机电一体化 课件 6 机电一体化技术综合应用案例

6机电一体化技术综合应用案例案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统

案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统1数控铣床装调维修实训系统简介2数控铣床装调维修实训系统结构3数控铣床装调维修实训系统变频器4数控铣床装调维修实训系统伺服驱动部分5数控铣床功能调试THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统是专门为职业学校、职业教育培训机构研制的数控铣床装调维修技能实训考核设备。THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统实物图如图所示。实物小铣床机床实训柜案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统1.THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统简介案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统2.THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统结构案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统FANUC0iMate-MD数控系统面板基本面板案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统系统接口布局案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统

FANUC0iMate-MD操作面板案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统3.数控铣床装调维修实训系统变频器案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统变频器端子接线说明案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统4.数控铣床装调维修实训系统伺服驱动部分案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统驱动连接图案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统相关接口说明：（1）CZ4接口为三相交流200~240V电源输入口，顺序为U、V、W、地线。（2）CZ5接口为伺服驱动器驱动电压输出口，连接到伺服电机，顺序为U、V、W、地线。（3）CZ6与CX20为放电电阻的两个接口，若不接放电电阻须将CZ6及CX20短接，否则，驱动器报警信号触发，不能正常工作，建议必须连接放电电阻。（4）CX29接口为驱动器内部继电器一对常开端子，驱动器与CNC正常连接后，即CNC检测到驱动器且驱动器没有报警信号触发后，CNC使能信号通知驱动器，驱动器内部信号使继电器吸合，从而使外部电磁接触器线圈得电，给放大器提供工作电源。（5）CX30接口为急停信号接口，短接此接口1和3脚，急停信号由I/O给出。（6）CXA19B为驱动器24V电源接口，为驱动器提供直流工作电源，第二个驱动器与第一个驱动器由CXA19A到CXA19B具体接线详见电路图。（7）COP10A接口，数控系统与第一级驱动器之间或第一级驱动器和第二级驱动器之间用光缆传输速度指令及位置信号，信号总是从上一级的COP10A接口到下一级的COP10B接口。（8）JF1为伺服电机编码器反馈接口。案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统5.数控铣床功能调试FANUC0iMate-MD数控系统配套I/OLink有四个连接器，分别是CB104、CB105、CB106和CB107，每个连接器有24个输入点和16个输出点，即共有96个输入点，64个输出点；

本装置把CB104接口的部分信号作为辅助信号使用，把CB105和CB107用于操作面板上按钮（或按键）和对应指示灯的定义。在PMC程序中X代表输入，Y代表输出，具体定义如下表，CB106中的输入输出点在本装置中没有定义。案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统通常所说的PLC，它是用于一般通用设备的自动控制装置，而PMC是专用于数控机床外围辅助电气部分的自动控制装置，PMC和PLC所实现的功能基本是一样的。PMC也是以微处理器为中心，可视为继电器、定时器、计数器的集合体。在内部顺序处理中，并联或串联常开触点或常闭触点，其逻辑运算结果用来控制线圈的通断。PMC程序介绍案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统在编制PMC程序时所需的四种类型的地址如图图中接收电路和驱动电路传送的；虚线表示的是与PMC相关的输入/输出信号仅在存储器中传送，例如在RAM中传送。这些信号的状态都可以在LCD上显示。中实线表示的是与

PMC相关的输入/输出信号由I/O板的案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统程序分析由于机床控制程序庞大、复杂。在此，以手动方式下润滑控制程序为例，如图所示，介绍PMC的逻辑控制过程，假设用到以下输入输出点。案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统

程序中

X0011.3为润滑控制键输入信号，X0009.4为润滑电机过载输入信号，X0009.5为润滑液低于下限输入信号，Y0008.3为润滑输出控制接口，Y0011.1为润滑按键右上角的指示灯，R0398.3、R0398.4和R0398.5为中间继电器，F0001.1为复位键输入信号，F0003.2为手动键输入信号。程序的前两行是为了获得R398.3的上升沿信号在按下润滑按钮X11.3瞬间，程序从上向下执行，在程序的第一行使R398.3有输出，接着执行程序的第二行，使R398.4有输出，同时R398.4的常闭触点断开，使R398.3停止输出，即在执行顺序程序中获得了R398.3的上升沿信号。案例6.1THWMZT-1B型数控铣床装调维修实训系统6机电一体化技术综合应用案例案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统

案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统1压装气门锁夹动作流程2PLC输入输出总揽结构3程序的编写与调试

气门锁夹是发动机配气系统的重要部件，安装于气缸头的进、排气门杆上。将锁夹压装到气门杆上需要依靠专门的装置进行，气门锁夹压装机整体方案图如图6.17所示。案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统

压装气门锁夹设备为全自动压装设备，用于发动机的缸盖气门锁夹的压装，分两工位，两台分别压装进气侧和排气侧气门锁夹；

设备设有4个压头，分两次压装发动机缸盖的进气侧或者排气侧的8气门的夹锁（为兼容三缸机，避免第四个缸的压头与三缸机机壁碰撞，其中一个缸的压头设有避开装置，四缸机压装时，压头伸下，三缸机压装时，它让开），设备压装采用锁夹跟上座分开送料的方式，以实现三槽锁夹的压装；

设备的工件定位及伺服摆动机构通过伺服进行驱动可实现对工件的摆动，以适应设备对V形气门缸盖的气门锁夹的压装；

设备主要由机架、工件定位及伺服摆动机构、气门锁夹伺服压装机构、上座筛选及排送料机构、锁夹筛选机构、锁夹送料机构等组成。案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统门锁夹压装机系统图如图6.18所示。压装气门锁夹过程由PLC作为控制器案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统压装气门锁夹设备的工作流程分六步，具体动作内容如表6.4所示。1.压装气门锁夹动作流程表6.4压装气门锁夹动作流程表序号动作内容用时（S）重叠时间（S）1工件进入工位，停止器挡住工件，读取机型信息6

2抬起定位把工件托起定位、工件摆动机构把工件摆到位（同时上座送料机构把上座送到正下方，压头往下行走取上座）6

3上座送料机构复位，压装机构把上座继续带上座下压到位，锁夹吹料机构把锁夹吹送到压头里，压头夹臂把锁夹夹抱到气门导杆上30

4压装机上提，锁夹与上座安装到位3

5压装完毕，设备复位6

6下一工位没料时，工件放行到下一工位

6

总共用时51S案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统气门锁夹压装机动作及时序表如表6.5所示。GSET4发动机装配线PLC输入输出的一部分接线图如图6.19所示。2.PLC输入输出总揽表6.5

气门锁夹压装机动作及时序表案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统图6.19GSET4发动机装配线PLC输入输出的部分接线图3.程序的编写与调试案例6.2汽车发动机压装气门锁夹系统西门子s7-1500编程软件用STEP7ProfessionalV12软件。打开STEP7ProfessionalV12软件→在欢迎界面中，点击“创建新项目”，填写项目名称并选择存放路径后，请点击“创建”按钮→项目成功创建后，点击左下角的“项目视图”转到编辑界面→点击项目名称左边的小箭头展开项目树，双击“添加新设备”（先插入一个PLC→配置具体的模块）→设备组态完成后，为了提高程序的可读性，编写变量表，接下来编程（依次点击软件界面左侧的项目树中的“PLC”、“程序块”左侧的小箭头展开结构，再双击“Main[OB1]”打开主程序），再对S7-1500进行项目下载与调试。9/8/216机电一体化技术综合应用案例

案例6.3

全自动旋盖机系统

案例6.3全自动旋盖机系统

全自动旋盖机系统原理如图6.20所示。

首先系统启动后复位；自动运行时，如果夹爪里没有瓶盖则去工位1抓盖位置抓取瓶盖，再回到工位2待机处，如果有瓶盖则等待检瓶信号。当检瓶信号到达，追剪轴追赶瓶子，达到同步时开始向下旋瓶盖，当到达工位3旋瓶最低位置时松夹爪，返回工位1抓盖位置，继续下一个循环。案例6.3全自动旋盖机系统案例6.3全自动旋盖机系统全自动旋盖机的系统拓扑结构如图6.21所示。

图6.2