机电一体化实验衣不山东农业天学机械与电子工程学院
1 机电一体化实验 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
机电一体化实训装置基本操作方法1.请在通电之前确认所有单元的旋钮开关在右侧的位置《启动／停正→停正，手/自动→手动），第一站的储料管里有料以及各单元电源开关《AC220V和DC24V）处于OFF位置：2.打开总的电源开关，确认所有的PLC均没有输出后，再打开总的气路开关：3.从第十站开始逆顺序操作各站的复位动作和手动单步动作功能《在手动的情况下每按动一下”单步”按钮应能实现正常功能的分解动作），最后各站必须恢复原始位置，为自动工作做作好准各（除第一站的启动／停正开关外，其余各站的启动／停止→启动，手/自动→自动）4.第一站的料盘上放置一个料块，并用手动将顶料汽缸推出顶住该料：5.再次确认手动操作的准备无误后（各站的开关状态和机械原始位置是否正确》，将第一站的启动／停止→启动的位置，此时第二站的摆杆应向左旋转压住第一站料盘上的料块，开始一个正常的动作循环。6.各站的基本动作描述：①当第二站的摆杆将料块压住后，顶料汽缸收回，延时一段时间后再将后续的料快推出；②当第一站的启动信号发出后，摆杆向左动作压住料盘上的料，延时一段时间后吸住料块，摆杆向右动作将料块放置到第三站的接料台上后，放下料块向左回复竖直的位置；③抬升料块进行高度检测，合格品下降到中间位置，推料汽缸将料块推出到第四站，不合格品下降到最底部推出该料块，并给第一站发重新开始的信号；④料块随圆盘转动依次通过三个传感器检测为何种料《金属／塑料／磁性》，最后转到180度的位置，为第五站的夹取动作作好准备；③夹子先向下再闭合，将夹住的料块提起，悬臂逆时针旋转到位后，把料块放置到第六站的接料台上；③如果料块是塑料的材质，第六站将拉动料块到最里端，然后进行电钻打孔的动作，如果是其他的材质，该站不动等待第七站的取料；摆臂顺时针旋转到位下降将料块压住，然后吸住料块并提起，最后放置到第八站的接料车上，待第八站动作后，该站复位；③接到的料块右行至推料位置将推出到放料平台后小车左行回复到原始位置，触发第九站的动作；2PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
2 机电一体化实训装置基本操作方法 1．请在通电之前确认所有单元的旋钮开关在右侧的位置〈启动 / 停止→停止 , 手 / 自动→手动〉 , 第一站的储料管里有料以及各单元电源开关〈 AC220V 和 DC24V 〉 处于 OFF 位置 : 2. 打开总的电源开关 , 确认所有的 PLC 均没有输出后 , 再打开总的气路开关 : 3. 从第十站开始逆顺序操作各站的复位动作和手动单步动作功能〈在手动的情况下 每按动一下 " 单步 " 按钮应能实现正常功能的分解动作〉 , 最后各站必须恢复 原始位置 , 为自动工作做作好准各（除第一站的启动 / 停止开关外，其余各站 的启动 / 停止→启动 , 手 /自动→自动） 4. 第一站的料盘上放置一个料块 , 并用手动将顶料汽缸推出顶住该料 : 5. 再次确认手动操作的准备无误后〈各站的开关状态和机械原始位置是否正确〉,将 第一站的启动 / 停止→启动的位置 , 此时第二站的摆杆应向左旋转压住第一站 料盘上的料块 , 开始一个正常的动作循环。 6. 各站的基本动作描述 ： ①当第二站的摆杆将料块压住后 , 顶料汽缸收回 , 延时一段时间后再将后续的料 快推出 ； ②当第一站的启动信号发出后 , 摆杆向左动作压住料盘上的料 , 延时一段时间后 吸住料块 , 摆杆向右动作将料块放置到第三站的接料台上后 , 放下料块向左回 复竖直的位置 ； ③ 抬升料块进行高度检测 , 合格品下降到中间位置 , 推料汽缸将料块推出到第 四站 , 不合格品下降到最底部推出该料块 , 并给第一站发重新开始的信号 ； ④料块随圆盘转动依次通过三个传感器检测为何种料〈金属 / 塑料 / 磁性〉 , 最 后转到 180 度的位置 , 为第五站的夹取动作作好准备； ⑤夹子先向下再闭合 , 将夹住的料块提起 , 悬臂逆时针旋转到位后 , 把料块放 置到第六站的接料台上 ； ⑥如果料块是塑料的材质 , 第六站将拉动料块到最里端 , 然后进行电钻打孔的动 作 , 如果是其他的材质 , 该站不动等待第七站的取料 ； ⑦摆臂顺时针旋转到位下降将料块压住 , 然后吸住料块并提起 , 最后放置到第八 站的接料车上 , 待第八站动作后 , 该站复位； ③接到的料块右行至推料位置将推出到放料平台后小车左行回复到原始位置 , 触 发第九站的动作 ； PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
③和第二站的动作基本相同，只是将第八站的料块传送到第十站；在第四站的料块检测完成后叉车开始进仓库里的相应库位取空料盘<同种料块放在同一列，具体库位由程序进行设定》，放置到接料库位等待料块的到来，当第九站发出触发信号后表明料块已经被放置到刚刚放置的空料盘上，叉车动作将该料盘提起放置到刚才取空盘的库位，叉车回复原始位置同时给第一站发再次启动的信号，当所有的库位全部满了以后，可以按复位按钮进行复位。注：1、当库仓己满时，第一站继续发料《废料》这时应将第一站的启动／停止键拨向停止位置上。2、人工从已满的库仓中将成品料拿到第一站中，并将第十站启动／停止键自动／手动键，拨到停止及手动位置上，并按复位键，再将启动／停止、自动／手动拨到启动及自动位置上。3、做完上述动作，第一站启动／停止键拨向启动位置即启动进行新的工作循环。3PDF文件使用”pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
3 ⑨和第二站的动作基本相同 , 只是将第八站的料块传送到第十站 ； ⑩在第四站的料块检测完成后叉车开始进仓库里的相应库位取空料盘〈同种料块放 在同一列 , 具体库位由程序进行设定〉 , 放置到接料库位等待料块的到来 , 当 第九站发出触发信号后表明料块已经被放置到刚刚放置的空料盘上 , 叉车动作 将该料盘提起放置到刚才取空盘的库位 , 叉车回复原始位置同时给第一站发再 次启动的信号 , 当所有的库位全部满了以后 , 可以按复位按钮进行复位。 注：1 、当库仓己满时 , 第一站继续发料〈废料〉这时应将第一站的启动 / 停止键 拨向停止位置上。 2 、人工从己满的库仓中将成品料拿到第一站中 , 并将第十站启动 / 停止键、 自动 / 手动键 , 拨到停止及手动位置上 , 并按复位键 , 再将启动 / 停 止、自动 / 手动拨到启动及自动位置上。 3 、做完上述动作 , 第一站启动 / 停止键拨向启动位置即启动进行新的工作循 环。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
实验一：结构组成实验目的：使学生了解机电一体化实训操作系统基本结构及各单元的基本功能实验条件及步骤：方法一：断电、停气的前提下，面对实训台逐站了解其基本结构及功能。1、储料单元可将三种不同材质的原材料自重下落，并用气缸推出，出料口由机械传感器发出继续工作指令，由PLC控制。·工件通过顶料杆由仓库被分离到料板上·判断料板上有无工件·当料库无工件时，顶料杆不能推出·当工件被分离到料板上后，发出信号给下一单元2、翻转送料单元直流电机与真空吸盘组成本站·通过真空吸盘，将工件吸取后采用直流电机翻转180度，由左向右运动·摆杆到达右侧将释放工件·释放工件后摆杆向左运动3、尺寸检测单元·无杆气缸带动托料盘口向下移动将第二站传送过来的工件，进行尺寸检测，合格工件送下一站处理，不合格工件捡出·托料盘上升到顶部需要延时检测·根据测量结果，托料盘下降到中部或底部推料，并由薄型缸将工件与废料分别推出4、材质检测单元将尺寸检测合格的材料再进行材质检测·由直流电机加减速器完成旋转托盘的旋转角度·存储工件的检测结果，提供给加工单元和分捡单元5、气动手搬运单元用直流电机加减速器和气动机械手进行物移·机械手臂左右摆动180度·机械夹爪上、下运动·机械夹爪锁紧将工件传送·只有当机械手臂下降到底端时，才能做开合动作·完成动作后，发出信号给下一单元6、加工单元对传送过来的工件，依据第四站传送来的检测结果，设定只对塑料件进行钻孔加工·钻机旋转·钻机上下运动·锁紧槽将加工工件锁紧，钻机下降加工·加工完毕后，锁紧槽释放后发出信号给下一单元7、传送单元本站为直流电机带减速器和气缸的组合搬运装置，用真空吸盘抓取传送工件·旋转臂做上下运动·旋转臂左右旋转180度·真空吸盘吸取工件，进行传送8、分捡单元4PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
4 实验一．结构组成 实验目的 : 使学生了解机电一体化实训操作系统基本结构及各单元的基本功能 实验 条件及步骤 : 方法一 : 断电、停气的前提下 , 面对实训台逐站了解其基本结构及功能。 1 、储料单元 可将三种不同材质的原材料自重下落 , 并用气缸推出 , 出料口由机械传感器发出继 续工作指令 , 由 PLC 控制。 ·工件通过顶料杆由仓库被分离到料板上 ·判断料板上有无工件 ·当料库无工件时 , 顶料杆不能推出 ·当工件被分离到料板上后 , 发出信号给下一单元 2 、翻转送料单元 直流电机与真空吸盘组成本站 ·通过真空吸盘 , 将工件吸取后采用直流电机翻转 180 度 , 由左向右运动 ·摆杆到达右侧将释放工件 ·释放工件后摆杆向左运动 3 、尺寸检测单元 ·无杆气缸带动托料盘口向下移动将第二站传送过来的工件 , 进行尺寸检测 , 合格 工件送下一站处理 , 不合格工件捡出 ·托料盘上升到顶部需要延时检测 ·根据测量结果 , 托料盘下降到中部或底部推料 , 并由薄型缸将工件与废料分别推 出 4 、材质检测单元 将尺寸检测合格的材料再进行材质检测 ·由直流电机加减速器完成旋转托盘的旋转角度 ·存储工件的检测结果 , 提供给加工单元和分捡单元 5 、气动手搬运单元 用直流电机加减速器和气动机械手进行物移 ·机械手臂左右摆动 180 度 ·机械夹爪上、下运动 ·机械夹爪锁紧将工件传送 ·只有当机械手臂下降到底端时 , 才能做开合动作 ·完成动作后 , 发出信号给下一单元 6 、加工单元 对传送过来的工件 , 依据第四站传送来的检测结果 , 设定只对塑料件进行钻孔加 工 ·钻机旋转 ·钻机上下运动 ·锁紧槽将加工工件锁紧 , 钻机下降加工 ·加工完毕后 , 锁紧槽释放后发出信号给下一单元 7 、传送单元 本站为直流电机带减速器和气缸的组合搬运装置 , 用真空吸盘抓取传送工件 ·旋转臂做上下运动 ·旋转臂左右旋转 180 度 ·真空吸盘吸取工件 , 进行传送 8 、分捡单元 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
本站为直流电机带减速器一的分料系统，三种材料不同的工件在此站分料入库（依据第四站信息进行）·分捡车左右行驶·推料缸推料入库·分捡车将停在相应3个位置并分别推料入库·料槽满后，推料缸停止工作9、翻转送料单元本站为直流电机与真空吸盘组成·通过真空吸盘，将工件吸取后，采用直流电机翻转180度，由左向右运动·摆杆到达右侧吸盘将工件释放·释放工件后，直流电机带动摆杆到达垂直准备状态10、立体仓储单元本站由直流电机、齿型带、链条、库体及工件托盘组成，叉车可进行三维运动·当接受到信号后，叉车从前往后运动到达其位置·叉车上升到位·叉车将托盘取出·叉车将托盘送到放置工件台上·叉车将存工件的托盘取放到库位·叉车回原位上述实验使学生了解和掌握本系统的基本结构与功能方法二：在方法一静态了解后，采用方法二动态了解和掌握本系统的基本结构与功能（一）本系统的基本配置共计十站，每站中的控制核心为S7-200PLC，配上不同的机械装置，完成将工作从库中取出、检验、加工、分捡入库等功能。（二）送电和检查顺序1、送电在系统未送电之前，首先检查系统的接线，各个传感器的位置信号与原理图是否相同，然后检查直流电动机的转向与所在的工作环节的机械位置是否匹配。例如：第八站中的分捡小车，如果按原理图中接线K24（PLC输出电Q0.1）为让小车向左行驶，应当首先把小车放在安全位置，防止电机方向不对导致的损坏，如果接线都完全正确后，可以给各站送电。送电之前把各站的操作开关都放在安全位置（手动、停止），然后把PLC的拉机开关放在”STOP”位置，送PLC的AC22OV交流电源，然后送DC24V直流电源，但此时千万不要运行PLC。2、送电后的检查（非常重要）检查各站的传感器的信号都正常与否。按照原理图分站检查PLC输入点。第一站：初始位置应当在推出送料位置。此时前极限，及料板有料信号应当有，以及库中有工作信号也有。第二站：初始位置应当在左侧准备抓料位置。此时摆臂左极限有信号。第三站：初始位置在低位，推料收回位置，中位支撑缸在收回状态。此时托盘低位，推料收回信号，有信号。第四站：初始位置在送料位置或接料位置。因为本站是对称形状，所以此时在送料位置信号或者在复位位置，有信号。第五站：初始位置为机械手在左侧、高位、松开状态。此时机械手在左侧信号，机械手在高位，有信号。第六站：初始位置处于拉缸复位，钻机高位停止状态。此时钻机高位信号拉缸释放位置，有信号。第七站：初始位置处于旋臂在右侧、低位、吸盘释放状态。此时旋臂在右侧，在低5PDF文件使用“pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
5 本站为直流电机带减速器 -的分料系统 , 三种材料不同的工件在此站分料入库 ( 依 据第四 站信息进行 ) ·分捡车左右行驶 ·推料缸推料入库 ·分捡车将停在相应 3 个位置并分别推料入库 ·料槽满后 , 推料缸停止工作 9 、翻转送料单元 本站为直流电机与真空吸盘组成 ·通过真空吸盘 , 将工件吸取后 , 采用直流电机翻转 180 度 , 由左向右运动 ·摆杆到达右侧吸盘将工件释放 ·释放工件后 , 直流电机带动摆杆到达垂直准备状态 10 、立体仓储单元 本站由直流电机、齿型带、链条、库体及工件托盘组成 , 叉车可进行三维运动 ·当接受到信号后 , 叉车从前往后运动到达其位置 ·叉车上升到位 ·叉车将托盘取出 ·叉车将托盘送到放置工件台上 ·叉车将存工件的托盘取放到库位 ·叉车回原位 上述实验使学生了解和掌握本系统的基本结构与功能 方法二 : 在方法一静态了解后 , 采用方法二动态了解和掌握本系统的基本结构与功能 （一) 本系统的基本配置共计十站 , 每站中的控制核心为 S7-200PLC, 配上不同的 机械装置 , 完成将工作从 库中取出、检验、加工、分捡入库等功能。 ( 二 ) 送电和检查顺序 1 、送电 在系统未送电之前 , 首先检查系统的接线 , 各个传感器的位置信号与原理图是 否相同 , 然后检查直流电动机的转向与所在的工作环节的机械位置是否匹配。例如 : 第八站 中的分捡小车 , 如果按原理图中接线 K24(PLC 输出电 Q0.l) 为让小车向左 行驶 , 应 当首先把小车放在安全位置 , 防止电机方向不对导致的损坏 , 如果接线 都完全正确后 , 可以给各站送电。送电之前把各站的操作开关都放在安全位置 ( 手 动、停止 ), 然后把 PLC 的拉机开关放在 "STOP" 位置 , 送 PLC 的 AC220V 交流 电源 , 然后送 DC24V 直 流电源 , 但此时千万不要运行 PLC 。 2 、送电后的检查 ( 非常重要 ) 检查各站的传感器的信号都正常与否。按照原理图分站检查 PLC 输入点。 第一站 : 初始位置应当在推出送料位置。此时前极限 , 及料板有料信号应当有 , 以 及库中有工作信号也有。 第二站 : 初始位置应当在左侧准备抓料位置。此时摆臂左极限有信号。 第三站 : 初始位置在低位 , 推料收回位置 , 中位支撑缸在收回状态。此时托盘低 位 ,推料收回信号 , 有信号。 第四站 : 初始位置在送料位置或接料位置。因为本站是对称形状 , 所以此时在送料 位置信号或者在复位位置 , 有信号。 第五站 : 初始位置为机械手在左侧、高位、松开状态。此时机械手在左侧信号 , 机 械手在高位 , 有信号。 第六站 : 初始位置处于拉缸复位 , 钻机高位停止状态。此时钻机高位信号拉缸释放 位置 , 有信号。 第七站 : 初始位置处于旋臂在右侧、低位、吸盘释放状态。此时旋臂在右侧 , 在低 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn