機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用(自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn))多媒體課件

1、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目一 認(rèn)識(shí)機(jī)電一體化技術(shù)任務(wù)一 認(rèn)識(shí)機(jī)電一體化技術(shù)第一節(jié) 機(jī)電一體化基本概念第二節(jié) 機(jī)電一體化發(fā)展方向第三節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成第四節(jié) 機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)第一節(jié) 機(jī)電一體化基本概念 Basic Concept of Mechatronics 機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué)，英文稱(chēng)為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics 的前半部分與電子學(xué)Electronics 的后半部分組合而成。機(jī)電一體化 第一章機(jī)電一體化是以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和信息科學(xué)為主的多門(mén)技術(shù)學(xué)科在機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展過(guò)程中相互交叉、相互滲透而形成的一門(mén)新興邊緣性技術(shù)學(xué)科。 機(jī)電一體化 Mechatro

2、nics機(jī)電一體化技術(shù)(technique of Mechatronics) 機(jī)電一體化產(chǎn)品(product of Mechatronics)概念機(jī)電一體化 第一章主要包括技術(shù)原理和使機(jī)電一體化產(chǎn)品（或系統(tǒng)）得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)，有檢測(cè)傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。 機(jī)電一體化 第一章機(jī)電一體化技術(shù): (technique of Mechatronics)是由機(jī)械系統(tǒng)（或部件）與電子系統(tǒng)（或部件）及信息處理單元（硬件和軟件）有機(jī)結(jié)合、而賦予了新功能和新性能的高科技產(chǎn)品。 機(jī)電一體化產(chǎn)品:(product of Mechatronics)機(jī)電

3、一體化 第一章我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫娜詣?dòng)洗衣機(jī)、空調(diào)及全自動(dòng)照相機(jī)，都是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品；在機(jī)械制造領(lǐng)域中廣泛使用的各種數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x及全自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)，也是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品； 應(yīng)用舉例機(jī)電一體化 第一章而汽車(chē)更是機(jī)電一體化技術(shù)成功應(yīng)用的典范，目前汽車(chē)上成功應(yīng)用和正在開(kāi)發(fā)的機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)數(shù)十種之多，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)、汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、全主動(dòng)和半主動(dòng)懸架等機(jī)電一體化系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用，使得現(xiàn)代汽車(chē)的乘坐舒適性、行駛安全性及環(huán)保性能都得到了很大的改善；在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)也在一定范圍內(nèi)得到了應(yīng)用，如拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、懸掛式農(nóng)具的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、聯(lián)合收獲機(jī)

4、工作部件（如脫粒清選裝置）的監(jiān)控系統(tǒng)、溫室環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)等。第一章 概 論第一節(jié) 機(jī)電一體化基本概念第二節(jié) 機(jī)電一體化發(fā)展概況第三節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成第四節(jié) 機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化 第一章 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展 ：分為萌芽階段、快速發(fā)展階段和智能化階段三個(gè)階段。 萌芽階段：指20世紀(jì)70年代以前的時(shí)期。在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中總是自覺(jué)或不自覺(jué)地應(yīng)用電子技術(shù)的初步成果來(lái)改善機(jī)械產(chǎn)品的性能。機(jī)電一體化 第一章第二節(jié) 機(jī)電一體化發(fā)展概況快速發(fā)展階段： 指20世紀(jì)70年代到80年代，人們自覺(jué)地、主動(dòng)地利用技術(shù)的成果創(chuàng)造新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 機(jī)電一體化 第一章智能化階段： 指從20世

5、紀(jì)90年代開(kāi)始機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)，其主要標(biāo)志是模糊邏輯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和光纖通信等領(lǐng)域的研究成果應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)中。 機(jī)電一體化 第一章 模糊邏輯與人的思維過(guò)程相類(lèi)似，用模糊邏輯工具編寫(xiě)的模糊控制軟件與微處理器構(gòu)成的模糊控制器，廣泛地應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的性能。 機(jī)電一體化 第一章 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Network 簡(jiǎn)稱(chēng)“ANN”）也開(kāi)始應(yīng)用于機(jī)電一體化系統(tǒng)中。“ANN”是研究了生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Biological Neural Network）的結(jié)果，是對(duì)人腦的部分抽象、簡(jiǎn)化和模擬，反映了人腦學(xué)習(xí)和思維的一些特點(diǎn) 。 智能化將是

6、本世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的方向。 機(jī)電一體化 第一章第一章 概 論第一節(jié) 機(jī)電一體化基本概念第二節(jié) 機(jī)電一體化發(fā)展方向第三節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成第四節(jié) 機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化 第一章機(jī)電一體化的構(gòu)成要素是與人體相對(duì)應(yīng)的。人的五大要素頭腦手足骨骼五官內(nèi)臟計(jì)算機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)傳感器動(dòng)力機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大要素機(jī)電一體化 第一章第三節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成Structure of Mechatronics System機(jī)電一體化的五大功能控制運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)機(jī)電一體化 第一章 傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品由動(dòng)力源、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)等組成。 機(jī)電一體化 第一章 機(jī)電一體化系統(tǒng)除了包含傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的組

7、成部分以外，還含有與電子技術(shù)和信息技術(shù)相關(guān)的組成要素。 機(jī)電一體化系統(tǒng)包括：機(jī)械本體，檢測(cè)傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動(dòng)力源，各要素之間通過(guò)接口相聯(lián)系（見(jiàn)圖1-2）。機(jī)電一體化 第一章圖1- 2機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機(jī)械本體： 與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到增強(qiáng)，這就要求機(jī)械本體在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng)，具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點(diǎn)。 機(jī)電一體化 第一章 機(jī)械本體包括機(jī)架、機(jī)械連接、機(jī)械傳動(dòng)等。所有的機(jī)電一體化系統(tǒng)都含有機(jī)械部分，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，起著支撐系統(tǒng)中其它功能單元，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的

8、作用。檢測(cè)傳感部分機(jī)電一體化 第一章 檢測(cè)傳感部分包括各種傳感器及其信號(hào)檢測(cè)電路，其作用就是監(jiān)測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)工作過(guò)程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)檢測(cè)到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制指令。 機(jī)電一體化系統(tǒng)要求傳感器精度、靈敏度、響應(yīng)速度和信噪比高；漂移小、穩(wěn)定性高；可靠性好；不易受被測(cè)對(duì)象特征（如電阻、導(dǎo)磁率等）的影響；對(duì)抗惡劣環(huán)境條件（如油污、高溫、泥漿等）的能力強(qiáng)；體積小、重量輕、對(duì)整機(jī)的適應(yīng)性好；不受高頻干擾和強(qiáng)磁場(chǎng)等外部環(huán)境的影響；操作性能好，現(xiàn)場(chǎng)維修處理簡(jiǎn)單；價(jià)格低廉。機(jī)電一體化 第一章電子控制單元機(jī)電一體化 第一章電子控制單元又稱(chēng)ECU

9、 (Electrical Control Unit), 是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信號(hào)和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地運(yùn)行。 執(zhí)行器 機(jī)電一體化系統(tǒng)一方面要求執(zhí)行器效率高、響應(yīng)速度快，同時(shí)要求對(duì)水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境的適應(yīng)性好，可靠性高。由于幾何尺寸上的限制，動(dòng)作范圍狹窄，還需考慮維修和實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化。由于電工電子技術(shù)的高度發(fā)展，高性能步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、直流和交流伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)已大量應(yīng)用于機(jī)電一體化系統(tǒng)。 機(jī)電一體化 第一章 執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器是運(yùn)動(dòng)部件

10、，通常采用電力驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)幾種方式。動(dòng)力源 除了要求可靠性好以外，機(jī)電一體化產(chǎn)品還要求動(dòng)力源的效率高，即用盡可能小的動(dòng)力輸入獲得盡可能大的功率輸出。機(jī)電一體化 第一章 動(dòng)力源是機(jī)電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分，其作用就是按照系統(tǒng)控制要求向機(jī)器系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力使系統(tǒng)正常運(yùn)行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能，以電能為主。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的五個(gè)基本組成要素之間并非彼此無(wú)關(guān)或簡(jiǎn)單拼湊、疊加在一起，工作中它們各司其職，互相補(bǔ)充、互相協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的功能，即在機(jī)械本體的支持下，由傳感器檢測(cè)產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)及環(huán)境變化，將信息反饋給電子控制單元，電子控制單元對(duì)各種信息進(jìn)行處理，并按要求控制執(zhí)

11、行器的運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行器的能源則由動(dòng)力部分提供。在結(jié)構(gòu)上，各組成要素通過(guò)各種接口及相關(guān)軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部合理匹配、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。 機(jī)電一體化 第一章全自動(dòng)照相機(jī) 測(cè)光傳感器測(cè)光測(cè)距傳感器測(cè)距微處理器微型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)快門(mén)、變焦及卷片倒片機(jī)構(gòu) 舉例機(jī)電一體化 第一章發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng) 空氣流量計(jì)水溫傳感器節(jié)氣門(mén)位置傳感器曲軸位置傳感器進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器爆燃傳感器氧傳感器 檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況和燃油在燃燒室的燃燒情況 機(jī)電一體化 第一章電子控制裝置ECU 計(jì)算基本噴油時(shí)間 ，確定最佳噴油持續(xù)時(shí)間 控制發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比（還可控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間、怠速轉(zhuǎn)速、廢氣再循環(huán)率、故障自診

12、斷等功能）機(jī)電一體化 第一章第一章 概 論第一節(jié) 機(jī)電一體化基本概念第二節(jié) 機(jī)電一體化發(fā)展方向第三節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成第四節(jié) 機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化 第一章第四節(jié) 機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)Key Technique of Mechatronics 機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)主要有：檢測(cè)傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)。 機(jī)電一體化 第一章檢測(cè)傳感技術(shù) 檢測(cè)與傳感技術(shù)指與傳感器及其信號(hào)檢測(cè)裝置相關(guān)的技術(shù)。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，傳感器就像人體的感覺(jué)器官一樣，將各種內(nèi)、外部信息通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)裝置感知并反饋給控制及信息處理裝置。因此檢測(cè)與傳感是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控

13、制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化 第一章信息處理技術(shù) Information processing technology 信息處理技術(shù)包括信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策等，實(shí)現(xiàn)信息處理的主要工具是計(jì)算機(jī),因此計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息處理技術(shù)是密切相關(guān)的。機(jī)電一體化 第一章 計(jì)算機(jī)技術(shù) computer technology 包括計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。 自動(dòng)控制技術(shù) Automatic control technology 自動(dòng)控制技術(shù)范圍很廣，包括自動(dòng)控制理論、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、可靠運(yùn)行等從理論到實(shí)踐的整個(gè)過(guò)程。由于被控對(duì)象種類(lèi)繁多，所以控制技術(shù)的內(nèi)容極其

14、豐富，包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷、校正、補(bǔ)償、示教再現(xiàn)、檢索等控制技術(shù) 機(jī)電一體化 第一章 自動(dòng)控制技術(shù)的難點(diǎn)在于自動(dòng)控制理論的工程化與實(shí)用化，這是由于現(xiàn)實(shí)世界中的被控對(duì)象往往與理論上的控制模型之間存在較大差距，使得從控制設(shè)計(jì)到控制實(shí)施往往要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)調(diào)試與修改，才能獲得比較滿(mǎn)意的結(jié)果。 機(jī)電一體化 第一章伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) The servo actuates technology 伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要研究對(duì)象是執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)裝置。執(zhí)行元件有電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等多種類(lèi)型，機(jī)電一體化產(chǎn)品中多采用電動(dòng)式執(zhí)行元件，其驅(qū)動(dòng)裝置主要是指各種電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源電路，目前多采用電力電子器件及

15、集成化的功能電路構(gòu)成。 機(jī)電一體化 第一章 執(zhí)行元件一方面通過(guò)電氣接口向上與微型機(jī)相聯(lián)，以接受微型機(jī)的控制指令，另一方面又通過(guò)機(jī)械接口向下與機(jī)械傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。因此伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是直接執(zhí)行操作的技術(shù)，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)精度、控制質(zhì)量等具有決定性的影響。 機(jī)電一體化 第一章機(jī)械技術(shù) Mechanical technology 機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化產(chǎn)品中的主功能和構(gòu)造功能往往是以機(jī)械技術(shù)為主實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)械與電子相互結(jié)合的實(shí)踐中，不斷對(duì)機(jī)械技術(shù)提出更高的要求，使現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)而發(fā)生了很大變化。新機(jī)構(gòu)、新原理、新材料、新工藝等不斷出現(xiàn)

16、，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法不斷發(fā)展和完善，以滿(mǎn)足機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)減輕重量、縮小體積、提高精度和剛度、改善性能等多方面的要求。機(jī)電一體化 第一章系統(tǒng)總體技術(shù) System overall technology 系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)和方法，將系統(tǒng)總體分解成相互有機(jī)聯(lián)系的若干功能單元，并以功能單元為子系統(tǒng)繼續(xù)分解，直至找到可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，然后再把功能和技術(shù)方案組合成方案組進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和優(yōu)選的綜合應(yīng)用技術(shù)。機(jī)電一體化 第一章 系統(tǒng)總體技術(shù)所包含的內(nèi)容很多，接口技術(shù)是其重要內(nèi)容之一，機(jī)電一體化產(chǎn)品的各功能單元通過(guò)接口聯(lián)接成一個(gè)有機(jī)的整體。接口包括電氣接口、機(jī)械接口、人機(jī)接口。電氣接

17、口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間電信號(hào)連接；機(jī)械接口則完成機(jī)械與機(jī)械部分、機(jī)械與電氣裝置部分的連接；人機(jī)接口提供了人與系統(tǒng)間的交互界面。 機(jī)電一體化 第一章任務(wù)二 認(rèn)識(shí)2000G機(jī)電氣一體化教學(xué)系統(tǒng)TVT2000G機(jī)電一體化教學(xué)裝置是天津源峰公司開(kāi)發(fā)的一套包括PLC控制技術(shù)、傳感器、變頻器、變頻調(diào)速、步進(jìn)電機(jī)、氣壓傳動(dòng)等技術(shù)的綜合應(yīng)用培訓(xùn)裝置。該裝置全部采用工業(yè)元器件，所有傳感器、執(zhí)行器接口開(kāi)放，裝置內(nèi)部含有網(wǎng)絡(luò)接口可組成PLC網(wǎng)絡(luò)。（1）控制單元 控制單元由一電源模塊和2臺(tái)PLC組成。電源模塊用于提供24V直流電源，兩臺(tái)PLC分別用于控制材料分揀和平面?zhèn)}儲(chǔ)兩個(gè)子系統(tǒng)，他們之間通過(guò)PLC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互通訊。（2）材

18、料分揀子系統(tǒng) 材料分揀子系統(tǒng)由井式出料塔、氣動(dòng)推料機(jī)構(gòu)、傳送帶、交流電機(jī)、變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器、傳感器等組成。其中變頻器、交流電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器與PLC組成帶位置反饋的傳送帶速度控制系統(tǒng)。傳感器組由電容傳感器、電感傳感器、顏色傳感器、光電傳感器組成，用于工件的顏色、材質(zhì)及數(shù)量的區(qū)分。（3）平面?zhèn)}儲(chǔ)小系統(tǒng) 平面?zhèn)}儲(chǔ)小系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器、氣動(dòng)機(jī)械手、平面庫(kù)、直線(xiàn)導(dǎo)軌、氣動(dòng)入庫(kù)機(jī)構(gòu)等組成。通過(guò)控制氣動(dòng)入庫(kù)機(jī)構(gòu)在直線(xiàn)導(dǎo)軌上的位移，實(shí)現(xiàn)不同貨物進(jìn)入到不同的倉(cāng)位。（4）接口單元 接口單元采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)所有控制線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)均通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)引到面板上來(lái)，因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需要在面板上接線(xiàn)即可。二、系統(tǒng)各部件名稱(chēng)

19、與功能 （一）材料分揀系統(tǒng) 組成：傳送帶單元 機(jī)械手單元 傳感器單元 井式出料單元、變頻器單元 作用：用來(lái)檢測(cè)貨物的材質(zhì)屬性，將系統(tǒng)中不同的貨物進(jìn)行分類(lèi)，然后按照其屬性分類(lèi)將不同的貨物按照不同的標(biāo)識(shí)送到下一個(gè)單元中去。 流程：貨物出庫(kù)傳送貨物貨物定位檢測(cè)貨物搬運(yùn)貨物（一）材料分揀系統(tǒng)（1）貨物出庫(kù)主要由井式出料單元來(lái)完成；組成：井式儲(chǔ)料塔、推料氣缸、傳感器檢測(cè)單元過(guò)程：井式儲(chǔ)料塔用于存放待檢測(cè)貨物，推料氣缸用于將貨物從儲(chǔ)料塔送入到傳送帶上面去。傳感器單元主要是用于檢測(cè)貨物存儲(chǔ)情況，以及對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)物料進(jìn)入到儲(chǔ)料塔中時(shí)，推料氣缸就會(huì)在系統(tǒng)的控制下將貨物送入到傳送帶上。（一）材料分揀

20、系統(tǒng)（2）傳送貨物主要由傳送帶單元來(lái)完成。組成：交流電機(jī)、帶式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感器定位單元、旋轉(zhuǎn)編碼器單元過(guò)程：交流電機(jī)采用變頻器進(jìn)行控制，利用PLC本身自身帶的PWM功能進(jìn)行調(diào)速控制。當(dāng)系統(tǒng)需要處理的貨物數(shù)目比較多時(shí)，傳送帶速度提高，否則速度減小。（一）材料分揀系統(tǒng)（3）貨物定位主要由旋轉(zhuǎn)編碼定位單元來(lái)完成其功能。組成：旋轉(zhuǎn)編碼器、同軸連接器過(guò)程：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器也通過(guò)同軸連接器與電機(jī)保持同步，同時(shí)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度位移轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)反饋到PLC單元中去。當(dāng)貨物在傳送帶上運(yùn)行時(shí)，通過(guò)PLC的高數(shù)計(jì)數(shù)功能就能準(zhǔn)確計(jì)算輸入的脈沖數(shù)來(lái)識(shí)別貨物的移動(dòng)距離，從而實(shí)現(xiàn)定位控制。（一）材料分揀系統(tǒng)（4）

21、檢測(cè)貨物主要由傳感器單元來(lái)完成其過(guò)程。組成：電感傳感器、電容傳感器、顏色傳感器、安裝支架、網(wǎng)孔板過(guò)程：當(dāng)貨物進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后，各檢測(cè)元件分別檢測(cè)貨物的材質(zhì)屬性，并將其數(shù)據(jù)傳送至PLC中去，并記錄于PLC存儲(chǔ)區(qū)中。（一）材料分揀系統(tǒng)（5）搬運(yùn)貨物主要由氣動(dòng)機(jī)械手來(lái)完成其過(guò)程。組成：升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、安裝支架過(guò)程：當(dāng)貨物到達(dá)指定位置后，升降機(jī)構(gòu)下降并夾緊貨物，運(yùn)動(dòng)到位后旋轉(zhuǎn)到下一工位完成搬運(yùn)過(guò)程。（二）平面?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)平面?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)是該系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，用于完成貨物的入庫(kù)。系統(tǒng)根據(jù)貨料分揀系統(tǒng)提供的貨物信息，將不同的貨物送入到不同的倉(cāng)位。對(duì)不倉(cāng)庫(kù)的定位，是用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的。組成：平面?zhèn)}庫(kù)系統(tǒng)

22、、直線(xiàn)導(dǎo)軌送料單元、步進(jìn)電機(jī)單元、氣動(dòng)單元、傳感器單元（二）平面?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)（二）平面?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)工作流程：當(dāng)材料分揀系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)后，平面?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)完成復(fù)位操作，送料機(jī)構(gòu)回到系統(tǒng)的原點(diǎn)。當(dāng)機(jī)械手單元將貨物移到下一個(gè)單元時(shí)，系統(tǒng)將貨物的屬性標(biāo)識(shí)、當(dāng)前狀態(tài)等數(shù)據(jù)傳送到平面?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)，平面?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行控制。（三）控制單元組成：兩臺(tái)西門(mén)子S7-200型PLC主機(jī)。具備網(wǎng)絡(luò)功能，可以實(shí)現(xiàn)PLC之間的連接。操作：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不需要松動(dòng)端子排。在編寫(xiě)程序時(shí)，將PLC置于“STOP”檔，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將PLC置于“RUN”檔。（四）接口單元實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 THJDAL-1型模塊式工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

23、一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介本系統(tǒng)是一種最為典型的機(jī)電與自動(dòng)化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)而研制的，它適合機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)上又針對(duì)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)目的進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的安裝與調(diào)試能力。一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介該系統(tǒng)由五部分組成，分別為：供料機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、加工與檢測(cè)機(jī)構(gòu)、成品分揀機(jī)構(gòu)、裝配搬運(yùn)機(jī)構(gòu)，完成工件上料、檢測(cè)、搬運(yùn)、輸送、加工、裝配、分揀等功能。涵蓋了自動(dòng)化類(lèi)中機(jī)電一體化和電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)中所涉及的PLC控制、變頻調(diào)速、傳感檢測(cè)、氣動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與調(diào)速、機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝與系統(tǒng)調(diào)試等內(nèi)容。通過(guò)基于該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的使用、訓(xùn)練和培訓(xùn)，能充分鍛煉操作者

24、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、計(jì)劃組織能力、自動(dòng)線(xiàn)安裝與調(diào)試能力、工程實(shí)施能力、職業(yè)素養(yǎng)、交流溝通能力、效率、成本和安全意識(shí)，引導(dǎo)高職院校自動(dòng)控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革發(fā)展方向，促進(jìn)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的滿(mǎn)足企業(yè)需求的自動(dòng)化控制高技能人才。二、系統(tǒng)流程模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由型材實(shí)訓(xùn)臺(tái)、供料機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、加工與檢測(cè)機(jī)構(gòu)、裝配搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、成品分揀機(jī)構(gòu)、電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊、步進(jìn)電機(jī)、警示燈、各種傳感器、氣動(dòng)電磁閥、I/O接口板、大小工件和氣動(dòng)系統(tǒng)等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開(kāi)放式和拆裝式設(shè)計(jì)，學(xué)生可以組裝、接線(xiàn)、編程和調(diào)試由供料機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、加工與檢測(cè)機(jī)構(gòu)、裝配機(jī)構(gòu)和成

25、品分揀機(jī)構(gòu)組成的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。二、系統(tǒng)流程三、各部分組成和功能1、供料機(jī)構(gòu) 組成：由井式工件庫(kù)、單桿氣缸、光電傳感器、工作定位裝置、工件、工件鎖緊裝置、工件推出裝置、磁性傳感器、調(diào)壓過(guò)濾器、電控閥、安裝支架等組成。 主要功能：主要完成將工件依次送至直線(xiàn)移動(dòng)裝置上，沒(méi)有工件時(shí)，報(bào)警裝置發(fā)出告警聲音，放入工件后告警聲音自動(dòng)停止。三、各部分組成和功能三、各部分組成和功能各部件功能：（1）光電傳感器A：物料檢測(cè)為光電漫反射型傳感器，工件庫(kù)中有物料時(shí)為PLC提供一個(gè)輸入信號(hào)。（2）磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后將給PLC發(fā)出一個(gè)到位信號(hào)。（磁性傳感器接線(xiàn)時(shí)注意藍(lán)色接“-”

26、，棕色接“PLC輸入端”）。（3）單桿氣缸A：由單向氣動(dòng)電控閥控制。當(dāng)氣動(dòng)電控閥得電，氣缸伸出，同時(shí)將物料送至直線(xiàn)移動(dòng)裝置。（4）調(diào)壓過(guò)濾器：對(duì)輸入系統(tǒng)的氣源進(jìn)行過(guò)濾，將調(diào)節(jié)旋鈕提起后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)氣壓大小，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，氣壓增大。三、各部分組成和功能2、輸送機(jī)構(gòu)組成：由輸送帶、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊（三相、5A）、光電傳感器B、氣動(dòng)機(jī)械手、氣動(dòng)手指A、雙導(dǎo)桿氣缸、擺臺(tái)、行程開(kāi)關(guān)、單桿氣缸、磁性傳感器、緩沖器、多種類(lèi)型電磁閥組成。 主要功能：主要完成將工件輸送到收料位置；氣動(dòng)機(jī)械手通過(guò)手臂前伸，前臂下降，氣動(dòng)手指夾緊工件，前臂上升，手臂縮回，手臂擺臺(tái)右擺，手臂前伸，前臂下降，手爪松開(kāi)將工件放

27、到待料工位，機(jī)械手返回原位，等待下一個(gè)工件到位，重復(fù)上面的動(dòng)作。三、各部分組成和功能三、各部分組成和功能各部件功能：（1）三相步進(jìn)電機(jī)：用于驅(qū)動(dòng)輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料輸送到收料裝置。（2）擺臺(tái)：采用旋轉(zhuǎn)氣缸設(shè)計(jì)，由雙向電控氣閥控制機(jī)械的左、右擺動(dòng)。（3）雙導(dǎo)桿氣缸（薄型氣缸）：控制機(jī)械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。三、各部分組成和功能（4）氣動(dòng)手指：完成工件的抓取動(dòng)作，由雙向電控閥控制，手爪夾緊時(shí)磁性傳感器有信號(hào)輸出，磁性開(kāi)關(guān)指示燈亮。（5）行程開(kāi)關(guān)：機(jī)械手臂左擺或右擺到位后，行程開(kāi)關(guān)有信號(hào)輸出。（接線(xiàn)注意棕色接“+”、藍(lán)色接“-”、黑色接輸出）。（6）緩沖器：旋轉(zhuǎn)氣缸高速左擺和右擺到位時(shí)，

28、起緩沖作用。（7）輸送帶：用于將工件輸送到收料裝置，便于氣動(dòng)手指夾取。三、各部分組成和功能3、加工與檢測(cè)機(jī)構(gòu) 組成：由工件搬運(yùn)裝置、導(dǎo)軌、直線(xiàn)氣缸、薄型雙導(dǎo)桿氣缸、工作夾緊裝置、加工電機(jī)、單桿氣缸、電感傳感器、磁性傳感器、顏色傳感器、電磁閥及安裝支架組成。 主要功能：主要完成工位搬運(yùn)，工件打孔，孔深度檢測(cè)，加工檢測(cè)完成，將工件搬運(yùn)到中轉(zhuǎn)工位，在中轉(zhuǎn)工位通過(guò)顏色傳感器檢測(cè)，并將工件的顏色信息傳送給下個(gè)PLC。三、各部分組成和功能三、各部分組成和功能各部件功能：（1）單桿氣缸D：?jiǎn)螚U氣缸D進(jìn)行深度測(cè)量，單向電控氣閥控制。當(dāng)電控氣閥得電，氣缸升出，檢測(cè)打孔深度。（2）薄型雙導(dǎo)桿氣缸：加工電機(jī)鉆頭軸的

29、上升與下降有薄型雙導(dǎo)桿氣缸控制，氣缸動(dòng)作由單向電控氣閥控制。（3）工件夾緊裝置：由單桿氣缸C推動(dòng)頂桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。（4）電感傳感器：轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)到位檢測(cè)，在工位到位后傳感器信號(hào)輸出。（接線(xiàn)注意棕色接“+”、藍(lán)色接“-”、黑色接輸出）。三、各部分組成和功能（5）顏色傳感器：用于檢測(cè)工件的顏色信號(hào)，當(dāng)工件為白色，傳感器有信號(hào)輸出。（接線(xiàn)注意棕色接“+”、藍(lán)色接“-”、黑色接輸出）。（6）加工電機(jī)：采用直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)，模擬鉆頭軸轉(zhuǎn)動(dòng)，完成工件的打孔。（7）搬運(yùn)裝置：裝置上設(shè)有四個(gè)工位，分別為：待料工位、加工工位、檢測(cè)工位、中轉(zhuǎn)工位，工件的工位轉(zhuǎn)換，由電感傳感器定位，直流減速電機(jī)控制。三、各部分組

30、成和功能4、裝配搬運(yùn)機(jī)構(gòu) 組成：由工件庫(kù)、擺臺(tái)、導(dǎo)桿氣缸、薄型氣缸、氣動(dòng)手指、單桿氣缸、磁性傳感器及多種類(lèi)型電磁閥組成。 主要功能：主要完成根據(jù)上一站的加工完成信號(hào)和顏色信號(hào)，完成同種顏色的裝配任務(wù)，并將工件搬運(yùn)到成品輸送線(xiàn)上，擺臺(tái)返回原位等待下一個(gè)工件。三、各部分組成和功能三、各部分組成和功能各部件功能：（1）工件庫(kù)：放置裝配時(shí)需要的小物料塊（黑白兩種）。（2）擺臺(tái)：由兩個(gè)薄型氣缸控制，實(shí)現(xiàn)三個(gè)位置向左、中間、向右的擺動(dòng)。（3）搖臂導(dǎo)桿氣缸H：通過(guò)搖臂前后擺動(dòng)，真空吸盤(pán)將小物料塊從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置，完成裝配動(dòng)作。（4）前臂單桿氣缸：控制擺臺(tái)前臂上下動(dòng)作，由單向電控閥控制，電磁閥得電，前

31、臂底下。（5）電磁閥組：用于控制各個(gè)氣缸的升出、縮回動(dòng)作。三、各部分組成和功能5、成品分揀機(jī)構(gòu) 組成：由直線(xiàn)皮帶輸送線(xiàn)、物料槽、單桿氣缸、三相異步電動(dòng)機(jī)、磁性開(kāi)關(guān)、電感傳感器、電容傳感器、光電傳感器及電磁閥等組成。 主要功能：主要完成通過(guò)傳感器檢測(cè)實(shí)現(xiàn)成品的分揀任務(wù)。三、各部分組成和功能三、各部分組成和功能各部件功能：（1）光電傳感器E：當(dāng)有物料到放入時(shí)，給PLC一個(gè)輸入信號(hào)。（接線(xiàn)注意棕色接“+”、藍(lán)色接“-”、黑色接輸出）。（2）入料口：物料入料位置定位。（3）電感式傳感器：檢測(cè)金屬材料，檢測(cè)距離為25mm（接線(xiàn)注意棕色接“+”、藍(lán)色接“-”、黑色接輸出）。（4）電容式傳感器：用于檢測(cè)非金

32、屬，檢測(cè)距離為38mm，通過(guò)傳感器頂端電位器可調(diào)。（接線(xiàn)注意棕色接“+”、藍(lán)色接“-”、黑色接輸出）。三、各部分組成和功能（5）1號(hào)料槽：對(duì)白色尼龍和黑色尼龍進(jìn)行分揀時(shí)，用于放置白色尼龍。（6）2號(hào)料槽：對(duì)白色尼龍和黑色尼龍進(jìn)行分揀時(shí)，用于放置黑色尼龍。（7）分揀單桿氣缸：將物料推入料槽，由單向電控氣閥控制。（8）三相異步電動(dòng)機(jī)：驅(qū)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，由變頻器控制。三、各部分組成和功能（9）皮帶輸送線(xiàn)：由三相交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，將物料輸送到相應(yīng)的位置。（10）光電傳感器E：當(dāng)皮帶輸送線(xiàn)帶動(dòng)物料經(jīng)過(guò)時(shí)，對(duì)物料進(jìn)行檢測(cè)，反饋給PLC，控制相應(yīng)的電磁閥動(dòng)作。四、氣動(dòng)原理及氣動(dòng)回路原理圖1、氣動(dòng)執(zhí)行元件部分

33、：?jiǎn)螚U氣缸、薄型氣缸、氣動(dòng)手指、導(dǎo)桿氣缸、雙導(dǎo)桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸。氣動(dòng)控制元件部分：?jiǎn)慰仉姶砰y、雙控電磁閥。氣缸示意圖四、氣動(dòng)原理及氣動(dòng)回路原理圖注：氣缸的正確運(yùn)動(dòng)使物料到達(dá)相應(yīng)的位置，只要交換進(jìn)出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運(yùn)動(dòng)，氣缸兩側(cè)的磁性開(kāi)關(guān)可以識(shí)別氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到位。4.雙向電磁閥示意圖四、氣動(dòng)原理及氣動(dòng)回路原理圖注：雙向電控閥用來(lái)控制氣缸進(jìn)氣和出氣，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。5.單向電磁閥示意圖 四、氣動(dòng)原理及氣動(dòng)回路原理圖注：?jiǎn)蜗螂娍亻y用來(lái)控制氣缸單向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運(yùn)動(dòng)。與雙向電控閥區(qū)別在雙向電控閥初始位置是任意的可以控制兩個(gè)位置，而單控初始位置是固定的只能

34、控制一個(gè)方向。6.氣動(dòng)手指控制示意圖注：上圖中手爪夾緊由單向電控氣閥控制，當(dāng)電控氣閥得電,手爪夾緊，當(dāng)電控氣閥斷電后，手爪張開(kāi)。四、氣動(dòng)原理及氣動(dòng)回路原理圖總結(jié)：自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程供料機(jī)構(gòu) 當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到井式工件庫(kù)中有工件時(shí)，按動(dòng)“啟動(dòng)”按鈕SB5，延時(shí)0.5秒單桿氣缸動(dòng)作將工件推出，磁性傳感器輸出到位信號(hào)后，單桿氣缸退回；若光電傳感器檢測(cè)工件庫(kù)中沒(méi)有工件時(shí)，報(bào)警裝置發(fā)出告警聲音，放入工件后告警聲音自動(dòng)停止。自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程輸送機(jī)構(gòu) 輸送機(jī)構(gòu)由直線(xiàn)移動(dòng)裝置和氣動(dòng)機(jī)械手組成，當(dāng)工件被推到輸送帶上，單桿氣缸退回，磁性傳感器輸出到位信號(hào)后，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收PLC的脈沖控制信

35、號(hào)，驅(qū)動(dòng)三相步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，帶動(dòng)輸送帶，傳輸工件至收料裝置，光電傳感器檢測(cè)工件到位后，延時(shí)0.5秒輸送帶停止傳動(dòng)。自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程當(dāng)工件到位后，雙導(dǎo)桿氣缸前伸，前臂單桿氣缸下降，延時(shí)0.5秒氣動(dòng)手指打開(kāi)抓取工件, 磁性傳感器檢測(cè)到夾緊信號(hào)后；前臂單桿氣缸上升，雙導(dǎo)桿氣缸縮回；氣動(dòng)機(jī)械手?jǐn)[臺(tái)向右擺動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)A檢測(cè)擺臺(tái)到位后，雙導(dǎo)桿氣缸前伸，前臂單桿氣缸B下降，氣動(dòng)手指A將工件放入待料位，前臂單桿氣缸B上升，雙導(dǎo)桿氣缸縮回，氣動(dòng)機(jī)械手?jǐn)[臺(tái)向左擺動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)B檢測(cè)擺臺(tái)到位后，等待下一個(gè)工件到位，重復(fù)上面的動(dòng)作。自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程加工與檢測(cè)機(jī)構(gòu)（設(shè)有待料工位、加工工位、檢測(cè)工位、中轉(zhuǎn)工位） 系統(tǒng)啟動(dòng)

36、后，工件搬運(yùn)裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到有工位時(shí)，工件搬運(yùn)裝置停止、等待工件，輸送機(jī)構(gòu)氣動(dòng)手指將工件放入待料工位后，工件搬運(yùn)裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，將工件搬運(yùn)至加工工位，當(dāng)電感傳感器檢測(cè)到下一工位時(shí)，工件搬運(yùn)裝置停止；工件夾緊裝置（單桿氣缸C）夾緊工件，薄型雙導(dǎo)桿氣缸下移帶動(dòng)主軸電機(jī)對(duì)工件進(jìn)行鉆孔，工件鉆孔完成； 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程薄型雙導(dǎo)桿氣缸上移帶動(dòng)主軸電機(jī)回位，工件夾緊裝置（單桿氣缸C）松開(kāi)，工件加工完成；在檢測(cè)工位，檢測(cè)工位單桿氣缸D下降，檢測(cè)鉆孔深度，單桿氣缸D上升，工件檢測(cè)完成；中轉(zhuǎn)工位裝有顏色傳感器，將檢測(cè)到的工件顏色信號(hào)傳送給下一個(gè)PLC控制系統(tǒng)。自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程裝配搬運(yùn)機(jī)構(gòu) 系統(tǒng)

37、啟動(dòng)后，裝配工件搬運(yùn)裝置擺臺(tái)向左移，擺臺(tái)前臂(單桿氣缸E)抬起；搖臂導(dǎo)桿(單桿氣缸H)在工件庫(kù)貨臺(tái)上方。當(dāng)接收到中轉(zhuǎn)工位的信號(hào)時(shí)，裝配工件搬運(yùn)裝置擺臺(tái)前臂(單桿氣缸E)下降，延時(shí)0.5秒后氣動(dòng)手指動(dòng)作抓取工件，擺臺(tái)前臂(單桿氣缸E)抬起，擺臺(tái)向右移，裝配工件搬運(yùn)裝置擺臺(tái)前臂(單桿氣缸E)下降，氣動(dòng)手指將工件放入裝配臺(tái)，搖臂導(dǎo)桿(單桿氣缸H)從工件庫(kù)貨臺(tái)上方擺動(dòng)到裝配臺(tái)。 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程工件庫(kù)根據(jù)中轉(zhuǎn)工位的顏色信號(hào)，若是白色（黑色）工件，工件庫(kù)導(dǎo)桿氣缸(單桿氣缸I1)前伸（縮回），單桿氣缸J動(dòng)作將小工件從工件庫(kù)中推出到貨臺(tái)，搖臂導(dǎo)桿(單桿氣缸H)從裝配臺(tái)擺動(dòng)到工件庫(kù)貨臺(tái)上方，真空發(fā)生器吸盤(pán)吸

38、住小工件，單桿氣缸J從貨臺(tái)縮回，搖臂導(dǎo)桿(單桿氣缸H)動(dòng)作，把小工件移到裝配臺(tái)上方，真空發(fā)生器吸盤(pán)松開(kāi)把小工件裝入大工件，搖臂導(dǎo)桿(單桿氣缸H)回到工件庫(kù)貨臺(tái)上方，完成工件裝配。自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程擺臺(tái)前臂下降，延時(shí)0.5秒后氣動(dòng)手指動(dòng)作抓取工件，擺臺(tái)前臂(單桿氣缸E)抬起，擺臺(tái)向右移，擺臺(tái)前臂(單桿氣缸E)下降，氣動(dòng)手指松開(kāi)，將工件放入成品分揀機(jī)構(gòu)的入料口，擺臺(tái)前臂(單桿氣缸E)抬起，擺臺(tái)左移回到初始位置。自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)流程成品分揀機(jī)構(gòu) 當(dāng)入料口光電傳感器檢測(cè)到物料時(shí)，變頻器接收啟動(dòng)信號(hào)，三相交流異步電機(jī)以30HZ的頻率正轉(zhuǎn)運(yùn)行，皮帶開(kāi)始輸送工件，當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到白色工件時(shí)，三相交流異步電機(jī)

39、停止運(yùn)行，皮帶停止輸送工件，單桿氣缸動(dòng)作，將成品推入1號(hào)料槽，單桿氣缸F縮回；當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到黑色工件時(shí)，三相交流異步電機(jī)停止運(yùn)行，皮帶停止輸送工件，單桿氣缸G動(dòng)作，將成品推入2號(hào)料槽,單桿氣缸G縮回。引入-氣動(dòng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)該裝置上使用了大量的氣動(dòng)元件，包括多種電控氣動(dòng)閥、多種氣動(dòng)缸、氣動(dòng)夾爪、真空吸盤(pán)、真空發(fā)生器、過(guò)濾減速閥等。在學(xué)習(xí)這些氣動(dòng)元件時(shí)，我們不但可以單獨(dú)學(xué)習(xí)每一種分離元件，而且還可以在學(xué)習(xí)時(shí)了解各種氣動(dòng)元件之間以及氣動(dòng)元件與其它元件之間是如何配合起來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)工作的。項(xiàng)目三 氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)問(wèn)題：什么是氣壓傳動(dòng)？ 定義：氣壓傳動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)氣動(dòng)，是指以壓縮空氣為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和控制信號(hào)，

40、控制和驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械和設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化的一門(mén)技術(shù)。 工作原理：它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，然后通過(guò)各種元件組成的控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的調(diào)控，最終再將壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。 氣壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)1.空氣可以從大氣中取得，同時(shí)，用過(guò)的空氣可直接排放到大氣中去，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，處理方便，萬(wàn)一空氣管路有泄漏，除引起部分功率損失外，不致產(chǎn)生不利于工作的嚴(yán)重影響，也不會(huì)污染環(huán)境。 2.空氣的粘度很?。s為液壓油的萬(wàn)分之一），在管道中的壓力損失較小，因此便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。 氣壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)3.與液壓相比，氣動(dòng)反應(yīng)快，動(dòng)作迅速。氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，適于標(biāo)準(zhǔn)化、

41、系列化、通用化。氣壓元件可靠性高，使用壽命長(zhǎng)（有效動(dòng)作最大可達(dá)1億次）。 4.壓縮空氣的工作壓力較低（一般為0.30.8MPa），因此，對(duì)氣動(dòng)元件的材質(zhì)要求較低。 氣壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)5.氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞，也不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充、更換等問(wèn)題。6.使用安全，沒(méi)有防爆的問(wèn)題，并且便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。7.氣動(dòng)元件采用相應(yīng)的材料后，能夠在惡劣的環(huán)境（強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)沖擊、強(qiáng)腐蝕和強(qiáng)輻射等）下進(jìn)行正常工作，安全可靠性?xún)?yōu)于液壓、電子和電氣系統(tǒng)。氣壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)8.排氣時(shí)氣體因膨脹而溫度降低，因而氣動(dòng)設(shè)備可以自動(dòng)降溫，長(zhǎng)期運(yùn)行也不會(huì)發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象。 問(wèn)題：氣壓傳動(dòng)有沒(méi)有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)是什么？一、氣壓傳動(dòng)

42、系統(tǒng)的組成典型的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)由氣壓發(fā)生裝置、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件四個(gè)部分組成。氣壓發(fā)生裝置 氣壓發(fā)生裝置簡(jiǎn)稱(chēng)氣源裝置，是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，為系統(tǒng)提供壓縮空氣，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)。 問(wèn)題：我們常見(jiàn)的氣壓發(fā)生裝置有哪些？ 一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的氣源裝置是為氣動(dòng)系統(tǒng)提供滿(mǎn)足一定質(zhì)量要求的壓縮空氣，它是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分，有空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，必須經(jīng)過(guò)降溫、凈化、減壓、穩(wěn)壓等一系列處理后，才能供給控制元件和執(zhí)行元件使用。氣源凈化設(shè)備 組成：后冷卻器 油水分離器 儲(chǔ)氣罐 干燥器 過(guò)濾器一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成執(zhí)行元件 執(zhí)行元件是將壓縮空氣的壓

43、力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。包括作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣缸，作連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣馬達(dá)和作不連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)馬達(dá)等。 問(wèn)題：我們的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上的執(zhí)行元件有哪些：一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成控制元件 控制元件又稱(chēng)操縱、運(yùn)算、檢測(cè)元件，是用來(lái)控制壓縮空氣流的壓力、流量和流動(dòng)方向等，以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的元件。包括各種壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯元件、射流元件、行程閥、轉(zhuǎn)換器和傳感器等。 問(wèn)題：我們生產(chǎn)線(xiàn)上用到的控制元件有哪些？ 一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成輔助元件 輔助元件是使壓縮空氣凈化、潤(rùn)滑、消聲以及元件間連接所需要的一些裝置。包括分水濾氣器、油霧器、消聲器以及各種管路附件等。 問(wèn)題：我們生產(chǎn)線(xiàn)上所

44、用到的輔助元件有哪些？二、對(duì)壓縮空氣的要求1.要求壓縮空氣具有一定的壓力和足夠的流量；2.要求壓縮空氣具有一定的清潔度和干燥度；三、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理三、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理1空氣壓縮機(jī) 用以產(chǎn)生壓縮空氣，一般有電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，其吸氣口裝有空氣過(guò)濾器以減少進(jìn)入空氣壓縮機(jī)的雜質(zhì)。2后冷卻器 用以降溫冷卻壓縮空氣，使凈化的水凝結(jié)出來(lái)。3油水分離器 用以分離并排出降溫冷卻的水滴、油滴、雜質(zhì)等。4干燥器 用以吸附空氣中的水分。三、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理5儲(chǔ)氣罐 它儲(chǔ)存壓縮空氣并穩(wěn)定壓力 6過(guò)濾器 進(jìn)一步濾去壓縮空氣中的雜質(zhì)7、8調(diào)壓器（減壓器）它用于將氣體壓力調(diào)節(jié)到氣壓傳動(dòng)裝置所需的工作壓力，并保持

45、穩(wěn)定。 9油霧器 用于將潤(rùn)滑油噴成霧狀，懸浮于壓縮空氣內(nèi)，使控制閥及氣缸得到潤(rùn)滑。 三、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理經(jīng)過(guò)處理的壓縮空氣，經(jīng)氣壓控制元件10，11，12，14和15控制進(jìn)入氣壓執(zhí)行元件13，推動(dòng)活塞帶動(dòng)負(fù)載工作。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的能源裝置一般都設(shè)在距控制、執(zhí)行元件較遠(yuǎn)的空氣壓縮機(jī)站內(nèi)，用管道輸出給執(zhí)行元件，而其它從動(dòng)過(guò)濾器以后的部分一般都集中安裝在氣壓傳動(dòng)工作機(jī)構(gòu)附近，把各種控制元件按要求進(jìn)行組合后構(gòu)成氣壓傳動(dòng)回路。四、氣源設(shè)備空氣壓縮機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)空壓機(jī)，是氣源設(shè)備的核心，用以將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能。自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)所用空氣壓縮機(jī)的型號(hào)：WY5.2-雙頭 空氣壓縮機(jī) 功率：300W

46、0.6-1.2Mpa四、氣源設(shè)備四、氣源設(shè)備工作原理： 吸氣過(guò)程：當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)活塞左腔的壓力低于大氣壓力，吸氣閥被打開(kāi)，空氣在大氣壓力作用下進(jìn)入氣缸內(nèi)。 壓縮過(guò)程：當(dāng)活塞向左移動(dòng)時(shí)，吸氣閥在缸內(nèi)壓縮氣體的作用下而關(guān)閉，缸內(nèi)氣體被壓縮。 排氣過(guò)程：當(dāng)氣缸內(nèi)空氣壓力增高到略高于輸氣管內(nèi)壓力后，排氣閥被打開(kāi)，壓縮空氣進(jìn)入輸氣管道。 四、氣源設(shè)備活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連桿、滑塊、活塞桿轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的氣動(dòng)元件氣動(dòng)元件是指利用壓縮空氣工作的元件。按功能的不同，可以分為氣動(dòng)執(zhí)行元件、氣動(dòng)控制元件、氣動(dòng)檢測(cè)元件、真空元件及氣體氣動(dòng)輔助元件。氣動(dòng)執(zhí)行元件主

47、要包括各種類(lèi)型的氣缸，氣動(dòng)控制元件主要包括控制閥，氣動(dòng)檢測(cè)元件包括氣動(dòng)傳感器。調(diào)壓過(guò)濾器調(diào)壓過(guò)濾器作用：對(duì)輸入系統(tǒng)的氣源進(jìn)行過(guò)濾，將調(diào)節(jié)旋鈕提起后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)氣壓大小，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，氣壓增大。（配有壓力表）一、氣動(dòng)執(zhí)行元件作用：利用壓縮空氣的能量，實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)(直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng))的裝置。特點(diǎn)：具有運(yùn)動(dòng)速度快、輸出調(diào)節(jié)方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、維護(hù)方便、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)一、氣動(dòng)執(zhí)行元件1.氣缸在結(jié)構(gòu)上只有一個(gè)活塞和一個(gè)氣缸桿的氣缸稱(chēng)為普通氣缸。在氣缸運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)方向上，根據(jù)受氣壓控制的方向個(gè)數(shù)的不同，又分為單作用氣缸和雙作用氣缸。兩個(gè)方向上都受氣壓控制的氣缸稱(chēng)為雙作用氣缸，只有一

48、個(gè)方向上受氣壓控制的氣缸稱(chēng)為單作用氣缸。一、氣動(dòng)執(zhí)行元件2.THJDAL-1型自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)所用氣缸氣動(dòng)執(zhí)行元件部分：?jiǎn)螚U氣缸、薄型氣缸、氣動(dòng)手指、導(dǎo)桿氣缸、雙導(dǎo)桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸氣缸的正確運(yùn)動(dòng)使物料到達(dá)相應(yīng)的位置，只要交換進(jìn)出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運(yùn)動(dòng)，氣缸兩側(cè)的磁性開(kāi)關(guān)可以識(shí)別氣缸是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到位。一、氣動(dòng)執(zhí)行元件一、氣動(dòng)執(zhí)行元件一、氣動(dòng)執(zhí)行元件供料機(jī)構(gòu)：工件推出直線(xiàn)氣缸1只；輸送機(jī)構(gòu)：擺臺(tái)（旋轉(zhuǎn)氣缸）1只，雙導(dǎo)桿氣缸（薄型氣缸）1只，單導(dǎo)桿氣缸1只；加工與檢測(cè)機(jī)構(gòu)：雙導(dǎo)桿氣缸（薄型氣缸）1只、單出桿直線(xiàn)氣缸1只、工件夾緊氣缸1只；裝配與搬運(yùn)機(jī)構(gòu)：?jiǎn)纬鰲U直線(xiàn)氣缸3只，導(dǎo)桿氣缸2只、薄型氣缸2只；成品分揀機(jī)構(gòu)：成品分揀料槽2只單出桿氣缸2只一、氣動(dòng)執(zhí)行元件磁性開(kāi)關(guān)氣缸磁性傳感器是用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)并且能夠轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出的傳感器裝置。磁性開(kāi)關(guān)是用來(lái)檢測(cè)氣缸活塞位置的：即檢測(cè)活塞的運(yùn)動(dòng)行程的。它可分為有接點(diǎn)型和無(wú)接點(diǎn)型兩種。一、氣動(dòng)執(zhí)行元件一、氣動(dòng)執(zhí)行元件磁性開(kāi)關(guān)氣缸是指在氣缸的活塞上安裝有磁環(huán)，在缸筒上直接安裝磁性開(kāi)關(guān)，磁性開(kāi)關(guān)用來(lái)檢測(cè)氣缸行程的位置，控制氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作原理：在氣缸活塞上安裝永久磁環(huán)，在缸筒外殼上裝有舌簧開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)內(nèi)裝有舌簧片、保護(hù)電路和動(dòng)作指示燈等，均用樹(shù)脂塑封在一個(gè)盒子內(nèi)。當(dāng)裝有永久磁鐵的活塞運(yùn)動(dòng)到舌簧片附近，磁力線(xiàn)通過(guò)舌簧片使