机电一体化技术综合应用实例

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1、项目一机电一体化技术综合应用实例供料单元加工单元装配单元分拣单元输送单元以2008年全国职业院校技能大赛指定设备——YL-335A为例来介绍机电一体化技术在机电产品中的应用。YL-335A型自动生产线实训考核装备由安装在铝合金导轨式实训台上的供料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。其中，每一工作单元都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。供料单元的基本功能：按照需要将放置在料仓中待加工的工件自动送出到物料台上，以便输送单元的抓取机械手装置将工件抓取送往其他工作单元。任务一：供料

2、单元1、供料单元的结构组成供料单元的结构组成如图1所示。其主要结构组成为：料仓、料槽、物料台、顶料气缸、推料气缸、端子排组件、PLC、传感器、电磁阀组、走线槽、底板等。图1供料单元的结构供料单元的工作过程：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置，而顶料气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台时，首先使顶料气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并

3、从料仓底部抽出后，再使顶料气缸返回，松开下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。本站工作过程如下：系统启动后，顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；推料气缸推出，把料槽中最底层的工件推到物料台上工件抓取位。工件到位传感器检测到工件到位后，推出气缸和顶料气缸逐个缩回，倒数第二层工件落到最底层，等待推出。搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往加工站。此单元共有七个传感器：四个磁感应接近开关，装在两个气缸的退回、伸出限位极限位置。磁感应接近开关的基本原理是当磁性物质接近

4、传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。在气缸的活塞或活塞杆上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到哪一端时，哪一端的磁感应式接近开关就动作，发出信号。此单元共有七个传感器：三个漫射式光电接近开关，底座和第四层工件位置、物料台下面分别判断料仓中有无物料、物料是否足够、物料台有无工件。漫射式光电接近开关的基本原理是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，它的光发射器和光接收器处于同一侧位置，在工作时，光发射器始

5、终发射检测光，若接近开关前方一定距离内出现物体，只要反射回来的光强度足够，则接收器接收到足够的漫射光使开关动作改变输出的状态。扁平型光电接近传感器传感器介绍引线接法：黑：输出线NPN输出低电平驱动棕：+24电源输入端蓝：0V电源输入端安装上气缸节流阀的气缸磁感应接近开关气管接口消声器汇流板电源插针手动换向、加锁钮气动控制回路是本工作单元的执行机构，该执行机构的控制逻辑功能是由PLC实现的。气动控制回路的工作原理如图2所示。图中1B1和1B2为安装在推料缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关，2B1和2B2为安装在推料

6、气缸的两个极限工作位置的磁感应接近开关。1Y1和2Y1分别为控制推料气缸和顶料气缸的电磁阀的电磁控制端。图2供料单元气动控制回路工作原理图2、气动控制回路任务一：供料单元本单元中，传感器信号占用7个输入点，留出1个点提供给启/停按钮作本地主令信号，则所需的PLCI/O点数为8点输入/2点输出。选用西门子S7-222主单元，共8点输入和6点继电器输出，供料单元的I/O接线原理图如图3所示。图3供料单元的I/O接线图3、PLC的I/O接线图任务一：供料单元蓝负、棕正蓝棕蓝棕黑图4供料站的顺序功能图4、顺序功能图M0.0

7、M0.1M0.2M0.3M0.4I0.5物料有Q0.1推料I0.2推料到位SM0.1首次扫描I0.3推料复位Q0.0顶料缩回I0.1顶料复位I0.0顶料到位I0.6物料台无任务一：供料单元在料仓中有工件，各个执行机构都在初始位置情况下，顶料气缸的活塞杆推出，压住次下层工件，推出气缸将把存放在料仓中的工件推出到物料台。在推料气缸返回后，顶料气缸返回，料仓中的工件下移。只要料仓中有工件，物料台上的工件被取走，此工作就继续。在运行过程中，料仓中无工件或者物料台工件没取走，停止运行。图5供料站参考程序5、参考程序任务一：供

8、料单元加工单元主要结构组成为：物料台及滑动机构、加工（冲压）机构、电磁阀组、接线端口、PLC模块等。加工单元任务二：加工单元加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上.物料台物料台及滑动机构物料台用于固定被加工工件，并把工件移到加工（冲压）机构加工。其主要由气动手爪、气动手指、物料台伸缩气缸、线性导