机电综合实训Word文档下载推荐.docx
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每个组员既要努力完成自己的分工，也要及时配合组长的工作，服从组长的调动，还要主动与其他组员沟通协调。
本实训以小组为单位进行，最后提交技术报告。
第一章项目简介
1.1综合实训项目任务
生产密封袋（水平进料）任务
如下图所示。
图示包装装置中，轨道上的密封袋采取一动一停方式向前运动。
热封采用气缸A作为执行元件，气缸能够很容易地驱动电极压头移动，以完成热封。
另一个气缸B驱动切刀动作，剪切或分开密封袋。
气控回路中要设置紧急停止按钮及复位手动按钮。
1.2任务要求及技术参数
（1）动作过程设计：
设计、设置初始状态，按照工作任务合理设计动作过程，选择过程的控制方式，比如顺序动作是采用行程开关方式控制还是采用延时方式控制。
（2）系统输入：
1 启动按钮：
用于启动机械手使其进入工作状态；
2 复位按钮：
用于使机械手恢复到初始位；
3 急停按钮：
用于紧急状态急停；
4 自动、半自动选择开关：
用于进行自动、半自动状态切换；
5 采用行程开关方式时，行程开关的输入。
（3）系统输出：
控制气缸A、B合理动作。
（4）控制要求：
分别用纯气动方式、气动加电磁阀方式、气动加电磁阀PLC方式完成设计的动作过程。
纯气动方式：
利用行程阀来控制回路的顺序动作
气动加电磁阀方式：
利用行程开关控制电磁铁，从而控制回路的顺序动作
PLC控制模式控制要求：
①初始状态
②实现复位、单步模式、半自动模式、全自动模式四种工作模式；
单步模式：
每按一次启动按钮执行一步。
半自动模式：
每按一次启动按钮执行一个循环。
全自动模式：
启动后连续运动。
③复位模式下，按下复位按钮（SB2），机器回到初始状态。
④半自动模式下启动按钮（SB1）按下,机器走一个循环。
⑤在原点且在半自动模式下开始指示（HL1）灯闪烁
⑥在复位模式下，如未在原点复位指示灯（HL2）闪烁
⑦半自动模式：
自动、复位模式指示灯（HL3）亮；
复位模式：
自动、复位模式指示灯（HL3）灭。
技术参数
组别
参数
A
B
C
D
最大工作负载
1500N
700N
550N
快退速度
3m/min
3.5m/min
工进速度
30mm/min
40mm/min
50mm/min
60mm/min
运动部件重量
2100N
1600N
1000N
850N
导轨形式
竖直铸铁导轨
其它
A、C为热封气缸，B、D为切刀气缸
1．进气管、回气管长度各为1米
2．行程s均为100mm
3．静摩擦系数:
0.2动摩擦系数:
0.1
4．启动、减速、制动时间：
0.1s
5．气缸负载效率：
0.5
第二章纯气动控制方式
2.1纯气动原理图的设计过程
纯气动方式是利用行程阀来控制换向阀换向，从而实现顺序动作完成任务。
2.2纯气动原理图
（1）热封
按下手动阀q，压缩空气使阀FA换向处于左位，并进入A缸的左腔使活塞杆伸出，完成热封。
（2）剪切
当A缸活塞杆上的挡块压下行程阀a1后，压缩空气使阀FB换向处于左位，并进入B缸的左腔，推动活塞杆伸出，剪切密封袋。
（3）退回
当B缸活塞杆上的挡块压下行程阀b1时，压缩空气使阀FA、FB换向处于右位，并进入A、B缸右腔，使活塞杆缩回，从而完成一个工作循环。
2.3负载分析
本组选择C缸：
由综合实训手册中要求提取出关于C缸的相关数据，现列表将其表达如下：
静摩擦系数
0.2
动摩擦系数
0.1
气缸负载效率
设计以前，必须了解主机或气动设备的工艺过程、动作循环、空间位置、结构、主要技术要求及自动化程度等内容。
同时还要了解工作现场的温度、湿度、工件物料的状态，有无腐蚀性、可燃性，对防振、防尘的要求，了解动力源的情况，最高和最低供气压力及管问供气流量变动范围等内容。
经过受力分析及计算的出负载受力情况如下：
工况
计算公式（外负载）
外负载（N）
工作负载（N）
F=kFl（k的范围1.1-1.3）
启动
Fl=fs×
Fn
fs:
静摩擦因数
Fn:
运动部件重量
Fl=0.2×
1000=200
240
加速
Fl=fv×
Fn+mΔv÷
Δt
fv:
动摩擦因数
m:
运动部件质量
Δv÷
Δt：
加速度
Fl=0.1×
1000+1000*0.001/10×
3/60/0.1=120.996
120.996
快进
1000=100
120
工进
Fn+Ft
Ft:
最大工作负载
1000+700=800
820
反向启动
Fl=－F启
－240
反向加速
Fl=－F加
－120.996
反向快进
Fl=－F快
－120
2.4选择设计执行元件
（1）根据参数要求：
缸行程100mm，推紧力700N；
选择两个活塞式双作用单活塞杆气缸
（2）计算气缸内径
式中22
——工作负荷
;
——工作压力
——机械效率。
（1）选定气缸工作压力为0.4
、机械效率为0.5，则气缸的内径为：
0.0668m
根据缸径和行程查设计手册选：
型号：
QGEW-2标准
气缸内径：
80mm
工作压力范围：
0.1~1.0MP
温度：
-25~80（但在不冻结情况下）
（2）耗气量计算：
Q=0.046D*D*V*（P+0.1）=73.6L/min
D—气缸内径（cm），P---工作压力（Mpa）
V---气缸最大速度（mm/s）
（3）管道内径：
Q---耗气量
V---推荐流速8m/s
选择内径为16mm的管道
2.5元器件明细表
序号
名称
型号
厂商
数量
备注
1
双作用气缸
QGEW-2标准
AirTAC
2
两位三通行程阀
S3L-06
3
弹簧复位
两位五通换向阀
4A120-0C
双作用
4
两位两通换向阀
左侧弹簧复位
5
手动阀
4H120-06
2.6调试分析
出现问题
原因分析
解决方法
未按手动阀，气缸伸出
两位五通换向阀不在初始位
通气复位
气缸伸出不缩回
行程阀不到位
更换行程阀
气缸伸缩太快，看不清动作
气压太大
降低气压
（或增加节流阀控制速度）
气缸无法完成循环
A缸缩回无法定位
在A缸缩回处添加一个行程阀
第三章气动加电磁阀方式
3.1行程开关控制方案设计
当气缸运动到极限位置后触动行程开关，控制电磁铁得电，从而使电磁换向阀换向，实现气缸的顺序动作，完成任务。
3.2气动原理图、电气原理图
按下启动开关SB1，1YA得电使阀FA换向处于左位，压缩空气进入A缸的左腔使活塞杆伸出，完成热封。
当A缸活塞杆上的挡块压下行程阀2S后，2S闭合，3YA得电使阀FB换向处于左位，压缩空气进入B缸的左腔，推动活塞杆伸出，剪切密封袋，同时1S断开，1YA断电。
当B缸活塞杆上的挡块压下行程阀4S时，4S闭合，3S断开，3YA断电，2YA和4YA得电使阀FA、FB换向处于右位，压缩空气进入A、B缸右腔，使活塞杆缩回，从而完成一个工作循环。
3.3元器件明细表
行程开关
LXW5-11G3
两位五通电磁换向阀
单向节流阀
ASC100-06
0.5-9.5Kgf/cm2
3.4调试分析
接通电源，气缸伸出
接通电源，1YA直接得电
增加一个启动开关
电磁阀右位不得电
更换电磁阀
行程开关没有压到位
换行程开关
气缸A、B同时返回时，B缸返回速度快，回到初始位又伸出
B缸返回速度快
增加节流阀控制速度
第四章气动加电磁阀PLC控制
气动加电磁阀PLC是利用PLC来控制气缸动作顺序，从而实现自动化。
4.1控制面板
4.2输入输出分配表
输入
输出
动作
地址
A缸左位检测
I0.1
1YA得电
Q0.1
A缸右位检测
I0.2
2YA得电
Q0.2
B缸左位检测
I0.3
3YA得电
Q0.3
I0.4
4YA得电
Q0.4
启动按钮
I0.0
停止按钮
I1.0
复位按钮
I2.0
4.3PLC外部接线图
4.4程序规划
对PLC程序进行总体规划、程序模块划分，理清程序模块之间的调用关系和互锁关系，如图4-1所示。
图4-1程序规划图
4.5顺序功能图
启动开关I0.0
A缸左位检测开关I0.1
A缸右位检测开关I0.2
B缸右位检测开关I0.4
A缸伸出Q0.1
B缸伸出Q0.3
A缸缩回Q0.2
B缸缩回Q0.4
4.6PLC梯形图
单步模式
半自动模式
全自动模式
复位模式
4.7元器件选型
4.8程序调试分析
按下启动开关SB1无效
电路中无电流
重接24V、0V
电路接触不良
检查线路
A、B缸无法完成循环
程序矛盾，电磁阀两边同时得电
重编程序
气缸A、B同时返回时，A缸返回速度快，回到初始位又伸出
B缸在中间位置时，两边行程开关检测不到，系统默认B缸已返回
重编程序，在B缸初始位增加行程开关，检测缩回动作
致谢
本次综合实训项目是在庄俊东和徐德洪两位老师的悉心指导下完成的，他们对本次实训工作倾注了大量的心血！
我们在老师的指导下完成了工业上生产密封袋的三种不同的控制方式---纯气动控制方式、气动加电磁阀控制方式、气动加电磁阀PLC控制。
二周来，老师深厚的专业背景、严谨的治学态度、平易宽厚的人格作风使我受益匪浅。
感谢您们对我们的悉心教诲，使我们顺利地完成了实训任务，在实训任务完成之际，衷心感谢老师对我的关心和培养！
同时感谢我同组同学及同班同学的帮助和关心！
最后向审阅技术报告的老师致以深深的谢意！
参考文献
[1]吴振顺.气压传动与控制.哈尔滨工业大学出版社.2010.
[2]李壮云.液压气动与液力工程手册.电子工业出版社.2008.
[3]崔培雪.冯宪琴.典型液压气动回路600例.化学工业出版社.2011.
[4]徐灏.机械设计手册.机械工业出版社.1988.
个人总结
为期两周的“机电综合实训”即将结束，本次实训受益匪浅，我们对于气动方面的知识比较欠缺，因而整个实训实施起来还是有些难度的，但是在两位实训老师细心的指导和我们整个团队的共同协作下，最终还是顺利的完成了这次任务。
这次实训主要是将我们之前所学的几门专业课综合在一起，例如PLC和气动，因此这也是对我们之前所学知识的系统的检验。
我们先进行方案的设计及讨论，然后进行气动原理图的设计，再进行电气原理图的设计，接着是元件选型.程序设计，最后进行的是设备的安装与调试，虽然整个过程遇到了很多困难，但在老师的帮助和团队的协作下最终还是得到解决。
这次实训不仅仅培养我们的动手能力，也培养了团队的协作能力，为我们以后的工作打下坚实的基础。
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