机械系统自动化技术

1、机械系统自动化技术实验指导书周亮 李立青段相立编哈尔滨工业犬学机械制造及自动化系二00三年九月实验自动回转机械手创意组合与运行实验实验一：自动回转机械手创意组合与运行实验实验二：自动回转丝杠升降机械手创意组合与运行实验 实验三：自动回转连杆升降机械手创意组合与运行实验 实验四：气动自动机械门创意组合与运行实验实验五：气动打孔机创意组合与运行实验实验六：光牵引自动车创意组合与运行实验实验七：躲避边缘自动车创意组合与运行实验实验八：自动寻迹自动车创意组合与运行实验实验九：双工作台流水线模型运行实验实验十：三自由度机器人模型运行实验实验一：柔性加工流水线模型运行实验实验十二：自动运动机构位置与速度控

2、制实验注：学生从实验一至实验八中任选一个，实验九至实验十二为演示实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解回转机械手的基本结构和工作原理并掌握各种机械零部件、 传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的 LLWin 软件并使用此软件编写程序实现某一简单运动 的控制。二、实验器材（1）回转机械手散装零件一套；（2）9V 外接电源一个；（3）

3、PC 机一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电路板一块（带串行接口线） ；（6）组装样本书一本。三、实验原理如组装样本书装配图第 10 页所示：为一自动回转机械手， 它能够实现搬运工件的作用， 回转机械手包括旋转部分和夹钳。旋转部分能够实现夹钳的旋转，夹钳能够实现夹放物体。 该回转机械手总共涉及到四个限位开关和两个电机。 其中电机 M1 驱动回转机械手的旋转部 分作 180 度的旋转运动， 电机 M2 驱动夹钳的开闭。 限位开关 E1，E2 用于旋转部分的限位， 它们限制了旋转部分的左右极限位置。 限位开关 E3 限制夹钳张开的极限位置， 限位开关 E4 检测夹钳的闭合。四、实验内容

4、（1）按照组装样本书装配图第 611 页装配图装配机械手；（2）按照组装样本书第 11 页连线图，将机械手各个部分同接口板连接起来；（3）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（4）对各个部分进行检测（在 OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标）。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下限位开关， 如果正常，限位开关标号后面的圆框变成绿色，松开手圆框 恢复原来的颜色。点击电动机标号下面的图标，如果正常，电动机将旋转， 点左键反转点右 键正转；（ 5）

5、用计算机中的软件（ LLWin ）对机械手进行控制操作。控制程序路径为： d:Program FilesLLWin 3.01PROJECTIndustry RobotsROB1-ENGLISH ； （6）熟悉控制程序的各个模块，通过修改程序来实现改变夹钳的夹紧程度，并自行编制控 制程序控制夹钳的开闭或旋转部分的旋转。五、实验报告内容（1）画出回转机械手的传动系统结构简图；（2）画出回转机械手的检测控制系统流程图；（3）经检验电机和限位开关都正常，夹钳夹紧工件后机械手不动了，是什么原因？（4）用于旋转部分限位的限位开关如果换成其它传感器能否实现？如何实现？实验二自动回转丝杠升降机械 手创意组合与

6、运行实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解三自由度机械手的基本结构和工作原理并掌握各种机械零部 件、传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的LLWin 软件并使用此软件编写程序实现某一简单运动的控制。二、实验器材（1）三自由度机械手散装零件一套；（2）9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电

7、路板一块（带串行接口线） ；（6）组装样本书一本。三、实验原理如组装样本书装配图第 26 页所示：为一个三自由度机械手， 能够实现搬运工件的运动。 三自由度机械手包括腰部， 手臂及夹钳。 腰部能够实现左右旋转运动， 手臂能够实现上下运 动，夹钳能够夹放工件。 该三自由度机械手总共涉及到四个电动机和八个限位开关。 其中电 机 M1 驱动腰部旋转，电机 M2 驱动手臂前后运动，电机 M3 驱动手臂上下运动，电机 M4 驱动夹钳的开闭。限位开关 E1 和 E2 用于限定腰部的位置， E3 和 E4 用于限定手臂前后运 动的位置，E5和E6用于限定手臂上下运动的位置，E7和E8限定夹钳张开的位置。四、

8、实验内容（1）按照组装样本书装配图第 1926 页装配图装配三自由度机械手；（2）按照组装样本书第 27 页连线图，将三自由度机械手各个部分同接口板连接起来；（3）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（4）对各个部分进行检测（在 OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标）。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下限位开关， 如果正常，限位开关标号后面的圆框变成绿色，松开手圆框 恢复原来的颜色。 点击电动机标号下面的图标， 如果正常， 电动机将旋转点左

9、键反转点右键 正转；（5）用计算机中的软件（ LLWin ）对三自由度机械手进行控制操作。控制程序路径为： d:Program FilesLLWin 3.01PROJECTIndustry RobotsROB3-ENGLISH ；（6）熟悉控制程序的各个模块，自行编制程序使三自由度机械手在一个自由度方向能够运 动，其它方向不动。五、实验报告内容（1）画出三自由度机械手的传动系统结构简图；（2）画出三自由度机械手的检测控制系统流程图；（3）经检验电机和限位开关都正常，夹钳夹紧工件后机械手不动了，是什么原因？（4）用于旋转部分限位的限位开关如果换成其它传感器能否实现？如何实现？实验三自动回转连杆升

10、降机械 手创意组合与运行实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解三自由度机械手的基本结构和工作原理并掌握各种机械零部 件、传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的 LLWin 软件并使用该软件编写程序实现某一简单运动 的控制。二、实验器材（1）三自由度机械手散装零件一套；（2）9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（4） LLWin

11、 软件一套；（5）接口电路板一块（带串行接口线） ；（6）组装样本书一本。三、实验原理如组装样本书装配图第 35 页所示：为一个三自由度机械手， 能够实现搬运工件的运动。 三自由度机械手包括腰部， 手臂及夹钳。 腰部能够实现左右旋转运动， 手臂能够实现上下运 动，夹钳能够夹放工件。 该三自由度机械手总共涉及到四个电动机和八个限位开关。 其中电 机 M1 驱动腰部旋转，电机 M2 驱动手臂前后运动，电机 M3 驱动手臂上下运动，电机 M4 驱动夹钳的开闭。限位开关 E1 和 E2 用于限定腰部的位置， E3 和 E4 用于限定手臂前后运 动的位置，E5和E6用于限定手臂上下运动的位置，E7和E8

12、限定夹钳张开的位置。四、实验内容（1）按照组装样本书装配图第 2835 页装配图装配三自由度机械手；（2）按照组装样本书第 36 页连线图，将三自由度机械手各个部分同接口板连接起来；（3）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（4）对各个部分进行检测（在 OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标）。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下限位开关， 如果正常，限位开关标号后面的圆框变成绿色，松开手圆框 恢复原来的颜色。 点击电动机标号下面的图标， 如果

13、正常， 电动机将旋转点左键反转点右键 正转；（5）用计算机中的软件（ LLWin ）对三自由度机械手进行控制操作。控制程序路径为： d:Program FilesLLWin 3.01PROJECTIndustry RobotsROB4-ENGLISH ；（6）熟悉控制程序的各个模块，自行编制程序使三自由度机械手在一个自由度方向能够运 动，其它方向不动。五、实验报告内容（1）画出三自由度机械手的传动系统结构简图；（2）画出三自由度机械手的检测控制系统流程图；（3）经检验电机和限位开关都正常，夹钳夹紧工件后机械手不动了，是什么原因？（4）用于旋转部分限位的限位开关如果换成其它传感器能否实现？如何实

14、现？实验四 气动自动机械门创意组合与运行实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解气动自动机械门的基本结构和工作原理并掌握各种机械零部 件、传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的 LLWin 软件并使用此软件编写程序实现某一简单运动 的控制。二、实验器材（1）气动自动机械门散装零件一套；（2）9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（

15、4） LLWin 软件一套；（5）接口电路板一块（带串行接口线） ；（6）组装样本书一本。三、实验原理如组装样本书装配图第 9 页所示： 为一个气动自动机械门， 能够实现机械门的自动打开 和关闭。电机 M4 转动，并通过带轮带动曲柄机构运动，曲柄则带动气缸的活塞作往复的运 动，向储气罐中压缩空气。电磁阀 M1 和电磁阀 M2 控制机械门的打开与关闭。限位开关 E1检测机械门是否关上。光电传感器E2通过检测电源 M3的光信号确定机械门是否关上，当机械门打开时将遮住 M3发出的光线，E2检测不到光信号，当机械门关上时，E2能检测到光信号。机械门打开或关闭后都延时 3秒。四、实验内容（ 1 ）按照组

16、装样本书装配图第 69 页装配图装配气动自动机械门；（2）按照组装样本书第 10 页连线图，将气动自动机械门各个部分同接口板连接起来；（3）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（4） 对各个部分进行检测（在OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标）。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下光电传感器或限位开关， 如果正常， 限位开关标号后面的圆框变成绿色， 松开手圆框恢复原来的颜色。 点击电动机标号下面的图标， 如果正常， 电动机将旋转点左键 反转点

17、右键正转；（5）用计算机中的软件（ LLWin ）对气动自动机械门进行控制操作。控制程序路径为： d:Program FilesLLWin 3.01PROJECTPneumatic RobotsPNEUMATIC DOOR（6）熟悉控制程序的各个模块，自行编制气动自动机械门打开与关闭程序。五、实验报告内容（1）画出气动自动机械门的传动系统结构简图；（2）画出气动自动机械门的检测控制系统流程图；（3）如果自动机械门不能进入循环过程，即只能打开不能闭合，或者只能闭合不能打开， 是什么原因造成的？（4）用于自动机械门检测是否打开的光电传感器换成其它传感器能否实现？如何实现？实验五气动打孔机创意组合与

18、运行实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解气动打孔机的基本结构和工作原理并掌握各种机械零部件、 传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的 LLWin 软件并使用此软件编写程序实现某一简单运动 的控制。二、实验器材（1）气动打孔机散装零件一套；（2） 9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电路

19、板一块（带串行接口线） ；（6）组装样本书一本。三、实验原理如组装样本书装配图第 23 页所示：为一个气动打孔机，能够实现工件自动传送，并完 成示意性打孔。 电机转动， 并通过带轮带动曲柄机构运动， 曲柄则带动气缸的活塞作往复的 运动，向储气罐中压缩空气。电机 M4 实现转盘连续转动。电磁阀 M1 和电磁阀 M2 控制气 缸 1 和气缸 2 ，气缸 1 将工件送到转盘上，气缸 2 将工件送入物料盒。电磁阀 M3 和弹簧控 制气缸 3 完成对工件的示意性打孔。转盘的角度位置通过转盘上的长杆和限位开关 E1 来实 现。四、实验内容（1）按照组装样本书装配图第 2023 页装配图装配气动打孔机； （

20、2）按照组装样本书第 24 页连线图，将气动打孔机各个部分同接口板连接起来；（3）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（4）对各个部分进行检测（在 OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标）。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下光电传感器或限位开关， 如果正常，限位开关标号后面的圆框变成绿色， 松开手圆框恢复原来的颜色。 点击电动机标号下面的图标， 如果正常， 电动机将旋转点左键 反转点右键正转；（5）用计算机中的软件 （LLWin ）对气动打孔

21、机进行控制操作。 控制程序路径为： d:Program FilesLLWin 3.01PROJECTPneumatic RobotsPROCESSING CENTRE（6）熟悉控制程序的各个模块，自行编制气动自动机械门打开与关闭程序。五、实验报告内容（1）画出气动打孔机的传动系统结构简图；2）画出气动打孔机的检测控制系统流程图；3）如果取物气缸不能正常工作是什么原因？4）如果要将黑白工件分别放在不同的物料盒中，如何实现？实验六 光牵引自动车创意组合与运行实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和

22、控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解光牵引自动车的基本结构和工作原理并掌握各种机械零部件、 传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的LLWin 软件并使用此软件编写程序实现某一简单运动的控制。二、实验器材（1）按路径移动自动车散装零件一套；（2）9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电路板一块（带串行接口线）；（6）组装样本书一本。三、实验原理如组装样本书装配图第 27 页所示，为一个光牵引自动车，能够自动寻找并跟踪光源。 驱动

23、部分由二个电机及其传动减速器组成，电机 M1 驱动右轮，电机 M2 驱动左轮。控制部 分由二个光电传感器E3、E4 和行程开关组成，当右侧的光电传感器 E3 接收到信号而光电传感器 E4 没有接收到光信号时，电机 M2 正转、电机 M1 反转，从而使机器人向右转，即 向着光源方向转弯。反之， E4 接收到信号而 E3 没有接收到信号，电机 M1 正转，电机 M2 反转，机器人向左转。当 E3、E4 同时接收光信号时，两个电机M1 、M2 同时正转，即整个模型向着光源方向前进。如果E3、E4 都没有接收到光信号时，电机M1 正转，电机 M2 反转，即模型在原地向左打转以寻找新的光源。四、实验内容

24、（1） 按照组装样本书装配图第2729页装配图装配光牵引自动车；（2） 按照组装样本书第29 页连线图，将按路径移动自动车各个部分同接口板连接起来；（ 3 ）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（ 4 ）对各个部分进行检测（在 OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标） 。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下光电传感器，如果正常， 限位开关标号后面的圆框变成绿色， 松开手圆 框恢复原来的颜色。 点击电动机标号下面的图标， 如果正常， 电动机将旋转

25、点左键反转点右 键正转；（ 5 ）用计算机中的软件（ LLWin ）对三自由度机械手进行控制操作。控制程序路径为： d:Program FilesLLWin 3.01PROJECTMobile RobotsMR4-ENGLISH ；（ 6 ）熟悉控制程序的各个模块，自行编制控制程序。五、实验报告内容（1）画出光牵引自动车的传动系统结构简图；（2）画出光牵引自动车的检测控制系统流程图；（3）机器人在原地打转寻找不到光源，请你提出新的策略寻找光源。（4）结合本实验，叙述你对机电系统自动控制的理解。实验七 躲避边缘自动车创意组合与运行实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案

26、的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解按躲避边缘自动车的基本结构和工作原理并掌握各种机械零 部件、传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的 LLWin 软件并使用此软件编写程序实现某一简单运动 的控制。二、实验器材（1）按路径移动自动车散装零件一套；（2）9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电路板一块（带串行接口线） ；（6）组装样本书一本。三、实验原理

27、如组装样本书装配图第 24 页所示，为一自动躲避危险的自动车，能够判断前方是否有危险及在哪个方向上，然后自动避开。自动车的前端有二个小轮子压着两个行程开关E3、E4。当右边的轮子先探出边缘时，行程开关E3动作，自动车先后退一段指定距离再向左转一个指定的角度然后继续前进。如果左边的轮子先探出边缘时，原被压下的行程开关E4动作，自动车先后退一段指定距离再向右转一个指定的角度然后继续前进。若是两个轮子同时探出边缘，则E3、E4同时动作，自动车先后退一段指定距离再向后转，然后继续前进。四、实验内容（1） 按照组装样本书装配图第2426页装配图装配按路径移动自动车；（2）按照组装样本书第 26页连线图，

28、将按路径移动自动车各个部分同接口板连接起来；（ 3 ）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（4） 对各个部分进行检测（在OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标）。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下光电传感器，如果正常， 限位开关标号后面的圆框变成绿色， 松开手圆 框恢复原来的颜色。 点击电动机标号下面的图标， 如果正常， 电动机将旋转点左键反转点右 键正转；（5） 用计算机中的软件（LLWin ）对三自由度机械手进行控制操作。控制程序路径为：

29、 d:Program FilesLLWin 3.01PROJECTMobile RobotsMR3-ENGLISH ；（6）熟悉控制程序的各个模块，自行编制路径搜索程序。五、实验报告内容（1）画出躲避边缘自动车的传动系统结构简图；（2）画出躲避边缘自动车的检测控制系统流程图；（3）在本实验中如何实现该机器人的转弯控制？在程序中控制哪几个参数实现？（4）该机器人为何种驱动方式？为实现机器人的直线行走，你能在控制方面给出一些设想 吗？实验八 自动寻迹自动车创意组合与运行实验一、实验目的（1）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思；（2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌

30、握信号传递和控制的方法；（3）通过组装模型让学生了解按路径移动自动车的基本结构和工作原理并掌握各种机械零 部件、传感器、控制元器件的工作原理及其性能；（4）通过实验系统的运行让学生了解运行的可靠性和稳定性，在实验中是通过何种元器件 实现的；（5）让学生了解本实验系统所使用的LLWin 软件并使用此软件编写程序实现某一简单运动的控制。二、实验器材（1）按路径移动自动车散装零件一套；（2）9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电路板一块（带串行接口线） ；（6）组装样本书一本。三、实验原理如组装样本书装配图第 30 页所示：为一个按路径移动自动车，能够按给

31、定的路径（黑色胶带）运动。电机M1驱动移动模型右轮， 电机M2驱动移动模型左轮。 灯泡M3射向路面， 如果照在黑色胶带则没有反光，照在其它位置则有反光。光电传感器E1 和 E2 接受地面反射的光信号，如果 E1 和 E2 都没有信号，则移动模型在路径上，模型向前移动；如果 E1 有 信号，E2没有信号，则移动模型向左转；如果 E1没有信号，E2有信号，则移动模型向右 转；如果 E1 和 E2 都有信号，则移动模型旋转移动自动寻找路径。四、实验内容（1 ）按照组装样本书装配图第 3032 页装配图装配按路径移动自动车；（2）按照组装样本书第 33 页连线图，将按路径移动自动车各个部分同接口板连接

32、起来；（3）接口板外接电源，并将接口板与计算机串口连接；（4） 对各个部分进行检测（在OPTION 菜单下点击 Check interface 命令或点击下面工具栏 中的 Check interface 的图标） 。检测方法：在执行上面的操作后你会看见一个 Check interface 的对话框， 用手按下光电传感器，如果正常， 限位开关标号后面的圆框变成绿色， 松开手圆 框恢复原来的颜色。 点击电动机标号下面的图标， 如果正常， 电动机将旋转点左键反转点右 键正转；（ 5）用计算机中的软件（ LLWin ）对三自由度机械手进行控制操作。控制程序路径为： d:Program FilesLLW

33、in 3.01PROJECTMobile RobotsMR5-ENGLISH ；（6）熟悉控制程序的各个模块，自行编制路径搜索程序。五、实验报告内容（1 ）画出按路径移动自动车的传动系统结构简图；2）画出按路径移动自动车的检测控制系统流程图；3）程序运行后，电机转动但模型不动或未按路径移动，可能有哪些原因？4）如果前面有障碍物，让移动模型避开，如何实现？实验九 双工作台流水线模型运行实验一、实验目的（1）通过该实验让学生了解自动化系统总体设计方案的构思；（2）通过总体方案的构思让学生了解该系统的工作原理，并学会绘制控制系统流程图，掌 握物料流、信息流、能量流的流动路径；（3）通过总体方案的构思

34、让学生掌握各机械零部件、传感器、控制元器件的工作原理及其 性能；（4）通过实验系统运行让学生了解运行的可靠性、安全性是采用何种元器件实现的。二、实验器材（1）双工作台操作流水线模型一台；（2）9V 外接电源一个；（3）PC 机一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电路板二块（带串行接口线） ；（6）结构样本图一张。三、实验原理如结构样本图所示， 双工作台流水线模型由两台机床、 四段传送带和两个换向机构组成， 分别由八个电机驱动。电机M1负责前端换向机构的运动，E3, E4是限位开关，限制换向机构的行程。电机 M2负责前端传送带的运动，光电传感器E1判断有否来料，光电传感器E2判断工件是

35、否送到指定位置。电机M3负责铳床传送带的运动，光电传感器E5判断工件是否 到达铳削位置，电机 M4负责铳床的运动。电机 M5 M6光电传感器 E9电机M4 M3和光 电传感器E5负责钻床和钻床传送带的运动与控制。同样M7 M1，E10、E11、E4、E3，负责后端换向机构的运动和控制。电机M8负责后端传送带的运动，光电传感器E12判断工件是否到达指定位置。四、实验内容（1）观察双工作台操作流水线模型，熟悉双工作台流水线模型的各个模块，了解双工作台 流水线的基本结构；（2）按照连线图检查线路，将电源、接口板和计算机连接好；（3）对各个部分进行检测；（4）在老师指导下调出控制程序，对双工作台流水线

36、模型进行控制操作。理解双工作台流 水线的工作原理。五、实验报告内容（1）双工作台流水线模型分几个模块，它们的作用分别是什么？（2）光电传感器和限位开关在工作上有什么不同？实验十三自由度机器人模型运行实验一、实验目的（1）通过该实验让学生了解自动化系统总体设计方案的构思； （2）通过总体方案的设计让学生学会绘制控制系统流程图，掌握信号传递和控制的方法；（3）通过总体方案的构思让学生掌握各机械零部件、传感器、控制元器件的工作原理及其 性能；（4）通过实验系统运行让学生了解运行的可靠性、安全性是采用何种元器件实现的。二、实验器材（1）三自由度机器人模型一台；（2） 9V 外接电源一个；（3）PC 机

37、一台；（4） LLWin 软件一套；（5）接口电路板一块（带串行接口线） ；（6）结构样本图一张。三、实验原理如结构样本图所示， 三自由度机器人模型主要工作是夹持和移动工件， 它由底座、 身体、 手臂和夹钳四部分组成，分别由四个电机驱动。电机 M1 负责底座的运动，限位开关 E1 限 制底座向右旋转的位置，限位开关 E2 限制的底座旋转的行程。电机 M2 负责手臂的伸缩运 动，限位开关 E3 限制手臂的后退的位置，限位开关 E4 限制手臂前进的行程。电机 M3 负 责手臂的升降运动，限位开关 E5 限制手臂上升的位置，限位开关 E6 限制手臂升降的行程。 电机 M4 负责夹钳的开合运动，限位开

38、关 E7 负责检测夹钳是否张开，限位开关 E8 限制夹 钳闭合的程度。四、实验内容 （1）观察三自由度机器人模型，熟悉三自由度机器人模型的各个模块，了解三自由度机器 人模型的基本结构；（2）按照连线图检查线路，将电源、接口板和计算机连接好。（3）对各个部分进行检测；（4）在老师指导下调试出控制程序，对三自由度机器人模型进行控制操作。理解三自由度 机器人模型的工作原理。五、实验报告内容（1）用通过对限位开关的计数来控制三自由度机器人模型的位置时，如果设定值超出行程，会有什么结果，为什么？实验十一 柔性加工流水线模型运行实验一、实验目的（1）通过该实验让学生了解自动化系统总体设计方案的构思；（2）

39、通过总体方案的构思让学生了解该系统的工作原理，并学会绘制控制系统流程图，掌 握物料流、信息流、能量流的流动路径；（3）通过总体方案的构思让学生掌握各机械零部件、传感器、控制元器件的工作原理及其 性能；（4）通过实验系统运行让学生了解运行的可靠性、安全性是采用何种元器件来实现的。二、实验器材（1）柔性加工流水线模型一台；（2）可编程控制器一台；（3）接口模块二个；（4）结构样本图一张。三、实验原理如结构样本图所示， 柔性加工流水线模型主要完成工件从进料处被运送到各台机床进行 加工然后从出料处取出这一加工过程，整个过程由可编程控制器 PLC来控制。它由三台机床、三条传送带和一个推杆组成。限位开关

40、E1 检测进料处是否有工件，电机 M1 将工件从进料 处推到第一条传送带上，由限位开关E2、E17限制推杆的位置，并由单向光传感器E3检测工件是否被传送到了传送带上。电机 M2、 M3、 M4 分别带动三条传送带，电感式接近开关 E4、 E5、 E6 检测工件是否到达被加工位置。电机 M5 负责第一台机床立式磨床的上下 运动，电机 M6 负责立式磨床的磨削运动，限位开关E7、 E8 限制立式磨床的上下运动的位置。电机 M7 负责第二台机床综合加工机床的上下运动，电机 M8 负责换刀，电机 M9 负责刀具的运动，限位开关E9、 E10 限制综合加工机床的上下运动的位置，限位开关 E11控制换刀时的转角。 电机 M