機電一體化系統(tǒng)綜合實訓(xùn)報告

1、中央廣播電視大學(xué)實訓(xùn)報告實 訓(xùn) 課 題 機電一體化系統(tǒng)綜合實訓(xùn)報告 陜西廣播電視大學(xué)開放教育學(xué)院姓 名 陳星 學(xué) 號 1461001458716 專 業(yè) 機械制造與自動化(機電方向) 教育層次 ?？?指導(dǎo)教師 李洪聲 成 績 18 / 19文檔可自由編輯打印一、實訓(xùn)地點及時間在這最后一學(xué)期學(xué)校安排我們進行為期三個月的PLC學(xué)習(xí)，主要以亞龍335A型自動生產(chǎn)線為樣機的機電一體化實訓(xùn)，經(jīng)過多個課題的練習(xí)，從簡單到困難，深刻理解自動生產(chǎn)線編程的重要性。二、實習(xí)目的及要求（一）實訓(xùn)目的：了解生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理、了解生產(chǎn)線的編程思路和方法、了解梯形圖的變形原則、掌握生產(chǎn)線編程相關(guān)的基本指令、掌

2、握生產(chǎn)線編程相應(yīng)的步進指令、掌握移位控制類指令的功能及應(yīng)用、熟悉電磁閥的工作原理、熟悉生產(chǎn)線各線的工作流程。（二）實訓(xùn)要求：按時上課，不遲到早退，進入實習(xí)間穿戴好勞保用具，不在實習(xí)間嬉戲打鬧，不破壞車間各種設(shè)施，不亂摸各種設(shè)備，積極學(xué)好自動生產(chǎn)線的設(shè)計安裝及其工作原理。三、實訓(xùn)器材1、亞龍 PLC三菱主機單元一臺。2、亞龍PLC三相異步電動機順序控制單元一臺。3、計算機或編程器一臺。四、實訓(xùn)內(nèi)容及步驟（一）生產(chǎn)線基本組成簡介亞龍YL335A型自動生產(chǎn)線設(shè)備有安裝在鋁合金導(dǎo)軌實訓(xùn)臺上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分煉單元5個單元組成。其中每一工作單元都可自成一個獨立的系統(tǒng)，同時也是一

3、個機電一體化的系統(tǒng)，哥哥單元的執(zhí)行機構(gòu)基本以氣動執(zhí)行機構(gòu)為主，但輸送與與機械手裝置整體運動則采取步進電機驅(qū)動、精密定位的位置控制，該驅(qū)動系統(tǒng)具有長行程，多定位的特點，是一個典型的一維位置控制系統(tǒng)。傳送帶驅(qū)動采用了通用變頻器驅(qū)動三相異步電動機的交流傳動裝置。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。亞龍YL335A設(shè)備上應(yīng)用另外許多種類型的傳感器和步進電機，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù)是機電一體化技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)之一，也是現(xiàn)代化工業(yè)實現(xiàn)高度自動化的前提之一。（二）生產(chǎn)線工作流程1供料站本站工作如下：系統(tǒng)啟動后，頂料氣缸伸出頂住倒數(shù)

4、第二個物料，推料氣缸推出，把料槽底層的工件推到物料臺上抓取位，工件到位傳感器檢測到工件懂啊位后，推出氣缸和頂料氣缸逐個縮回，倒數(shù)第二層工件掉落到底層，等待推出，搬運站的機械手伸出并抓取該工件，并將其運到加工站。五、供料單元的結(jié)構(gòu)與控制供料單元是YL-335A中的起始單元，在整個系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。具體的功能是:按照需要將放置在料倉中待加工工件（原料）自動地推出到物料臺上，以便輸送單元的機械手將其抓取，輸送到其他單元上。如圖1所示：圖11供料單元的結(jié)構(gòu)組成主要結(jié)構(gòu)組成：工件推出與支撐、工件漏斗、閥組、端子排組件、PLC、急停按鈕和啟動/停止按鈕、走線槽等。工件推出與支撐

5、及漏斗部分用于儲存工件原料，并在需要時將料倉中最下層的工件推出物料臺上。它最主要由大工件裝料管、推料氣缸、頂料氣缸、磁感應(yīng)接近開關(guān)、漫射式光電傳感器組成由圖2所示。圖2、PLC的I/O接線本單元中，傳感器信號占用7個輸入點，留出1個點提供給啟/停按鈕作本地主令信，則所需的PLC I/O點數(shù)為8點輸入/2點輸出。供料單元的電氣接線采用雙層接線端子排，集中連接本工作單元所有電磁閥、傳感器等器件的電氣連接線、PLC的I/O端口及直流電源。上層端子用作連接公共電源正、負(fù)極(Vcc和OV)，下層端子用作信號線的連接。端子排上的每一個端子旁邊都有數(shù)字標(biāo)號，以說明端子的位地址。接線端口通過導(dǎo)軌固定在底板上。

6、圖3是本單元的端子接線圖圖3I/O分配表輸入輸出X0頂料到位Y0頂料電磁閥X1頂料復(fù)位Y1推料臺輸出X2推料到位X3推料復(fù)位X4物料不夠檢測X5物料有無檢測X6物料臺有無檢測X7啟動、停止梯形圖指令表按下啟動按鈕X7物料臺檢測X6無物料，X5檢測有物料，頂料氣缸Y0得電，頂住倒數(shù)第二個物料，然后頂?shù)轿籜0，推料氣缸Y1得電，推出底層物料，當(dāng)推出到位X2，復(fù)位推料氣缸，推料氣缸到位X3，復(fù)位頂料氣缸。2. 加工站 加工站主要由物料臺、夾緊機械手、物料臺伸出/縮回氣缸、加工（沖壓）氣缸以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成，如圖2所示。圖4本站的功能是完成一個對工件的沖壓加工過程，流程如下：搬運站機械手把工

7、件運送到物料臺上物料檢測傳感器檢測到工件機械手指夾緊工件物料臺回到加工區(qū)域沖壓氣缸的下方?jīng)_壓氣缸向下伸出沖壓工件完成沖壓動作后向上縮回沖壓氣缸縮回到位物料臺重新伸出到位后機械手指松開搬運站機械手伸出并夾緊工件，將其運送往裝配站。1. PLC的I/O接線2、I/O分配表輸入輸出X0物料臺有無物料Y0夾緊氣缸X1夾緊檢測Y1物料臺氣缸X2沖壓上到位檢測Y2沖壓氣缸X3沖壓下到位檢測X4物料臺后到位檢測X5物料臺前到位檢測3、梯形圖3. 指令表3.裝配站裝配站主要有供料單元、旋轉(zhuǎn)送料單元、機械手裝配單元、放料臺以及相應(yīng)的傳感器、電磁閥構(gòu)成，如圖5所示。圖5本站功能是完成上蓋工序，即把黑色或白色兩種小

8、圓柱工件嵌入到大工件中的裝配過程。當(dāng)搬運站的機械手把工件運送到裝配站物料臺上時，頂料氣缸伸出頂住供料單元倒數(shù)第二個工件；擋料氣缸縮回，使料槽中最底層的小圓柱工件落到旋轉(zhuǎn)供料臺上，然后旋轉(zhuǎn)供料單元順時針旋轉(zhuǎn)180度（右旋），到位后裝配機械手按下降氣動手爪抓取小圓柱手爪提升手臂伸出手爪下降手爪松開的動作順序，把小園柱工件順利裝入大工件中，機械手裝配單元復(fù)位的同時，旋轉(zhuǎn)送料單元逆時針旋轉(zhuǎn)180度（左旋）回到原位，搬運站機械手伸出并抓取該工件，并將其運送往物料分解站。4.分揀站分揀站主要有傳送帶、變頻器、三相電機、推料氣缸、電磁閥和定位光電傳感器及區(qū)分黑白兩種顏色的光纖傳感器構(gòu)成。如圖6所示。圖6本站

9、的功能是完成從裝配站送來的裝配好的工件進行分揀。當(dāng)搬運站送來工件放到傳送帶上并為入料口光電傳感器檢測到時，即啟動變頻器，工件開始送入分揀區(qū)，如果進入分揀區(qū)工件為白色，則由檢測白色物料的光纖傳感器動作，作為1號槽推料氣缸啟動信號，將白色料推到1號槽里，如果進入分揀區(qū)工件為黑色，由檢測黑色的光纖傳感器作為2號槽推料氣缸啟動信號，將黑色料推到2號槽里。自動生產(chǎn)線的加工結(jié)束。5.搬運站搬運站主要有步進電機、步進驅(qū)動器、線性導(dǎo)軌、四自由度搬運機械手、電磁閥和原點定位開關(guān)構(gòu)成。如圖7所示。圖7本站的功能是完成向各個工作單元輸送工件，系統(tǒng)分為四自由度抓取機械手單元和直線位移位置精確控制單元兩部分，系統(tǒng)上電后

10、，先執(zhí)行回原點操作，當(dāng)?shù)竭_原點位置后，若系統(tǒng)啟動，供料站物料臺檢測傳感器檢測到有工件時，機械手整體先提升到位后手爪伸出到位后手爪夾緊，手爪夾緊到位手爪開始縮會機械手整體下將到位后，步進電機開始工作按設(shè)定好的脈沖量到加工站。加工站到位后機械手整體提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后機械手整體下降，下降到位后工件已放入加工站物料臺上，然后手爪松開，松開到位后機械手回縮，等加工站加工完成后再將工件送到裝配站和分揀站完成整個自動生產(chǎn)線加工過程。五、三菱FX2N系列：本方案采用FX2N 的N：N通訊網(wǎng)絡(luò)。各工作站均插上FX2N-485-BD通訊板，以搬運站PLC（FX2N-48MT）為主站，其余各站為從站

11、構(gòu)成N：N通訊網(wǎng)絡(luò)。觸摸屏連接到主站編程口上，分揀站的FR-E540變頻器也作為第5從站連接到網(wǎng)絡(luò)上。實訓(xùn)總結(jié)光陰似箭，日月如梭，學(xué)習(xí)了一個多月的PLC編程實訓(xùn)，充實的日子總是溜得這么快，為期兩周的自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)落下了幕。通過這段時間的切身實踐，我們收獲了很多，一方面學(xué)習(xí)到了許多以前沒學(xué)過的專業(yè)理論知識與實際操作；另一方面還提高了自己動手做項目的能力，其中我學(xué)會了一些如何與人交流合作、共同解決問題。在實訓(xùn)拉開帷幕時，首先是了解本次實訓(xùn)的目的、要求、主要內(nèi)容及任務(wù)安排。本次實訓(xùn)分兩個階段進行，階段一是做好自動化生產(chǎn)線的單元站即供料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元；階段二是P

12、LC編程，并完成實訓(xùn)報告和實訓(xùn)總結(jié)。心得體會本次實訓(xùn)，是對我們能力的進一步鍛煉，也是一種考驗,從中獲得諸多收獲.在進行當(dāng)中困難是隨處可見的，就像剛開始做第一個單元的時候，在編寫好程序準(zhǔn)備開始進行調(diào)試的時候。由于技術(shù)原因，電腦和PLC一直無法連接，在經(jīng)過多種途徑都無法解決問題的時候先自己思考再與其他同學(xué)交流、合作，最后一起把問題解決了。原來調(diào)節(jié)電腦的搜索PLC波特率的大小才使得電腦能夠正常連接到PLC。在調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)若擺動氣缸擺臂在推料的同時還是處于工件位置很容易就會造成機械碰撞以至使器件損壞。因此，我們在程序上添加了一條能夠讓擺臂在推料的同時向右旋轉(zhuǎn)一定角度,避免發(fā)生機械碰撞。通過亞龍YL-335B型自動生產(chǎn)設(shè)備，三菱FX系列PLC的實訓(xùn)，結(jié)合過去我們學(xué)習(xí)的多方面知識，來解決實際操作中遇到的問題，自動化生產(chǎn)線的實訓(xùn)注重實踐，雖然我們熟知生產(chǎn)線的電氣控制部分，但對于機械裝置部分仍然欠缺實操訓(xùn)練。該課程的靈活性很強，要求要有嚴(yán)密的邏輯思維，這在PLC編程中就有體現(xiàn)，我深切地認(rèn)識到理論學(xué)習(xí)的重要性，同時也離不開實踐的應(yīng)用，更需要團隊合作，因為在這過程中會遇到各種問題，通討論交換意見，提高解決問題的效率。 實訓(xùn)中遇到的問題是無奇不有，但在我們的努力下一個個都迎刃而解。在解決問題的時侯我也感受到，只要平