机电一体化实验

机电一体化实验 李晋阳机械与电子工程学院 实验主要设备 机电一体化实训操作系统 本套系统由10个单元组成 它们是储料单元 翻转送料单元 尺寸检测单元 材质检测单元 机械手送料单元 加工单元 搬运单元 分检单元 翻转送料单元 立体仓储单元 其工作任务是将 20 x25的工件由原料仓库取出 经过质量检测 材质检测 然后对非金属工件进行加工 最后按材料的不同将加工过的工件进行分捡入库 同时在几个工作单元之间配以不同形式的工件传送装置最终完成一整套工作及工艺过程 实验系统介绍 1储料单元 动作过程 工件由气缸推出到料板上 然后等待下一单元将工件取走 气缸的顶出与收回靠一个二位五通双控电磁阀控制 由传感器B11 B12识别顶料杆 气缸 的位置 当传感器B51无信号时说明料库中无原料 顶料杆不能推出 由行程开关B61完成识别工件是否已被推到料板上 动作要求 工件通过顶料杆由仓库被分离到料板上 判断料板上有无工件 当料库无工件时 顶料杆将不能推出 当工件被分离到料板上后 发出信号给下一单元 2 9 翻转送料单元 动作过程 翻转臂在两个单元间设定的位置准确地传送工件 采用直流减速电机完成该动作 并通过真空吸盘抓取工件 系统通过两个传感器 B123 B124 识别旋转臂的位置 并向其他单元发出启动信号 由一个微动开关B62实别工件是否被抓牢 动作要求 工件被抓取 当工件被抓取后 旋转臂由左向右运动 旋转臂到达右侧将释放工件 释放工件后旋转臂向左运动 3尺寸检测单元 动作过程 当接到工件后 托料盘上升至顶端 由传感器B65识别工件的高度是否符合要求 若 合格 托料盘下降至中部停稳后 推料气缸工作 将工件推出 工件将沿滑槽到下一单元 当下一站单元识别工件已到位 这时停在中部的托料盘继续下降到底端 等待下一工件的到来 若 不合格 托料盘直接下降至底端 将不合格工件 推入废料槽 动作要求 托料盘上升 托料盘到达顶部 需要延时 进行检测 根据测量结果 托料盘下降到中部或底部推料 记录检测结果 4材质检测单元 动作过程 当接到工件后 接料槽在B41处即 9点钟 位置 旋转托盘顺时针转180 其间经过两个传感器 来识别工件的材质 到达 3点钟 位置后发出信号由下一个工作站将工件取走 之后旋转托盘复位 等待下一个工件的到来 动作要求 由直流电动机和位置传感器来完成旋转托盘的旋转角度控制 存储工件的检测结果 提供给加工单元和分检单元 5气动手搬运单元 动作过程 当工件被送到机械手下方后 机械手将向下运动 然后锁紧夹爪 当工件被夹住后 机械手上升 到达上端后 机械手臂向右旋转180 当到达右侧后夹爪向下并释放工件 然后上升 最后机械手臂向左摆动 复位 并发出信号 将控制权交给下一单元 动作要求 机械夹爪上下运动 机械夹爪锁紧后将有信号产生 机械手臂左右摆动 180 只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作 完成动作后 发出信号给下一单元 6加工单元 动作过程 当工件被送到锁紧槽后 拉缸向后 将工件锁紧 然后钻机启动 并缓慢下降 当到达规定位置后钻机上升 升至顶端后停转 这时拉缸复位向前 并发出信号 将控制权移交给下一站 动作要求 钻机旋转 钻机上下运动 锁紧槽锁紧 既拉缸向后 后 钻机才能旋转并下降 锁紧槽释放后要发出一个信号给下一站 7传送单元 动作过程 接到信号后 旋臂向上 然后顺时针旋转180 当到达工件上方时 旋臂下降 再抽真空 工件被吸住后 旋臂上升至顶端 并逆时针旋转180 后旋臂再下降 到达低端后 抽真空释放将工件放置在分检车上 然后旋臂又上升 到达顶端后向下一站发出信号移交控制权 当分检车移到料仓位置 并推料入库后 旋臂便复位 即下降 为下次动作作准备 动作要求 旋臂做上下运动 旋臂顺时针或逆时针旋转180 用抽真空抓取工件 8分捡单元 动作过程 接到信号后 分检车向右行驶 根据材质检测单元的存储结果 分捡车将停在相应3个位置 如右图3个工件槽 并推料入库 此时发出信号 使第7单元中的旋臂复位下降 然后分捡车向左行驶 返回到接工件处 再发出信号 让系统连续运转或停止 动作要求 分检车左右行驶 推料缸推料入库 当B29为 1 时 小车不能向右移动 小车向左移动时 到B28处停止 料槽满后 推料缸不能推料 10立体仓储单元 动作过程 接到信号后 堆垛机根据来料种类将该类库位的空盘取出并放置在装料位 等待第9站将来料装入料盘中 当第9站旋臂回位 堆垛机将料盘自装料位取出 放入相应料仓位 堆垛机返回原位 为下次动作做准备 动作要求 堆垛机作X Y Z三位运动 堆垛机运行定位信号由传感器产生 堆垛机叉子进出 升降叉取货位 机电一体化综合实验 本系统实现的主要功能 模拟自动工件全自动生产线从材料的储备 真空吸附手的搬运 材料尺寸检测 材质属性 塑料 金属 磁性 检测 气动手搬运 工件加工 工件分捡 立体仓储 按照事先检测到的材料的属性将不同材料的工件储存到不同仓库存放 实验目的与要求 1 掌握反射光电传感器 对射型光电传感 霍尔传感器 磁感应型传感器 行程开关的原理和用法 2 掌握各控制继电器的用法 3 了解直流减速电机和步进电机的原理和使用 4 重点掌握真空吸附手和机械夹持器的原理和方法 5 了解10个PLC间控制信号的时序 6 掌握二位五通电磁阀 双稳 的应用 7 了解气马达和气缸的使用 8 按照实验报告要求写出实验报告 实验具体内容及注意事项 1 在手动功能选择下从第10站开始按照10 9 8 1的顺序对10站进行单独操作 观察每一站的动作 运用所学知识思考动作实现的原理以及注意观察一些机构的巧妙设计之处以便在今后相关实践中借鉴 2 在了解手动功能的原理和手动功能各站工作实现的情况下方可将各站开关拨到自动功能实现10站的全自动功能 注意 1 在手动功能下对每站实验前 后都应先按复位按钮使各站处于复位状态 2 在手动功能下不能同时对两站进行操作以免两站执行机构碰撞 实验前准备工作 1 请在通电之前确认所有单元的旋钮开关在右侧的位置 启动 停止 停止 手 自动 手动 第一站的储料管里有料以及各单元电源开关 AC220V和DC24V 处于OFF位置 2 打开总的电源开关 确认所有的PLC均没有输出后 再打开总的气路开关 3 从第十站开始逆顺序操作各站的复位动作和手动单步动作功能 在手动的情况下每按动一下 单步 按钮应能实现正常功能的分解动作 最后各站必须恢复原始位置 为自动工作做作好准备 除第一站的启动 停止开关外 其余各站的启动 停止 启动 手 自动 自动 4 第一站的料盘上放置一个料块 并用手动将顶料汽缸推出顶住该料 5 再次确认手动操作的准备无误后 各站的开关状态和机械原始位置是否正确 将第一站的启动 停止 启动的位置 此时第二站的摆杆应向左旋转压住第一站料盘上的料块 开始一个正常的动作循环 实验具体步骤 当第二站的摆杆将料块压住后 顶料汽缸收回 延时一段时间后再将后续的料快推出 当第一站的启动信号发出后 摆杆向左动作压住料盘上的料 延时一段时间后吸住料块 摆杆向右动作将料块放置到第三站的接料台上后 放下料块向左回复竖直的位置 抬升料块进行高度检测 合格品下降到中间位置 推料汽缸将料块推出到第四站 不合格品下降到最底部推出该料块 并给第一站发重新开始的信号 料块随圆盘转动依次通过三个传感器检测为何种料 金属 塑料 磁性 最后转到180度的位置 为第五站的夹取动作作好准备 夹子先向下再闭合 将夹住的料块提起 悬臂逆时针旋转到位后 把料块放置到第六站的接料台上 如果料块是塑料的材质 第六站将拉动料块到最里端 然后进行电钻打孔的动作 如果是其他的材质 该站不动等待第七站的取料 实验具体步骤 摆臂顺时针旋转到位下降将料块压住 然后吸住料块并提起 最后放置到第八站的接料车上 待第八站动作后 该站复位 接到的料块右行至推料位置将推出到放料平台后小车左行回复到原始位置 触发第九站的动作 和第二站的动作基本相同 只是将第八站的料块传送到第十站 在第四站的料块检测完成后叉车开始进仓库里的相应库位取空料盘 同种料块放在同一列 具体库位由程序进行设定 放置到接料库位等待料块的到来 当第九站发出触发信号后表明料块已经被放置到刚刚放置的空料盘上 叉车动作将该料盘提起放置到刚才取空盘的库位 叉车回复原始位置同时给第一站发再次启动的信号 当所有的库位全部满