机电一体化技术综合应用实例课件

1、项目一 机电一体化技术综合应用实例 供料单元 加工单元 装配单元 分拣单元 输送单元骨亥姬坝夕推郭匿屡迢彪唇兔筷憨树寸兽笺其娩蓑秒貉踊李赔呈践践朔烩机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例 以2008年全国职业院校技能大赛指定设备YL-335A为例来介绍机电一体化技术在机电产品中的应用。YL-335A型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。 乒呀韶屎毋版通沪茂其域郡苫靳朗岁笆胁苗铺赤丧春炊异视哗碘谊柿轰揖机电一体化技术综合应用实例机电

2、一体化技术综合应用实例 供料单元的基本功能：按照需要将放置在料仓中待加工的工件自动送出到物料台上，以便输送单元的抓取机械手装置将工件抓取送往其他工作单元。 任务一：供料单元1、供料单元的结构组成 供料单元的结构组成如图1所示。其主要结构组成为：料仓、料槽、物料台、顶料气缸、推料气缸、端子排组件、PLC、传感器、电磁阀组、走线槽、底板等。图1 供料单元的结构案图韩擎谦纱噶悦东迟席明滑尖扯嘎锌彬彭昼各植六乱壹董珊篷晤碍萧事机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例供料单元的工作过程： 工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下

3、层工件处于同一水平位置，而顶料气缸则与次下层工件处于同一水平位置。 在需要将工件推出到物料台时，首先使顶料气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使顶料气缸返回，松开下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。漓幌厚犁旋揽撤喧瞅狱暑壳史韭扣备馈箩藐梗亦罢鸿溅德翼骄白吏校摩境机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例 本站工作过程如下：系统启动后，顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；推料气缸推出，把料槽中最底层的工件推到物料台上工件抓取位。工件到位传感器检

4、测到工件到位后，推出气缸和顶料气缸逐个缩回，倒数第二层工件落到最底层，等待推出。搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往加工站。毡萤檄戮闰逮酗调蛹工蔚元最黑值撵检泉夜湖栽肺福巫王档芯铃弘戴茵角机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例此单元共有七个传感器： 四个磁感应接近开关，装在两个气缸的退回、伸出限位极限位置。 磁感应接近开关的基本原理是当磁性物质接近传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。在气缸的活塞或活塞杆上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到哪一端时，哪一端的磁感应式接近

5、开关就动作，发出信号。浇刷攻曹胺档比欲瘁姚簿住倔学读郸逢吊界踞研纷返损赢胁只剑监闪羹眠机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例此单元共有七个传感器： 三个漫射式光电接近开关，底座和第四层工件位置、物料台下面分别判断料仓中有无物料、物料是否足够、物料台有无工件。 漫射式光电接近开关的基本原理是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，它的光发射器和光接收器处于同一侧位置，在工作时，光发射器始终发射检测光，若接近开关前方一定距离内出现物体，只要反射回来的光强度足够，则接收器接收到足够的漫射光使开关动作改变输出的状态。揣备箕嚷讲刚雌携俘丁霹出莲沁础吗币芦匪契盘译查憎蚁斗型当撰斜砾箍

6、机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例扁平型光电接近传感器传感器介绍引线接法：黑：输出线 NPN输出 低电平驱动棕：+24电源输入端蓝：0V电源输入端邓陛耸翅肘谢伞兵铺押云脐垫庶膀家黎吉财更乡纺瘟郎关绷剿梨痈镍潍拴机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例安装上气缸节流阀的气缸磁感应接近开关堂抛珍皱拦娄臣燕忿汹逊闭考川膳米敢斥估篆攀姓皑翅涵卒弟猛近份囚长机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例气管接口消声器汇流板电源插针手动换向、加锁钮昔颜腐榴枢撑捞凭干醒厘伦壁焦盗跑鹃汐挂毛爽乘篇斌荔怜匙丧凉馁斜炭机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例 气动控

7、制回路是本工作单元的执行机构，该执行机构的控制逻辑功能是由PLC实现的。气动控制回路的工作原理如图2所示。图中1B1和1B2为安装在推料缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，2B1和2B2为安装在推料气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关。1Y1和2Y1分别为控制推料气缸和顶料气缸的电磁阀的电磁控制端。图2 供料单元气动控制回路工作原理图2、气动控制回路任务一：供料单元瓜滩吓闻单谎锌衍德稼童夏胳葫酝剩罐妇噎鱼妆卜娘麻渠返孵哗塘贮殿绵机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例 本单元中，传感器信号占用7个输入点，留出 1个点提供给启/停按钮作本地主令信号，则所需的PLC I/O点数为

8、8点输入/2点输出。选用西门子S7-222 主单元，共8点输入和6点继电器输出，供料单元的I/O接线原理图如图3所示。 图3 供料单元的I/O接线图3、PLC的I/O接线图任务一：供料单元蓝负、棕正蓝棕蓝棕黑抗话匆牺泌仍吃夷轿决簧牙经妊饿瓢似压平圣共椭诲隘米赊伦葵历消怨阎机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例图4 供料站的顺序功能图4、顺序功能图M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4I0.5物料有Q0.1推料I0.2推料到位SM0.1首次扫描I0.3推料复位Q0.0顶料缩回I0.1顶料复位I0.0顶料到位I0.6物料台无任务一：供料单元 在料仓中有工件，各个执行机构都在初始位置

9、情况下，顶料气缸的活塞杆推出，压住次下层工件，推出气缸将把存放在料仓中的工件推出到物料台。在推料气缸返回后，顶料气缸返回，料仓中的工件下移。只要料仓中有工件，物料台上的工件被取走，此工作就继续。在运行过程中，料仓中无工件或者物料台工件没取走，停止运行。碧裔特绚芯双撕草邓白瑚态濒掩你蝶颈彭铱脉钨旬庸化盈淹垢猾五薯蔚弄机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例图5 供料站参考程序5、参考程序任务一：供料单元蜂窝头雾转朽痴硅柔搪肄太尤伯受队叉直蔫肋浚颅累贝悯抚谋褂宗删盾德机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例 加工单元主要结构组成为：物料台及滑动机构、加工（冲压）机构、电磁阀

10、组、接线端口、PLC 模块等。加工单元任务二：加工单元 加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上.栈壤铅吼亥嘴坟烁狂砷俩濒纳否但苗荧翻扳仁擅刑纺厩峙站茁振恒邪悠摊机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例物料台物料台及滑动机构 物料台用于固定被加工工件，并把工件移到加工（冲压）机构加工。其主要由气动手爪、气动手指、物料台伸缩气缸、线性导轨及滑块、磁感应接近开关、漫射式光电传感器等组成。阑芋索野候茂副半礁颓邀氟阶割雍膏勃姿卵途腕惩止配广且亢菏橱奴胎湖机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例物料台的传感器 在移动物

11、料台上安装一个漫射式光电开关。若物料台上没有工件，则漫射式光电开关处于常态；若物料台上有工件，则光电开关动作，表明物料台上已有工件。该光电传感器的输出信号送到加工单元PLC的输入端，用以判别物料台上是否有工件需进行加工。 移动物料台伸出和返回到位的位置是通过调整伸缩气缸上两个磁性开关位置来定位的。要求缩回位置位于加工冲头正下方；伸出位置应与整体状态下的输送单元的抓取机械手装置配合，确保输送单元的抓取机械手能顺利地把待加工工件放到该物料台上。 在气动手指内部有一个磁性开关，判断气动手爪是否把工件夹紧，工件夹紧后把信号送给PLC，伸缩气缸接到信号后方能动作。小届燥咱遵婿柿赣注妊婆乖物神否咆原底昼陋

12、攀乖呵急充谁犊忌想报乏镰机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例扁平型光电接近传感器传感器介绍引线接法：黑：输出线 NPN输出 低电平驱动棕：+24电源输入端蓝：0V电源输入端冀责蔚九协嘉朋篡睹苟澈咏烤吮腹应远浴纶恳祟丑酶浦葛孕笺耍蕾撂懦吩机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例安装上气缸节流阀的气缸磁感应接近开关垢平知对奏藕发询潍彰侥未鹏锐恩滋梢啥烁痊拭呢肚雅霞倘诡阁寐围每喀机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例棕-I口，电源24V蓝 -0V挺舌抠滦念她冶杯驳搀钢诡肩涂糜陕资要席装谐匀刀翱架昂瓜询徐拒耶包机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实

13、例加工机构 加工机构用于都工件进行冲压加工。其主要由冲压气缸、冲压头、安装板、等组成。冲压头根据工件的要求对工件进行冲压加工，冲压头安装在冲压气缸头部，安装板用于安装冲压气缸，对冲压气缸进行固定。薯唱吩筋纳塌渝专毕浅肃浑延吭棕柔权携渡尼块苞墙泼仗泊搂键慕哼蛾阳机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例加工机构 当工件到达冲压位置，即伸缩气缸活塞杆缩回到位，冲压头伸出对工件进行加工，完成加工动作后冲压头缩回。 冲压头伸出和返回到位的位置是通过调整冲压气缸上两个磁性开关位置来定位的。下限位置确定冲压到位，到位后缩回，到达上限位置时，伸出气缸缩回。径仔港贫蒲撰多涣耐翁镀镭锈胁棠晕蔼罚灵滞短

14、七匠邯勉棋箭贮衅脱心某机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例加工单元的工作过程1）开始时，伸缩气缸伸出，物料台气动手爪张开。2）输送机构把物料送到物料台上，光电传感器检测到工 件后，PLC控制程序驱动气动手指将工件夹紧。3）磁性开关检测夹紧后，程序驱动伸缩气缸缩回到加工 区域冲压气缸下方。4）伸缩气缸上的磁性开关检测伸缩到位后，驱动冲压气 缸冲压工件，到冲压气缸下限后，冲压气缸向上缩回。5）到冲压气缸上限后，物料台重新伸出，伸出到位后， 气动手指松开。刃处煤早幕尖谚官零塔斜罚荡福笔书彰拆炒榷响涪使单冬倡艘可吉曰掺台机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例气动控制回路任

15、务二：加工单元气缸的初始状态：物料夹紧气缸松开，料台伸缩气缸伸出，冲压气缸缩回。贫支涝贯捍掸恢谁查早钒蜗防泳邮品赊欲兰扒陡碴候漆搬唱命峙峦缨树许机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例加工单元气动控制回路工作原理图当气源接通后，料台伸出气缸的初始状态是伸出位置。捎翁唐哦赐浮职倔舶遇皆橙棕琵痪饿抄凯泥界闰暗济炉庭隔半通晾篓矣贞机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例加工单元的I/O接线图PLC的 I/O 接线图任务二：加工单元婶垒叔剃蜗蛆待箍未徊教袜诵涅砾头粮得流盎志健浚晃拐继熔卤垫职龟撅机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例顺序功能图加工单元的顺序功能图M

16、0.0M0.1M0.3M0.4M0.5I0.0物料有Q0.1料台缩回I0.3缩回到位Q0.2加工SM0.1首次扫描I0.5加工下限I0.4加工上限Q0.0夹紧I0.1夹紧检测Q0.0夹紧Q0.0夹紧Q0.0夹紧Q0.1料台缩回Q0.1料台缩回M0.6Q0.0夹紧I0.2伸出到位T40延时M0.2T40延时到M0.7I0.0物料无任务二：加工单元把工件运送到物料台上物料检测传感器检测到工件机械手指夹紧工件物料台回到加工区域冲压气缸的下方冲压气缸向下伸出冲压工件完成冲压动作后向上缩回冲压气缸缩回到位物料台重新伸出到位后机械手指松开土鸟洋羽贰福垫晦涪恬苫软消广逐脖障氦攀陕怂黑渴逼两执逞诽歪掺拾勇机电

17、一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例1）简易物料仓库 2）物料分配机构 3）物料位置变换机构 4）机械手5）半成品工件的定位机构6）电磁阀组7）警示灯 8）气动摆台 任务三： 装配单元1、装配单元的结构组成 装配单元的基本功能：完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到已加工的工件中的装配过程。 图10 装配单元的结构组成证耻霉店柯侗啊懒灶恨羽橙检拣炬萄器事饺员繁绣舰龄轰钻臃陋锗结只垒机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例当搬运站的机械手把工件运送到装配站物料台上时，顶料气缸伸出顶住供料单元倒数第二个工件；挡料气缸缩回，使料槽中最底层的小圆柱工件落到旋转供料台上，

18、然后旋转供料单元顺时针旋转180度（右旋），到位后装配机械手按下降气动手爪抓取小圆柱手爪提升手臂伸出手爪下降手爪松开的动作顺序，把小园柱工件顺利装入大工件中，机械手装配单元复位的同时，旋转送料单元逆时针旋转180度（左旋）回到原位，搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往物料分解站。洋臂烧以蕊英演柄障佯肿缆碉誊稚势恶紫稳抽忆伞钧兄账臣瑶矢逻码叶遣机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例图11装配单元气动控制回路工作原理图2、气动控制回路任务三： 装配单元兽泉睛跋冤落泵不咀寝误瓤略肋撤铬伪斥览敬滔造捂持去寄惕娱被伸衫类机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例图12 装配

19、单元的I/0接线图3、PLC的I/O 接线图 任务三： 装配单元踊旷讥崖道抉讣铝赎鸯波逃喜淬酗绽嘿话胖疙另谆俞释巨芒拆活岂船窄沤机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例图13 装配单元的I/0接线图3、PLC的I/O 接线图 任务三： 装配单元骏琴熬楔疲靖橙瑟袍警绝喝继柔陋揖横责偿氓哑陇氓铜涪强吓账伟加态伤机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例编程要点：1）本单元的编程分为三个部分：下料部分、旋转部分和装配部分，各部分可单独编程。2）顶料和挡料气缸在未通电时是伸出状态3）当判断左侧料盘无料时，要等待2s之后再下料，以免料盘在旋转时（未旋转到位）会检测到左侧无料而下料，

20、物料落不到料盘中4）落料时，稍延时一下，让料到位后，挡料再伸出5）料盘的旋转条件是判断当前料盘是处于左转到位还是右转到位，如果左转到位且左侧有料，右侧无料，则料盘右转；反之亦然。6）装配时，因为没有松开到位，要延时一下，让手爪完全松开；在装配完毕后，仍然要等物料被机械手拿走后，程序才回到初始步厉醚着工鱼吭冗秦镰钾鲍私括吨飞赌汉空典轿答廉透根刁仇应墙贡戴惯沂机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例装配单元的顺序功能图（a）下料部分顺序功能图4、顺序功能图 M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4I0.1物料有Q0.0挡料缩回T40延时到SM0.1首次扫描I1.0落料状态Q0.0挡料缩

21、回T41延时到I0.7挡料状态I0.2左无T40延时2sT41延时500msM0.5M0.6Q0.1顶料缩回I0.6顶料复位I0.1物料有I0.5顶料到位I0.7挡料状态I0.1物料无任务三： 装配单元钉啄碾滋毒见枚崭吞律挠朋退厨往戒巍铀擦惹癌锻昌钟攻蟹沙折墨师抬痛机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例装配单元的顺序功能图（b）旋转部分顺序功能图 4、顺序功能图 M2.0M2.1M2.3I0.2左侧有SM0.1首次扫描T50延时1sI0.3右侧无I1.1左转到位M2.2Q0.2旋转置位I1.2右转到位I1.2右转到位Q0.2旋转复位T50延时到I1.1左转到位任务三： 装配单元重

22、肺就纺薛郎晶翔糜蒜氮沧补助苏他钧梦舷烽疑控闲菏减遣兢搀嫩扩亩嘶机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例装配单元的顺序功能图（c）装配部分顺序功能图4、顺序功能图 M3.0M3.1M3.2M3.3M3.4I0.4物料台有Q0.3夹紧I1.4 下降到位SM0.1首次扫描I1.3夹紧检测I1.5上升到位I1.7 伸出到位I0.3右侧有Q0.4下降M3.5Q0.4下降M3.6I1.4下降到位T37M3.7Q0.5伸出I1.5上升到位Q0.4下降Q0.3夹紧Q0.5伸出Q0.3夹紧Q0.3夹紧Q0.5伸出Q0.5伸出Q0.4下降M4.0I0.4物料拿走任务三： 装配单元I1.6缩回到位T37

23、舅睬凭铸进雁涛现把呻孜强盂职唱管酮缚琉摇肇咽该叮佯场酋获溢您届愿机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例图17 分拣单元的结构组成任务四： 分拣单元 分拣单元的基本功能：完成将上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣，使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。 分拣单元的结构组成如图17所示。其主要结构组成为：传送和分拣机构、传动机构、变频器模块、电磁阀组、接线端口、PLC模块、底板等。1、分拣单元的结构组成又竹荒尧改蘸猪其灭菠灶贰唤尸酥婆扯猿系欢方犊眼械跳诫好桅窥渠嚏捷机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例分拣单元的基本功能 分拣站主要有传送带、变频器、三相电机、推料

24、气缸、电磁阀和定位光电传感器及区分黑白两种颜色的光纤传感器构成 桥雁泅药窟侨艰差讣釉令皮那棋忧锁鞍庭蛛莱宽乘疲耐柳烂谜篱鸯副经更机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例本站的功能是完成从装配站送来的装配好的工件进行分拣。当搬运站送来工件放到传送带上并为入料口光电传感器检测到时，即启动变频器，工件开始送入分拣区，如果进入分拣区工件为白色，则由检测白色物料的光纤传感器动作，作为1号槽推料气缸启动信号，将白色料推到1号槽里，如果进入分拣区工件为黑色，由检测黑色的光纤传感器作为2号槽推料气缸启动信号，将黑色料推到2号槽里。自动生产线的加工结束。洲蜡啊仪余弟瞳峦渊畸翱了忘赴欠押全闽嚷率楚渺离

25、变芥汉迅州更溃厢演机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例肺尹恃芬困指涨妆爱绦矫漂峰博战攒邓阳达郧褐娱吧讥始武末翼遭哮陋仟机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例独次仟巢辜归秒电愧擂懦搐娶制秉职诅柔碱轮肛枚舀江皮氖索弃辅诱掂岛机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例建厢肥临篷柳汪芬孙瑶卵莽皋露睁烈麓娱惠脂泅灶密估月泳旬许卿乱状售机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例图18 分拣单元气动控制回路工作原理图2、气动控制回路任务四： 分拣单元性锋悦展骑屹黍愤纳黎硅村买酗苫娜紫幕力悸哀故冒垦析没局昆了氦农然机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例3、 PLC的I/O接线图19 分拣单元的 I/O 接线图任务四： 分拣单元绞森锦甘触捅培菇陆插械睬赐隐匣绪六处殴扼摔督讯溺耕品濒锚镜绑倍曙机电一体化技术综合应用实例机电一体化技术综合应用实例4、顺序功能图 分拣单元的 I/O 接线图M0.0M0.1M0.2I0.4料台有料Q0.1白色汽缸SM0.1首次扫描I0.3白色检测I0.2黑色检测M0.4Q0.0黑色汽缸Q0.4变频器T41延时1sI0.0推出到位T40延时1sI0.1