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汇总报告

《机电一体化综合训练》

实习报告

实验组：

模块化生产线第六站

指导教师：

张增林杨兵力

张淑娟史颖刚

小组成员：

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXX

西北农林科技大学机械与电子工程学院

2010年7月

目录

一、实习目的及要求1

1.1目的1

1.2要求1

二、模块化生产线概述2

2.1概述2

2.2系统工艺流程图3

三、任务分配3

四、系统硬件选型4

五、电气控制部分4

六、机械传动部分4

6.1本站机械部分的组成4

6.2本站机械部分工作原理4

6.3机构简图分析与绘制5

6.4类装配图6

七、软件设计7

八、总结7

参考文献7

一、实习目的及要求

通过对模块化生产系统的实际参观、操作、测绘、制图、编程设计和运行工作，掌握模块生产系统各部分的功能、结构、工作原理和设计方法。

模块生产系统的设计训练是综合性的系统工程设计，是机械、气压和电子技术各专业协同合作的结晶，也是培养同学们团队精神的训练。

1.1目的

1.通过实际操作，熟知机电一体化系统的基本结构要素，了解机电一体化的相关技术。

2.剖析模块生产系统中各机械部分的工作原理及功能、机械结构和传动方式,绘制工作原理图、主要部件图及其装配图，并在此基础上加以改进。

3.剖析模块生产系统的气压传动过程，熟悉气压传动的基本元件和回路，绘制各工作站气压传动回路工作原理图，在理论分析的基础上能正确的选择各组成元件；了解各种传感器的基本结构、工作原理、特性及应用。

4.测试、分析模块生产系统的电气控制电路，绘制电路控制原理图和电气控制原理框图。

5.熟练掌握三菱PLC的编程软件，和触摸屏组态软件。

6.运用可编程序控制器编程软件，设计新的控制方式，编制新的控制程序并能实现机构的合理运动。

7.学习各单元之间的通信方法和系统调试。

8.通过本模拟生产线的拆装，掌握完整的生产线的安装调试。

9.增强团队精神。

1.2要求

1.根据实习任务安排，制订工作计划（设计和调试）。

2.充分熟悉本生产线各单元的机构结构，传感器和气动元件，及各电器部件的布置。

3.根据各单元的电器布置及接线，画出各站的电气原理图。

4.手动操作气阀，观察各单元气缸的工作过程。

5.写出各单元的所用气缸、气阀、传感器、PLC及有关电器元件的型号和数量（写出明细表）。

6.根据实习时间分阶段进行各单站的编程、安装、调试，主要完成各单元的单联的动作。

在此之后，还可编一些小程序，了解气缸和气阀的动作，及传感器的开关特性。

7.选择数据通信方式，（I／O通信或485串行通信），完成各站间数据传递和运动配合的控制，进行系统调试。

8.在认真消化本模拟生产线的基础上，分解、安装和调试该模拟生产线。

二、模块化生产线概述

2.1概述

该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。

它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。

这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。

◆上料检测站

回转上料台将工件依次送到检测工位

提升装置将工件提升并检测工件颜色

◆搬运站

将工件从上站搬运至下一站

◆加工站

用回转台将工件在四个工位间转换

钻孔单元打孔

检测单元检测正、次品

◆安装站

选择要安装工件的料仓

将工件从料仓中推出

将工件安装到位

◆装搬运站

正品：

将上站正品工件拿起放入安装工位

将安装好工件拿起放下站

次品：

将上站次品工件拿起放人堆放次品处

◆分类站

按工件类型分类

将工件推入库房

具体工件在生产线上从一站到另一站的物流加工的传递过程：

上料检测站将大工件按顺序排好后提升传送，搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站，加工站将大工件加工并检测被加工的工件，产生成品或废品信息，通知下站，安装搬运站将成品送至安装工位，安装站再将小工件装入大工件中，最后，由安装搬运站再将安装好的工件送至分类站，分类站将工件按类送入相应的料仓并统计工件的数量和总量，如加工站有废品产生，则安装搬运站将废品直接送入废品收料站。

2.2系统工艺流程图

图表1系统工艺流程图

三、任务分配

在通过对本次实习目的的深入分析和了解，本组经过讨论，按照自愿以及推选的办法，把本站的本组的实习分成了3个部分，让本组的每一个成员承担一部分，既让每个成员都能够在本次实习之中得到锻炼，又能够考虑到团队协作，增强大家的团队协作能力。

具体的分配如下：

XXX（XXXXXX）：

主要承担本站PLC程序的分析、调试。

XXX（XXXXXX）：

主要承担本站气动回路部分的分析和气动回路图的绘制，以及传感器资料的查询。

XXX（XXXXX）：

主要承担机械传动部分的装配图绘制和触摸屏界面绘制。

四、系统硬件选型

1.步进电机：

一个完整的步进系统应包括：

步进电机、步进电机驱动器、电源、控制器（另加脉冲发生器）。

2.汽缸：

本站中只在工件入仓部分由汽缸实现，汽缸运动则由PLC程序进行控制。

3.传感器：

本站中的传感器主要有2个电磁式传感器（安装在汽缸上）和3个电感式传感器（实现工作台的复位和纵轴限位）。

4.PLC可编程控制器：

与计算机连接，在计算机中对程序进行编制或修改，即可改变工作台的运行方式。

5.触摸屏：

本站采用的是三菱公司生产的三菱LWD-C型。

三菱LWD-C型，可与计算机、PLC直接连接，可对PLC的软件进行监视的同时显示数据变化；可以显示制作的画面GOT（图示显示终端）预置的内容；可通过GOT的操作ON/OFF可编程的位元件；可将显示屏作为触摸键行使开关功能。

五、电气控制部分

六、机械传动部分

6.1本站机械部分的组成

横向移动部分：

横向步进电机、横向光杠、横向丝杠，横向滑块

纵向移动部分：

纵向步进电机、纵向光杠、纵向丝杠，纵向滑块

固定支撑部分：

底座、底板、侧板、托板、电磁传感器支架

推力气缸部分：

气缸、推杆

6.2本站机械部分工作原理

接收前站信息，由两部步进电机把合格工件按颜色种类分别推入12个仓位。

其中上下电机按种类输送合格工件到仓位，左右电机控制放入每个仓位的合格工件的数量。

液晶触摸屏显示各仓位储存的工件种类和数量，显示分类站控制程序清单。

当推力气缸部分处于零位时，系统判断是否有工件送到，在这其中，工件是否送到是由前一站的传感器检测后传递的，一旦前一站的动作完成，这个信息就会送到本站，如果没有则继续等待，若前站工件已经送达，则根据前各站所提供的信息综合判断工件类型，并根据工件类型以及程序设定的库存顺序确定其在仓库中的库存位置（即X、Y轴坐标），然后由PLC发出控制命令，控制命令传送到步进电机驱动器，由驱动器输出与控制命令相对应的方波序列，驱动步进电机工作，其中，方波的脉冲频率决定了电机转动的快慢，从而决定了丝杠旋转的快慢，最终决定了产品分类存放的速度。

步进电机带动丝杠转动时，利用螺纹副机构将丝杠的转动转化为X、Y轴方向上的移动，以使推力气缸和托盘到达指定位置。

当托盘到达指定位置，PLC发出控制命令控制二位五通电磁换向阀的线圈得电，电磁阀动作，压缩气体进入气缸，活塞杆接着动作，把物品运到指定位置，待工件入库完毕推杆返回初始位置后，PLC发出控制命令，步进电机开始工作，带动螺纹丝杠机构使托板机构回到零位，等待下一步信息指示。

图表2工作原理图

6.3机构简图分析与绘制

（1）机械结构简图绘制主要是通过运动副和驱动元件来实现机械运动的表达。

系统用到的运动副主要有：

转动副，滑动副（由转动转化为滑动）；驱动元件主要有：

步进电机、推力气缸等。

（2）机构简图

图表3分类站机构简图

6.4类装配图

七、软件设计

八、总结

参考文献

宋建成.2004.可编程序控制器原理与应用.北京：

科学出版社

朱新才，周秋沙.2003.液压气动技术.重庆：

重庆大学出版社

陈奎生.2001.液压与气动传动.武汉：

武汉理工大学出版社

张万忠.2001.可编程控制器应用技术.北京：

化学工业出版社