制形式 ………………………………………… 111
第5章 自動化生產(chǎn)線的安裝調(diào)試 …………………………………………………… 114
5.1 自動分揀系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 ………………………………………………… 114
5.1.1 分揀輸送帶簡單分揀處理程序 …………………………………………… 115
5.1.2 分揀輸送帶自檢處理程序 ………………………………………………… 116
5.1.3 分揀輸送帶單料倉包裝問題 ……………………………………………… 121
5.1.4 分揀輸送帶多料倉包裝問題與報警處理問題 ……………………………… 126
5.2 機械手系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 …………………………………………………… 129
5.2.1 PLC控制簡單機械手 (單作用氣缸)的急停問題 ………………………… 129
5.2.2 PLC控制步進(jìn)電動機驅(qū)動的機械手系統(tǒng)的暫停問題處理…………………… 133
5.2.3 PLC控制步進(jìn)電動機驅(qū)動的機械手系統(tǒng)的斷電問題處理…………………… 135
第6章 數(shù)控裝調(diào)與維修技術(shù) ………………………………………………………… 139
6.1 數(shù)控機床硬件接口連接 ……………………………………………………… 139
6.1.1 各模塊接口定義及作用 …………………………………………………… 139
6.1.2 數(shù)控機床硬件接口連接 …………………………………………………… 147
6.2 數(shù)控機床參數(shù)的設(shè)定與修改 ………………………………………………… 154
6.2.1 數(shù)控機床常用參數(shù)的認(rèn)知 ………………………………………………… 154
6.2.2 數(shù)控機床常用參數(shù)的修改與調(diào)整 ………………………………………… 157
第7章 機械系統(tǒng)的拆裝與測量 ……………………………………………………… 172
7.1 數(shù)控車床主軸部件的拆裝 …………………………………………………… 172
7.1.1 主傳動系統(tǒng)工作原理……………………………………………………… 173
7.1.2 數(shù)控車床主軸部件的拆裝與調(diào)整 ………………………………………… 180
7.2 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 ………………………………………………… 181
7.2.1 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的工作原理 ………………………………………………… 182
7.2.2 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 ……………………………………………… 191
7.3 數(shù)控車床幾何精度與床身導(dǎo)軌精度的測量和調(diào)整 ………………………… 194
7.3.1 簡述……………………………………………………………………… 196
7.3.2 數(shù)控機床的幾何精度及其檢驗 …………………………………………… 198
7.3.3 數(shù)控機床的定位精度及其檢驗 …………………………………………… 203
7.3.4 數(shù)控機床的工作精度……………………………………………………… 206
7.3.5 數(shù)控車床幾何精度的檢測 ………………………………………………… 206
第8章 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) ………………………………………………………………… 207
8.1 并聯(lián)鏈接功能網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用 ………………………………………………… 207
8.1.1 并聯(lián)鏈接功能網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 …………………………………………………… 208
8.1.2 并聯(lián)鏈接功能網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用程序編制……………………………………… 210
8.2 N??N聯(lián)網(wǎng)控制應(yīng)用編程 …………………………………………………… 211
8.2.1 FX2N系列PLC的 N??N網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 ……………………………………… 212
8.2.2 N??N聯(lián)網(wǎng)控制應(yīng)用編程 ………………………………………………… 215
8.3 三菱PLC與變頻器網(wǎng)絡(luò)通信 ……………………………………………… 218
8.3.1 PLC與變頻器通信的硬件連接 …………………………………………… 219
8.3.2 變頻器通信指令 ………………………………………………………… 223
8.3.3 程序設(shè)計與調(diào)試 ………………………………………………………… 225
主要參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 227
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