目錄Contents學習目標重點難點資訊決策計劃實施0102030405060708檢查評估

項目四任務4-2制作項目功能結構表會對根據項目的工藝要求和項目的技術任務書進行項目的功能分析，能夠使用標準的項目功能表制作濾清器濾芯機器人搬運項目功能表。培養學生模塊化系統思維、引導學生規范的工程意識、促使學生養成歸納總結的習慣。掌握項目功能結構表的作用，熟悉項目功能結構表的基本組成和制作方法、了解機器人應用系統的功能組成模塊。能力目標知識目標素質目標重點、難點理解項目功能表的作用掌握工業機器人目中的系統功能分析方法。熟悉項目功能結構表的制作方法重點結合項目信息進行項目功能分析結合項目功能需求選擇相應硬件實現需求難點什么是功能結構表？一般情況下產品或系統的總功能可分解為若干分功能，各分功能又可進一步分解為若干二級分功能，如此繼續，直至各分功能被分解為最小功能單元為止。這種由分功能或功能單元按照其邏輯關系連成的結構稱為功能結構。分功能或功能單元的相互關系可以用圖表來描述，表達分功能或功能單元相互關系或從屬關系的表稱為功能結構表。功能結構表的作用

為了更加明確的體現內部組織關系，更加清晰的理清內部邏輯關系，做到一目了然規范各自功能部分，使之條理化。功能結構表制作功能結構表的方法第一步根據前期的方案設計、設備布局圖以及設計任務書，結合工業機器人系統集成項目的通用組成規律，將項目劃分功能單元；第二步結合具體的工藝要求，對每個功能單元進行具體的設計，比如要設置幾個傳感器，完成相應動作需要的驅動裝置是什么，怎樣控制。第三步將設計內容形成表格。功能結構表一般工業機器人工作站的功能單元工業機器人及其控制柜工業機器人末端操作器外圍設備及專機料倉流水線體安全圍欄現場操作盒主電控柜（PLC柜）功能單元起動機轉子機器人搬運項目的基本組成A工業機器人及控制柜B末端操作器C料倉D流水線體E安全圍欄F現場操作盒G主電控柜（PLC柜）DCBAEFGCA工業機器人控制柜工業機器人的電氣連接主要有：

（1）工業機器人與工業機器人控制柜間的連接；（2）機器控制柜的電源連接；（3）通信連接；（4）I/O連接及安全鏈的連接。工業機器人控制柜功能要求元件規格控制柜接電源主開關抓手控制信號I/O板DSQC652與PLC通信三接口選一除主計算機背板LAN，其他需另購安全光柵連至安全鏈安全面板B手部工具手部工具是工業機器人實現抓取工件，并將工件進行裝配的工具。工業機器人抓手功能要求元件規格控制氣缸動作電磁閥判斷手指是否夾持到位或放開到位磁性開關SMC判斷轉子是否安裝到位接近開關電感式C料倉

料倉分為可移動部分和固定部分。可移動部分為可移動小車、料盤及料盤上的工件（轉子）。固定部分分為固定底架及升降定位盤兩部分。有個定位裝置，可保證位置的一致性。料倉功能要求元件規格判斷料倉位工件是否準備妥當接近開關D流水線體輸送線輸送行星輪底盤，料有沒有送到位和輸送線的停止由主線PLC控制流水線體功能要求元件規格行星輪底盤有無，輸送線啟停主線PLC，通過以太網與工作站PLC通信E安全圍欄

安全圍欄主要的功能是隔離人體與工業機器人之間的活動空間，禁止人員非法進入工業機器人的工作空間（如工業機器人搬運應用，工業機器人裝配應用），或者是防止生產過程中的飛濺傷害（如工業機器人點焊、弧焊、機加工應用）等。是防止危險的最簡單方法之一。流水線體功能要求元件規格為了安全，同時也能滿足上料安全光柵

為防止人員非法進入工作區域，又要滿足生產的需求，對有人工進料口，采用安全光柵就是最佳的選擇。安全圍欄及安全光柵布置

由于生產過程，需要人工在兩工位間交替上料，所以采用安全光柵的安全防護方式。光柵分兩種信號處理機制。A.非法闖入處理：當工位的缺料提示燈沒有閃亮的時候，人員提前進入或意外觸發光柵信號被認為是非法闖入行為。B.正常上、下料車處理：當工位一的缺料提示燈閃亮后，允許工人進入工位一的換料口，系統嚴格禁止工業機器人到工位一進行操作，但工業機器人仍然在工位二繼生產。F現場操作盒

現場操作盒是為便利工人操作而設置在進出料口附近安全位置的一個操作裝置。滿足操作的需求：兩個工位的上料按鈕。上料成功，按鈕亮燈指示；上料成功后，非正常狀態下，對上料申請進行取消操作。這時，相應工位缺料燈點亮及熄滅相應工位上料按鈕上的指示燈。隨后，工人的操作應按上料操作過程進行處理。F現場操作盒現場操作盒功能要求元件規格工位一/二上料按鈕帶燈工位一/二缺料黃色燈工位一/二取消上料按鈕緊急情況，有意外，停止工作站工作急停按鈕F主電控制柜（PLC柜）

電氣控制柜由柜體及電氣元件組成。柜體用來安裝配電元件及電氣控制器件；電氣元件實現配電、線路保護、操作控制及報警指示功能等。柜內元件有如下要求：①依用戶要求，在柜體側面安裝有一個總負荷開關；②一個總的斷路器并含漏電保護功能；③一個交流接觸器。可遠程操作按鈕，使系統上電或下電；④一組柜內照明燈用于方便維修照明；⑤一組循環風扇（兩個風扇，一個下吸風，另一個上排風）；⑥每一個分支電路配電時，應配置斷路器用來作為分斷、短路及過載保護的器件；⑦一組維護、維修用單相AC220V電源插座；⑧由客戶指定歐姆龍品牌PLC及配置觸摸屏；⑨DC24V直流電源：配置外部24V直流開關電源。主電控制柜（PLC柜）⑩柜內元件主要采用標準35mmDIN導軌安裝方式，面板元件安裝孔為φ22DIN是德國工業標準，使用導軌是工業電氣元器件的一種安裝方式，安裝支持此標準的電氣元器件可方便地卡在導軌上而無需用螺絲固定，維護也很方便。常用導軌寬度是35mm的。很多的電氣元器件都有采用了這種標準，比如有PLC，斷路器，開關，接觸器等等。主電控制柜（PLC柜）?連接線端子叉形預絕緣接線端頭針形預絕緣接線端頭開口接線鼻子銅（鋁）線鼻子?接線端子排或工業連接器連接電氣柜、控制柜、柜（臺）之間以及它們與被控制設備之間開關電器、控制板的進出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進出線數選用不同規格的接線端頭或接線鼻子。下圖為常用的接線用端頭及線鼻子。主電控制柜（PLC柜）?標準接插件連接?接地排弱電控制組件、印制電路板組件之間弱電控制組件、印制電路板組件之間主電控制柜（PLC柜）“柜體上電”表明柜體處于供電狀態；“系統上電”工業機器人上電；“機器人啟動”機器進入運行狀態；“工作停止”停止工業機器人系統；“運行暫停”暫停機器人當前工作；“緊急停止”機器人在當前位置被強制停止；“復位”重新啟動工業機器人系統。?柜體面板以太網交換機

包括工業機器人控制柜與PLC控制柜內的PLC通信，PLC控制柜內的PLC與主線的PLC間的通信。功能表內容確定濾清器濾芯筒機器人搬運項目工業機器人及其控制柜工業機器人末端操作器外圍設備及專機安全圍欄現場操作盒物料輸送線體項目按功能結構劃分結構單元第一步分析設計任務書及初步設計形成的圖紙及文件要求，將項目劃分功能單元；第二步

結合具體的工藝，對每個功能單元進行具體的設計，比如要設置幾個傳感器，選擇什么樣的執行機構。第三步

將設計內容形成表格。計劃實施要點

在完成濾清器濾芯筒機器人搬運項目外圍設備的結構及功能后，項目結構功能表是以表格的形式呈現，表格的結構關系是按照機構或功能的從屬關系組織圖表結構，圖表中每一欄每一框是以項目的某項功能或者結構作為屬性，功能模組可按照其復雜程度進行拆分，盡量分解到具體的元器件這一級。如轉子啟動及項目所示系統功能機構表所示，制作濾清器濾芯筒機器人搬運項目結構功能表。檢查項目1.功能結構劃分是否合理、完整；2.每個功能結構的零部件是否正確齊全；3.所選的型號是否正確。歸納總結1.