機電一體化系統(tǒng)構(gòu)成實驗

1、實驗一 機電一體化系統(tǒng)組成實驗實驗目的1. 通過了解物流生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)及工作原理建立典型機電系統(tǒng)基本組成概念；了解機電系統(tǒng)五要素。2. 了解物流生產(chǎn)線的工作過程，體會各組成部分的作用以及相互間是如何通訊協(xié)調(diào)工作的。實驗設備：1立體倉庫系統(tǒng)單元 2機械手搬運系統(tǒng)單元3多工位加工系統(tǒng) 4多通道環(huán)行線系統(tǒng)單元 5視覺檢測系統(tǒng)單元其中巷式起重機基本結(jié)構(gòu); 由絲杠驅(qū)動步進電機（5-1-1）、光杠（5-1-2）、氣動儲取貨物機構(gòu)（5-1-3）、X軸步進電機（5-1-4）、軸光杠（5-1-5）、軸氣缸（5-1-6）、滾珠絲杠（5-1-7）組成。巷式起重機(5-1)主要是實現(xiàn)貨物在倉庫內(nèi)的自動存取機械手搬運系統(tǒng)

2、單元四軸聯(lián)動機械手機構(gòu)結(jié)構(gòu):由伺服電機驅(qū)動可旋轉(zhuǎn)角度=270°的氣控機械手（具有光電傳感器）（1-1-1）、由步進電機驅(qū)動絲杠組件構(gòu)成沿X、Y軸移動裝置（含x、y軸限位開關(guān)）（1-1-2）、可回旋=270°的轉(zhuǎn)盤機構(gòu)（1-1-3）（其電氣部分由直流無刷電動機、光電編碼器、接近開關(guān)等）。型材基體（1-1-4）組成。四軸聯(lián)動機械手機構(gòu)主要實現(xiàn)空間貨物的存取多工位加工系統(tǒng)單元 4000E2多工位加工系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)圖 如圖 4-3 所示。（2-1）銑床 （2-2）鉆床 （2-3）多工位工作臺多工位工作臺多工位工作臺由軸步進電機（2-3-1）、滾珠絲杠（2-3-2）、自動夾緊工作臺（2

3、-2-3）、直線導軌（2-3-4）、軸步進電機（2-3-5）、軸絲杠（2-3-6）、型材基體（2-3-7）組成，多工位工作臺主要是通過、軸步進電機使自動夾緊工作臺中的貨箱到達預定的鉆、銑工位，并對貨箱進行鉆、銑削加工。見圖4-3-3檢測環(huán)節(jié);在各站點均有檢測環(huán)節(jié)，請根據(jù)運動控制需求分析各檢測環(huán)節(jié) 位置檢測：接近開關(guān)、光電開關(guān)位移檢測;光柵尺驅(qū)動：步進電機、負壓吸盤柔性制造系統(tǒng)網(wǎng)絡組成物流生產(chǎn)線是由主控單元1、倉儲單元4、拾取單元2、加工單元3、檢測單元5及傳送單元和上位工控機構(gòu)成。其控制器均為S7-200 PLC 226 ，相互間直接通過PPI網(wǎng)絡通訊。 PPI網(wǎng)絡拓撲圖由主控單元通過PPI總

4、線控制其他從站PLC的工作狀態(tài)(起停與物料運行情況).具體各從站的控制任務由各從站控制器獨立運算與驅(qū)動完成。另主控單元通過EM277和CP5611與上位工控機構(gòu)成PROFIBUS_DP網(wǎng)絡.組態(tài)軟件使用組態(tài)王.PROFIBUS網(wǎng)絡拓撲圖將上述兩種總線合并，系統(tǒng)完整網(wǎng)絡拓撲如圖了解分析系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)流的傳輸關(guān)系。主控系統(tǒng)負責通過PPI總線控制其他從站的啟動停止，傳輸線運轉(zhuǎn)及物料傳輸情況。PROFIBUS 總線系統(tǒng)中工控機安裝組態(tài)王，作為主站，通過CP5611板卡與各EM277為從站的下位PLC系統(tǒng)連接，實現(xiàn)上位人機界面系統(tǒng)與下位控制器連接。思考題：1、 試分析機電系統(tǒng)中系統(tǒng)五大要素各系統(tǒng)構(gòu)成？2、 請根據(jù)系統(tǒng)能協(xié)調(diào)控制加工節(jié)拍等現(xiàn)象，分析PPI通訊網(wǎng)絡中主站作用？3、 試分析主站與從站通訊數(shù)據(jù)區(qū)應如何規(guī)劃？4、 談談倉儲單元中顯示裝置的作用,可能的通訊參數(shù)與協(xié)議？5、 試分析某一單元的控制功能,并畫出流程圖。6、 傳動導向機構(gòu)分析;與滑動傳動對比分析？7、 檢測系統(tǒng)分析：各接近開關(guān)