徐彩

摘要：YL-235A型光机电一体化设备采用模块化的设计理念，涵盖机械、电路、气动、PLC、变频器、传感器等多学科的知识，是一套综合性强的设备。对于初学者来说，要掌握它的装调技术不是一件容易的事。而我们装调设备，除了必须实现所需的功能外，对一些细节的把控也不容忽视，这就需要秉承时代呼吁的工匠精神。本文以YL-235A型光机电一体化设备为例，介绍了安装过程中的注意事项，结合工匠精神强调了细节的重要性。

Abstract： YL-235A type optical-mechanical integration equipment adopts a modular design concept， covering multi-disciplinary knowledge of machinery， circuits， pneumatics， PLC， frequency converters， sensors， etc. It is a comprehensive set of equipment. For beginners， it is not an easy task to master its adjustment technology. When we install and adjust equipment， in addition to the necessary functions， we must not ignore the details. This requires the spirit of craftsmen who adhere to the appeal of the times. This article takes the YL-235A type optical-mechanical integration equipment as an example， introduces the precautions during the installation process， and emphasizes the importance of details in conjunction with the spirit of the craftsman.

关键词：机电一体化;工匠精神;安装;调试

Key words： mechatronics;craftsmanship;installation;commissioning

0  引言

YL-235A型光机电一体化设备既是机电一体化设备安装与调试技能竞赛项目的专用设备，又是学测技能抽测的专用设备。它采用模块化的设计理念，涵盖机械、电路、气动、PLC、变频器、传感器等多学科的知识，是一套综合性强的设备。对于初学者来说，要掌握它的装调技术不是一件容易的事。而我们装调设备，除了必须实现所需的功能外，对一些细节的把控也不容忽视，这就需要秉承时代呼吁的工匠精神。

1  机械部件的安装

机电一体化设备零部件较多，如果没有头绪地盲目施工，往往会造成到处找零部件、安装尺寸不对而返工等现象，耗时又费力。所以，在施工前，一定要对零部件和工具进行分类整理。在整齐有序的环境下工作，会更加舒适和便利。

机械部件的安装顺序一般是由中心到外围。首先安装传送带。需要分析装配图，了解几个主要尺寸。第一，传送带与桌面的距离。第二，传送带的位置尺寸。如果前期忽略了这个尺寸的话，后期调整起来会非常不便。安装时要注意使主辊筒与皮带辊筒平行，松紧要得当，这样才能使传送带平稳的运行。在安装电机支架时要注意支架底座与安装平台之间应垫上防震垫。电机轴轴线与输送机主辊轴轴线应为同一水平直线，这样可保证运行时输送机和电机无跳动。接下来安装电磁阀，注意将电磁阀上的导线理顺，观察好导线长度，方便后面电路接线时确定走向。然后是安装机械手和送料平台。机械手要将送料平台上的物料准确地取走，送至皮带传送机的入料口位置，必须将三者的高度、位置调到合适，这也是初学者最难掌握的地方，需要不断揣摩练习。最后是安装其他外围部件，如转盘、警示灯、气源组件等，这些同样要注意其位置尺寸。当然，安装的顺序也不是完全固定不变的，针对不同的图纸，安装的次序也可变化，这就需要仔细分析，防止因安裝顺序错误而导致的施工不便甚至返工现象。

2  电气部件的安装

2.1 警示灯的接线

警示灯一般有5根引出线，分别是电源线两根、控制线两根、公共线一根。

接线时要注意识别线的颜色和粗细。较粗的红线接24V正极，黑线接24V负极，较细红线接红色警示灯控制线，绿线接绿色警示灯控制线，棕色为公共线，一般可不接。

2.2 传感器的安装与接线

机械手上共有7个传感器，分别是悬臂伸出限位传感器、悬臂缩回限位传感器、手臂上升限位传感器、手臂下降限位传感器、左摆限位传感器、右摆限位传感器、手爪夹紧限位传感器。传送带上有10个传感器，分别是三个气缸的伸出、缩回限位传感器、入料检测传感器、电感传感器、两个光纤传感器。另外，还有一个接料平台传感器。总共18个传感器，它们可以分为两类：直流两线制和直流三线制。

直流两线制传感器有两根线，蓝线接电源“-”极，棕色线为信号线，接PLC输入端。直流三线制传感器有三根线，蓝线接电源“-”极，黑色线为信号线，接PLC输入端，棕色线接电源“+”极。

传送带上的传感器安装时要注意其高度要以能准确检测到物料为宜。若与传送带距离太大，不能准确检测到物料;若与传送带距离太小，则会影响物料通过。在布线光纤时，转角的曲率半径过小，影响光线的传播，因此光纤传感器上的光纤，弯曲时的曲率半径应不小于100mm。

2.3 电磁阀的接线

电磁阀组包括三个单向电磁阀和四个双向电磁阀。三个单向电磁阀分别控制三个推料气缸的动作;四个双向电磁阀分别控制机械手的手臂上升与下降、悬臂的伸出与缩回、手爪的夹紧与放松以及机械手的左右摆动。每个电磁阀都有两根线，其中蓝色线接电源负极，红色线接PLC输出端。

2.4 电动机与变频器的接线

YL-235A型光机电一体化设备有两台电动机，一是转盘电机，供电电压为直流24V。接线时直接黑线接电源负极，红线接电源正极。二是传送带上的电机，供电电压为交流380V。黄、绿、红三根线分别接U、V、W三相，还有一条黑色中性线接地。

E740变频器模块上除了连接电动机外，还需要将正转STF、反转STR、高速RH、中速RM、低速RL分别连接至PLC的输出端。SD端子接24V电源正极。

2.5 其他注意事项

与端子排连接的导线（包括传感器的芯线），应做冷压端子并套上热塑管，与端子排连接时不可露出导体。所有与接线柱、接线端子连接的导线，都应套长度一致的号码管，号码管上的字迹清楚，排列方向一致且便于观看。从行线槽出线孔穿出的导线，最多只能两条。行线槽与接线端子排之间的导线，不能交叉。交流电动机的电源线不能放入信号线的线槽，电源线应做冷压端子套上热塑管和编号管后再连接再端子排的接线端子上。

电线绑扎时，第一个绑扎点距器件距离应为3～4mm，距离太小，容易折断导线;距离太大，显得凌乱。一束导线的绑扎点之间的距离应一致，以60～80mm为宜。间距小，浪费绑扎带;间距大，没有绑扎效果。未进入行线槽而露在安装台台面的导线，应使用线夹子固定在台面上或部件的支架上，不能直接塞入铝合金型材的安装槽内。

关于插拔线：同一插拔孔，最多只能插接两条导线。插拔线不够长时，只能更换一条长度符合要求的导线，不允许用插拔的方式接长。插拔线应梳理整齐、走向一致，不影响调试操作和对信号的观察。

这些细节虽然比较繁琐，却都是必须要遵守的规范。我们要教导学生严格执行，怀匠心、做匠人、践匠行。

3  气路的安装

按照气路连接图首先从进气口连至气源组件，然后将气源组件连至电磁阀的进气口。三个单向电磁阀的气路分别连至三个推料气缸，四个双向电磁阀分别连至机械手，控制其上下、左右、前后、松紧的动作。

气管绑扎时，距离气动元件的气管接口的距离以60mm左右为宜。若太小，引起气管变形，影响气体的流通;若太大，则容易松散。气管绑扎点之间的距离以50～80mm为宜。安装台台面上的气管不能悬空，应使用线夹子固定在安装台台面上。

4  整体调试

输入信号的调试：接通电源，将PLC调至STOP模式，依次观察各传感器和PLC输入端的指示情况。如悬臂伸出限位传感器的调试，将悬臂伸出至极限位置，观察悬臂伸出限位传感器上的指示灯是否点亮。若不亮，则可以调整传感器的位置并且检查电源。若亮，再看PLC相应的指示灯是否点亮，与自己定义的输入信号相比较，看是不是符合。若不符，则调整到相应位置。对于直流三线制传感器，调试方法类似。这里补充一种情况，如果检查金属传感器，发现有金属物品通过时传感器上的灯是亮的，但PLC对应的输入端不亮，这时需检查黑色信号线，往往是信号线断路故障。两个光纤传感器其中一个需要检测到白色物料，不能检测黑色物料，需将相应开关打至L和ON，然后再调节旋钮使之满足感应要求。另一个光纤传感器要能检测到黑色物料，则将相应开关打至L和OFF，然后再调节旋钮使之满足感应要求。

输出信号的调试：将调压阀调至0.3-0.4Mpa，打开气阀，观察各气缸的动作。若不是初始状态，可换一下对应电磁阀上的两个气管。然后，将输出信号线直接插入24V电源的插拔线，观察气缸动作情况，再将输出信号线插回定义好的相应的PLC的输出端。如果气缸打出的速度过快或者过慢，可以通过调节气缸上的节流阀來调整。

要完整地装调出符合要求的机电一体化设备，绝非一朝一夕可以练就的，需要秉承工匠精神，把学习变成探索，把训练变成积累，扎扎实实地完成每一步工序，不断思考与总结，装调出有匠心、有匠魂的作品。

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