机电一体化培训PPT课件
合集下载
《机电一体化技术》PPT课件
编辑ppt
10
式中：
线性时变系统的状态空间表达式 线性系统状态空间表达式的一般形式为：
开始 前页 后页 结束 10.011.02.0021.12021
编辑ppt
11
开始 前页 后页 结束 10.011.02.0021.12021
编辑ppt
12
线性定常系统的状态空间表达式 当线性系统的参数恒定时， 由式 (5-10) 则可得线性定常系统的状态空间表达式为：
3．系统最佳化。
4．系统仿真。
开始 前页 后页 结束 10.011.02.0021.12021
编辑ppt
6
5.2系统数学模型
控制系统的数学模型在控制系统的研究中有 着相当重要的地位，要对系统进行仿真处理， 首先应当知道系统的数学模型，然后才可以 对系统进行模拟。
数学模型是描述元素之间、子系统之间、层 次之间相互作用以及系统与环境相互作用的 数学表达式。它是根据系统的动态特性，即 通过决定系统特征的物理学定律，如机械﹑ 电气﹑热力﹑液压﹑气动等方面的基本定律 而写成的。
A 称为系统的状态矩阵； B 称为控制矩阵 ( 或输入矩阵 ) ； C 称为输出矩 阵； D 称为前馈矩阵。
开始 前页 后页 结束 10.011.02.0021.12021
编辑ppt
13
由以上分析可知，状态空间表达式具有以下 特点：
(1) 状态空间表达式是一种对系统的完全描 述，其核心是状态方程。
开始 前页 后页 结束 10.011.02.0021.12021
编辑ppt
3
5.1.2控制系统的分类 一．按输入量的特征分类
恒值控制系统 程序控制系统 随动系统（伺服系统）
二.按系统中传递信号的性质分类
《机电一体化系统》PPT课件
提高精度可以减少片缝气隙， 降低剪切毛刺；提高送料 速度直接影响到效率。对 硅钢片横剪线的要求，不 但要满足在高速下
（240m/ min）的片料定位要 求，以保证±0.1mm的尺 寸精度，而且还要满足去 毛刺（＜0.02mm）的要求。
主－从驱动方式的速度／转矩与机 械耦合同步控制系统 ①
主－从驱动方式的速度／转矩与机 械耦合同步控制系统 ②
2. 增量式光电编码器数字测速
M法测速、T法测速和M/T法 测速。详见光电编码器的内容。
方向TTL
方向TTL为高电平时，表示CP脉冲为正转 计数脉冲；方向TTL为低电平时，表示CP脉 冲为反转计数感器用于齿轮转速测 量的工程实例
5. 电涡流式（电感式 ）接近开关在位置限位 中的应用
非电量 非电量
电参量
电量
敏感元件
传感元件
测量转换电路
（被测量）
在弹性敏感元件上粘 贴有一种称电阻应变片 的 传感元件，该传感元 件能将变形量转换为电 阻值（电参量）的变化。 应变片电阻值的变化由 电桥电路转换成电压输 出，电桥电路即为测量 转换电路
因为在转换过程中， 压力、变形量、电阻值 及电压均成线性关系， 因此，最终压力与电压 成线 性对应关系。压力 转换成电压后，经过放 大等一系 列处理，由手 持式显示器显示出压力 变化值。
IC芯线焊接工作台技术指标 ③
项目
运动部分质量 运动部分速度 滚珠丝杠螺距 滚珠丝杠直径 滚珠丝杠长度 减速机构
摩擦系数 定位性能
停止精度
技术条件 项目
技术条件
15kg 125mm/s 5mm φ14mm 150mm
AC伺服电 动机
（低惯量电 动机）
额定功率 100W 额定转速 1500r/min 额定转矩 0.32Nm 光电编码器2500P/r （增量式）
（240m/ min）的片料定位要 求，以保证±0.1mm的尺 寸精度，而且还要满足去 毛刺（＜0.02mm）的要求。
主－从驱动方式的速度／转矩与机 械耦合同步控制系统 ①
主－从驱动方式的速度／转矩与机 械耦合同步控制系统 ②
2. 增量式光电编码器数字测速
M法测速、T法测速和M/T法 测速。详见光电编码器的内容。
方向TTL
方向TTL为高电平时，表示CP脉冲为正转 计数脉冲；方向TTL为低电平时，表示CP脉 冲为反转计数感器用于齿轮转速测 量的工程实例
5. 电涡流式（电感式 ）接近开关在位置限位 中的应用
非电量 非电量
电参量
电量
敏感元件
传感元件
测量转换电路
（被测量）
在弹性敏感元件上粘 贴有一种称电阻应变片 的 传感元件，该传感元 件能将变形量转换为电 阻值（电参量）的变化。 应变片电阻值的变化由 电桥电路转换成电压输 出，电桥电路即为测量 转换电路
因为在转换过程中， 压力、变形量、电阻值 及电压均成线性关系， 因此，最终压力与电压 成线 性对应关系。压力 转换成电压后，经过放 大等一系 列处理，由手 持式显示器显示出压力 变化值。
IC芯线焊接工作台技术指标 ③
项目
运动部分质量 运动部分速度 滚珠丝杠螺距 滚珠丝杠直径 滚珠丝杠长度 减速机构
摩擦系数 定位性能
停止精度
技术条件 项目
技术条件
15kg 125mm/s 5mm φ14mm 150mm
AC伺服电 动机
（低惯量电 动机）
额定功率 100W 额定转速 1500r/min 额定转矩 0.32Nm 光电编码器2500P/r （增量式）
《机电一体化技术》PPT课件
智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、
生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人
类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决
策等能力，以求得到更高的控制目标。
2021/6/10
33
1.7 机电一体化的发展趋势
2 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研 制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接 口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分 复杂但又是非常重要的事。这需要制定各项标准， 以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突， 近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以 通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产 品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论 是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产 机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化 企业带来美好的前程。
3. 可编程序控制器、”电力电子“等的发展为”机 电一体化“提供了坚强基础。
4. 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使” 机电一体化“跃上新台阶。
2021/6/10
11
1.3 机电一体化系统的构成
CNC
位置,速 度反馈
位置,速度 检测单元
电机
2021/6/10
数控机床伺服系统组成
机械 部件
12
1.3 机电一体化系统的构成
品设计和制造中存在的各种问题后，即可投入大
批量生产。
2021/6/10
27
1.6 机电一体化对机械工业的影响
1 提高性能、扩展功能
今日的数控机床充分发挥计算机的威力，运用 时间序列分析和精度创成等理论建立数学模型。 已有可能实时预报包括随机误差在内的机床误 差，然后自动校正，从而达到前所未有的精度。 采用对阻尼进行预报，一旦接近临界值时就自动 调整切削用量，这又可能出现永不颤振的机床， 保证很高的生产率和良好的加工表面。
《机电一体化技术》课件
伺服系统
总结词
伺服系统是机电一体化系统中实现精确控制的重要部 分。
详细描述
伺服系统是机电一体化系统中实现精确控制的关键部 分之一，它能够根据控制信号调整执行机构的运动轨 迹和位置，实现高精度的位置控制和速度控制。伺服 系统通常由伺服电机、伺服驱动器和控制器等组成， 具有快速响应、高精度和高稳定性的特点。在机电一 体化系统中，伺服系统广泛应用于各种需要精确控制 的场合，如数控机床、机器人、自动化生产线等。
01
机电一体化技术的 未来展望
人工智能与机电一体化的结合
01
人工智能技术为机电一体化系统提供智能化决策和 控制能力，提高系统的自主性和适应性。
02
人工智能技术可以用于优化机电一体化系统的设计 和生产过程，提高生产效率和产品质量。
03
人工智能技术还可以用于故障诊断和预测，提高机 电一体化系统的可靠性和安全性。
位、稳定运行以及节能降耗等目标。
系统总体技术
总结词
系统总体技术是实现机电一体化系统整体协 调和优化的关键，涉及系统总体设计、集成 与优化等方面的技术。
详细描述
在机电一体化系统中，系统总体技术主要用 于对系统的各个组成部分进行整体协调和优 化，以达到最佳的性能和效果。它涉及到系 统总体设计、模块化设计、可维护性设计、 可靠性设计等方面。通过系统总体技术，可 以实现系统的整体优化和协调，提高系统的
机电一体化技术的应用领域
总结词：机电一体化技术在许多领域都有广泛的应用 ，如数控机床、自动化生产线、机器人、智能家居等 。
详细描述：在制造业中，数控机床是机电一体化技术的 典型应用，通过引入计算机数控系统，实现了高精度、 高效率的加工。在自动化生产线中，机电一体化技术用 于实现生产流程的自动化和智能化，提高了生产效率和 产品质量。此外，机器人技术也是机电一体化技术的应 用之一，可用于工业生产中的搬运、装配、检测等环节 ，提高了生产效率和降低了人工成本。在智能家居领域 ，机电一体化技术可以实现家居设备的智能化控制和管 理，提高生活品质和便利性。
《机电一体化》课件
空控制系统等。
计算机技术基础
计算机技术概述
介绍计算机技术的基本概念、发展历程 和应用领域。
计算机组成结构
介绍计算机的基本组成结构和工作原理 ，如CPU、内存、外存等。
计算机软件基础
介绍计算机软件的基本概念和应用领域 ，如操作系统、数据库、编程语言等。
计算机网络基础
介绍计算机网络的基本原理和应用领域 ，如互联网、局域网等。
建立行业标准与规范
政府应制定和完善机电一体化行业的 标准和规范，促进产业的健康发展。
培养专业人才
高校和企业应注重机电一体化人才的 培养，为行业发展提供人才支持。
加强国际合作与交流
企业应积极参与国际合作与交流，引 进国外先进技术和管理经验，提高自 身竞争力。
THANKS
数控技术是一种数字化控 制技术，通过计算机编程 实现对机床等设备的精确 控制。
应用领域
数控技术在机械制造、航 空航天、汽车制造等领域 广泛应用，提高了加工精 度和生产效率。
技术特点
数控技术具有高精度、高 效率、高柔性等特点，能 够满足复杂零件的加工需 求。
工业机器人及应用
工业机器人
工业机器人是一种自动化 设备，能够代替人工完成 危险、繁重、重复的工作 。
智能制造系统具有信息化、自动化、 智能化等特点，能够大幅提高生产效 率和产品质量。
应用领域
智能制造系统在机械制造、航空航天 、汽车制造等领域广泛应用，提高了 生产效率和产品质量。
05
机电一体化的未来发展
机电一体化技术的发展趋势
智能化
模块化与集成化
随着人工智能和机器学习技术的不断发展 ，机电一体化产品将更加智能化，能够自 主完成更复杂的操作和任务。
详细设计
计算机技术基础
计算机技术概述
介绍计算机技术的基本概念、发展历程 和应用领域。
计算机组成结构
介绍计算机的基本组成结构和工作原理 ，如CPU、内存、外存等。
计算机软件基础
介绍计算机软件的基本概念和应用领域 ，如操作系统、数据库、编程语言等。
计算机网络基础
介绍计算机网络的基本原理和应用领域 ，如互联网、局域网等。
建立行业标准与规范
政府应制定和完善机电一体化行业的 标准和规范，促进产业的健康发展。
培养专业人才
高校和企业应注重机电一体化人才的 培养，为行业发展提供人才支持。
加强国际合作与交流
企业应积极参与国际合作与交流，引 进国外先进技术和管理经验，提高自 身竞争力。
THANKS
数控技术是一种数字化控 制技术，通过计算机编程 实现对机床等设备的精确 控制。
应用领域
数控技术在机械制造、航 空航天、汽车制造等领域 广泛应用，提高了加工精 度和生产效率。
技术特点
数控技术具有高精度、高 效率、高柔性等特点，能 够满足复杂零件的加工需 求。
工业机器人及应用
工业机器人
工业机器人是一种自动化 设备，能够代替人工完成 危险、繁重、重复的工作 。
智能制造系统具有信息化、自动化、 智能化等特点，能够大幅提高生产效 率和产品质量。
应用领域
智能制造系统在机械制造、航空航天 、汽车制造等领域广泛应用，提高了 生产效率和产品质量。
05
机电一体化的未来发展
机电一体化技术的发展趋势
智能化
模块化与集成化
随着人工智能和机器学习技术的不断发展 ，机电一体化产品将更加智能化，能够自 主完成更复杂的操作和任务。
详细设计
专业教育机电一体化PPT课件
2.培养兴趣，提高能力 兴趣是最好的老师，钻研是最好的途 径，通过钻研提高能力，接受未来的 挑战。
第24页/共35页
对同学们的几点希望：
3.积极向上，全面发展 高尚的情操，向上的风貌是走向成 功的助推剂； 美好的心灵、文明的举止、健康的 身体代表着青年人的追求与品质。
第25页/共35页
对同学们的几点希望：
6.分清美丑、完善自己 社会在进步、世界更多样； 青年是社会的未来，应该按照主 流社会的道德标准、审美观点规 范自己的言行。
第28页/共35页
对同学们的几点希望：
7.爱父母、爱祖国、爱自己 爱父母要有行动； 爱祖国要下功夫； 爱自己不虚度光阴。
第29页/共35页
对同学们的几点希望：
8.融入集体、团结向上 良好的班风能够促进学习， 团结的集体能克服更多的困难。
机电一体化技术、数控技术、模具设计与制造
✓ 两个技术中心：
机电一体化技术中心、现代制造技术中心
✓ 教职工…人（其中教授…人，副教授…人） ✓ 完善的实验实习场地与设备 ✓ 骨干校重点建设专业
第2页/共35页
• 什么是机电一体化技术？学这个专业将来有没有发展？ • 三年会学习哪些课程？会不会太难？ • 毕业了会找什么样的工作？ • 除了在学校学习，我还有什么机会来提高我的专业能力？
第10页/共35页
机电一体化技术专业—课程设置
1. 公共必修课
数学、公共英语、体育、计算机应用基础、……
2. 核心技术课
机械制图与CAD、工业控制电路分析与制作、可编程 控制器的应用、气动机构分析与安装、自动化生产制造 技术
3. 专业限选课
机械工程应用技术、电机拖动系统分析与安装、工业 控制与现场总线、…… 4. 实习实训（钳工、电工技能、企业实习、……）
第24页/共35页
对同学们的几点希望：
3.积极向上，全面发展 高尚的情操，向上的风貌是走向成 功的助推剂； 美好的心灵、文明的举止、健康的 身体代表着青年人的追求与品质。
第25页/共35页
对同学们的几点希望：
6.分清美丑、完善自己 社会在进步、世界更多样； 青年是社会的未来，应该按照主 流社会的道德标准、审美观点规 范自己的言行。
第28页/共35页
对同学们的几点希望：
7.爱父母、爱祖国、爱自己 爱父母要有行动； 爱祖国要下功夫； 爱自己不虚度光阴。
第29页/共35页
对同学们的几点希望：
8.融入集体、团结向上 良好的班风能够促进学习， 团结的集体能克服更多的困难。
机电一体化技术、数控技术、模具设计与制造
✓ 两个技术中心：
机电一体化技术中心、现代制造技术中心
✓ 教职工…人（其中教授…人，副教授…人） ✓ 完善的实验实习场地与设备 ✓ 骨干校重点建设专业
第2页/共35页
• 什么是机电一体化技术？学这个专业将来有没有发展？ • 三年会学习哪些课程？会不会太难？ • 毕业了会找什么样的工作？ • 除了在学校学习，我还有什么机会来提高我的专业能力？
第10页/共35页
机电一体化技术专业—课程设置
1. 公共必修课
数学、公共英语、体育、计算机应用基础、……
2. 核心技术课
机械制图与CAD、工业控制电路分析与制作、可编程 控制器的应用、气动机构分析与安装、自动化生产制造 技术
3. 专业限选课
机械工程应用技术、电机拖动系统分析与安装、工业 控制与现场总线、…… 4. 实习实训（钳工、电工技能、企业实习、……）
机电一体化培训课件
J1
包括齿轮z2、 z3和轴Ⅱ的惯量
包括齿轮z1和轴Ⅰ的惯量
机械传动
特性
4.传动带转动惯量
机电一体化技术
m
折算到驱动轴上的总转动惯量J
……
v J =(m +mD )d 2
d
J
传动带质量
机械传动
特性
折算到齿轮轴上的总转动惯量J
m1 m2
齿条
J =(m1 +m2 )r 2 +J c
齿轮
r
齿轮惯量
机械传动
特性
机电一体化技术
3.齿轮转动惯量
Ⅲ z2
Ⅱ
i1 = z2
z1
z1
Ⅰ J
z4
折算到Ⅰ轴上的总转动惯量J
() J3
J =J1 +1i2J+2 i
2
1 2i
J3
i2 = z3 z4
J2 z3
包括齿轮z4和轴Ⅲ的惯量
机电一体化技术
机械传动
概述 机电一体化设备进给传动方案 双矩形导轨导向方式 低速爬行现象 进给传动“滚动化”的必要性 直线滚动导轨
圆形导轨 滚动导轨块和直线轴承导轨 滚珠丝杠螺母副 滚珠花键 支承部件 滚珠丝杠与进给电机的连接 直线电机 转动惯量
机械传动
概述
机电一体化技术
机械传动
传统的机械传动是一种把动力机产生的运动和动力传递 给执行机构的中间装置，是一种转矩和转速的变换器，其目 的是使驱动电动机与负载之间在转矩和转速上得到合理的匹 配。
进给电机驱动丝杠旋转时， 和运动部件固定在一起的螺母作 直线运动，螺母内的滚珠在丝杠 带圆弧的螺旋滚道内滚动，并在 螺母内不断循环。按照滚珠的循 环方式，滚珠丝杠螺母副分成内 循环和外循环两大类。
机电一体化技术ppt课件(完整版)
1. 4机电一体化系统的设计
1 .4.5机电一体化系统的设计流程 各种机电一体化系统的研究、开发、生产
及销售的过程各有其自身特点，归纳其基本规 律，机电一体化系统的设计流程如图1-6所示。
目录
第1章概论 1. 1机电一体化的定义 1. 2机电一体化系统的基本构成 1. 3机电一体化相关技术 1.4机电一体化系统的设计 1.5机电一体化技术的发展历程和发展趋势
下一页
第2章机械技术 2.1概述 2.2机械传动 2.3支承部件 2.4导轨副
目录
上一页 下一页 返回
目录
第3章自动化控制技术 3. 1自动控制技术概述 3. 2 PID控制技术 3 .3模糊控制理沦 3 .4计算机控制系统 3. 5先进控制方法简介
取代法就是用电气控制取代原系统中机械 控制机构。这种方法就是改造旧产品开发新产 品或对原系统进行技术改造常用的方法。如用 电气调速控制系统取代机械式变速机构，用可 编程序控制器取代机械凸轮控制机构、中间继 电器等。这不但大大简化了机械结构和电气控 制，而且提高了系统的性能和质量。这种方法 是改造传统机械产品的常用方法。
上一页 下一页 返回
1. 4机电一体化系统的设计
1 .4. 2机电一体化系统开发的类型 1.开发性设计 开发性设计是一种独创性的设计方式，在 没有参考样板的情况下，通过抽象思维和理沦 分析，依据产品性能和质量要求设计出系统原 理和制造工艺。开发性设计属于产品发明专利 范畴。最初的电视机和录像机、中国的“神舟 一七号”航天飞机都属于开发性设计。 2.适应性设计 适应性设计是在参考同类产品上一的页基下础一上页 ，返回 主要原理和设计方案保持不变的情况下，通过
1. 4机电一体化系统的设计
1 .4. 4机电一体化系统设计 所谓的系统设计，就是用系统思维综合运
机电一体化培训PPT课件
52
课程四 六轴机器人单元 六轴机器人单元
53
课程四 六轴机器人单元 设备 认识
标签台 桌体 桌面接口板 按钮板 控制挂板
吸盘 抓手 升降台B 推杆气缸B
加盖定位气缸 出料台 升降台A 推杆气缸A
54
课程四 六轴机器人单元 IO原理
废料皮带 出料位检测传感器
分拣气缸 不合格位到位检测
龙门检测机构 进料位检测传感器
46
课程三 检测分拣单元 设备 认识
瓶盖颜色检测
状态灯带 光纤A接收 光纤B发射端
光纤A发射 光纤B接收端
龙门检测机
47
课程三 检测分拣单元 接口线路板
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
拧盖机构 定位气缸 ABB中间断电器 按钮板（电源模块） 按钮板（控制模块）
33
课程二加盖拧盖单元
料筒 加盖升降
气缸 加盖伸缩
气缸 加盖气抓 料筒瓶盖检
测传感器
加盖机构
拧盖升降 气缸
拧盖电机
拧盖机构
34
课程二 加盖拧盖单元 互动时间
问答1：气动元件有哪些 问答2：请你说说单作用气缸与双作用气缸的 区别
备注
42
课程二 加盖拧盖单元 拧盖机构
序号 1 2 3
名称 X14 Y1 Y5
功能描述 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合 Y1闭合，拧盖电机运行 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
备注
43
2019/11/6
44
课程三 检测分拣单元
课程四 六轴机器人单元 六轴机器人单元
53
课程四 六轴机器人单元 设备 认识
标签台 桌体 桌面接口板 按钮板 控制挂板
吸盘 抓手 升降台B 推杆气缸B
加盖定位气缸 出料台 升降台A 推杆气缸A
54
课程四 六轴机器人单元 IO原理
废料皮带 出料位检测传感器
分拣气缸 不合格位到位检测
龙门检测机构 进料位检测传感器
46
课程三 检测分拣单元 设备 认识
瓶盖颜色检测
状态灯带 光纤A接收 光纤B发射端
光纤A发射 光纤B接收端
龙门检测机
47
课程三 检测分拣单元 接口线路板
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
拧盖机构 定位气缸 ABB中间断电器 按钮板（电源模块） 按钮板（控制模块）
33
课程二加盖拧盖单元
料筒 加盖升降
气缸 加盖伸缩
气缸 加盖气抓 料筒瓶盖检
测传感器
加盖机构
拧盖升降 气缸
拧盖电机
拧盖机构
34
课程二 加盖拧盖单元 互动时间
问答1：气动元件有哪些 问答2：请你说说单作用气缸与双作用气缸的 区别
备注
42
课程二 加盖拧盖单元 拧盖机构
序号 1 2 3
名称 X14 Y1 Y5
功能描述 拧盖升降气缸上限位感应，X14闭合 Y1闭合，拧盖电机运行 Y5闭合，拧盖升降气缸下降
备注
43
2019/11/6
44
课程三 检测分拣单元
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机动力线等
其他控制元件
其他控制元件
控制挂板
信号线37 芯并口线
信号线15 芯并口线
台面执行机构 14
SX-815Q介绍 设备单元间的连接：
电源箱
电源线
气源
颗粒上料单元 加盖拧盖单元 检测分拣单元 6轴机器人单元
气管
成品入仓单元
15
课程一 颗粒上料单元
颗粒上料单元
16
课程一 颗粒上料单元 设备认识
第6点是只有选配了视觉检测单元 才能实现的功能。
12
SX-815Q介绍 工作单元：
5、成品入仓单元
两轴伺服电机控制堆垛机的位置； 堆垛机上有双吸盘和气缸组成用 于抓取六轴机器人单元所完成的箱 子； 通过脉冲定位控制和仓位传感器的 配合，成品箱子被堆垛机依次放入 仓库的仓位中，直到仓库被堆满。
13
SX-815Q介绍 设备单元内接线： 24V电源线，电
19
课程一 颗粒上料单元
NPN传感器
磁性开关
20
课程一 颗粒上料单元
PLC输入原理
21
课程一 颗粒上料单元
变频器的应用原理
FR-D740变频器的主回路
22
课程一 颗粒上料单元
变频器的应用原理
控制输入信号
输出信号 FR-D740变频器
23
课程一 颗粒上料单元
变频器的参数设置
参数
Pr.1
Pr.2 Pr.4 Pr.5 Pr.6 Pr.7 Pr.8 Pr.79
三向培训学院
机电一体化大赛培训班
2013年2月28日
1
话题一
815Q机电一体化综合实训 设备介绍
2
SX-815Q介绍 项目的定位：
技能竞赛
参照世界技能竞赛标准 适合市、省、部级各类竞赛
自动化高新技术培训鉴定
维修电工、PLC设计师、工业自动化等专业教学实习
高技能培训基地
技术先进性适合高技能人才培训基地需求
9
SX-815Q介绍 设备功能：
2、加盖拧盖
被加满液体（或填装颗粒后）的 瓶子通过输送带（带由直流电机 驱动）被输送到加盖机构后，通 过定位气缸对瓶子定位，加盖机 构启动加盖流程，完成加盖动作； 加上盖的瓶子继续被送往拧盖机 构，到了拧盖机构下方后，通过 定位气缸对瓶子定位，拧盖机构 启动，将瓶盖拧紧，继续随长皮 带前进。
上料皮带 主皮带 光纤头 光纤传感 器放大器 台面接口板 桌体 控制挂板
物料筒 推料气缸 选料皮带 吸取机构 定位气缸
ABB中间断电器
按钮板（电源模块） 按钮板（控制模块）
17
课程一 颗粒上料单元 设备认识
颜色确认传感器
推料气缸前限 推料气缸
物料检测传感器
18
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课程一 颗粒上料单元 互动时间
问答1：请说出传感器按照感应方式不同，可 以分为哪几种传感器？ 问答2：请说出传感器按照接口方式不同，可 以分为哪几种传感器？
格的瓶子被分拣机构推送到废品 皮带上（短皮带带由直流电机驱 动）； 拧盖与液位均合格的瓶子被输送 到皮带末端，等待机器人搬运。
11
SX-815Q介绍 设备功能：
4、搬运包装
通过六轴机器人对经过检测分拣
单元检测合格的灌装瓶进行搬运 装箱，在箱子中装入4个瓶子后； 机器人用双吸盘进行加盖；
机器人用一个或两个吸盘在盒盖上 贴上和箱子中瓶子的盖子颜色相 对应的标签以显示箱子内的摆放 情况； 2个箱体升降台存储箱子和箱盖， 并由步进电机晚上升降台的升降； 机器人拾取视觉单元输送的标签 贴到箱盖上。
3
SX-815Q介绍 设备组成：
设备是以模块化的“工作单元”为核心组成的 MPS生产线。
目前已经开发的工作单元：10个
集成了PLC、模块量模块、触摸屏、工业 机器人、CCD视觉处理、变频器驱动、步进驱 动、伺服驱动、气压驱动、电力电子、传感器、 网络通讯等技术。
4
SX-815Q介绍 工作单元：
10
SX-815Q介绍 设备功能：
3、检测分拣
拧盖后的瓶子经过此单元进行检
测，在检测皮带（长皮带由直流 电机驱动）上前进，检测内容； 1）回归反射传感器检测瓶盖是否 拧紧； 2）龙门机构水对射传感器检测瓶 子内部液位是否符合要求（配合 液体灌装流程）；龙门机构对射 光纤传感器检测瓶子内部颗粒数 量是否符合要求（配合颗粒上料 流程）；龙门机构上方的颜色光 纤传感器对拧盖颜色进行识别； 瓶子通过龙门后即检测完毕，继 续随长皮带前进； 拧盖、液位（或颗粒数量）不合
名称
上限频率
下限频率 多段速设定（高速） 多段速设定（中速） 多段速设定（低速） 加速时间 减速时间 运行模式选择
初始值
1200
0 50 30 10 5 5 0
设定值
50
10 45 35 25 1 1 04
24
课程一 颗粒上料单元 动作要求
见视频
25
课程一 颗粒上料单元 IO原理
26
课程一 颗粒上料单元 控制程序设计思路
1、颗粒上料
空瓶被人工摆放在上料皮带（短 皮带由直流电机驱动）上，启动 运行后，瓶子被逐个运送到填装 颗粒的输送皮带上（长皮带由直 流电机驱动）； 同时循环选料输送带（由变频电 机驱动）启动，多个颗粒在输送 带上循环移动，通过色标传感器 对颗粒的颜色进行分辨，当出现 被选颜色颗粒时，待该颗粒进入 下一条输送带后，电机反转将该 物料停放于颗粒搬运机构的正下 方； 当空瓶经过填装机构下方时，通 过定位气缸对瓶子定位，然后颗 粒搬运机构启动搬运流程对空瓶 填装颗粒，空瓶被加入三个颗粒， 继续随长皮带前进。
5
SX-815Q介绍 工作站与工作单元：
工作单元组成工作站，多个工作站 不同搭配形成不同功能的工作站 7个组合应用
6
SX-815Q介绍 6轴应用
4轴应用
2轴应用
7
SX-815Q介绍 标准配置：
颗粒上料单元 加盖拧盖单元 检测分拣单元 6轴机器人单元 成品入仓单元
8
SX-815Q介绍 设备功能：
功能描述 填装升降气缸上限位感应，X14闭合 填装升降气缸下限位感应，X15闭合 旋转气缸左限感应，X16闭合 旋转气缸右限感应，X17闭合 吸盘填装物料感应，X20闭合 Y2闭合 旋转气缸旋转 Y3闭合 填装升降气缸下降 Y4闭合 取料吸盘拾取
1、将设备分成3大模块：输送皮带、小料块上料分 拣机构、吸取机构 。 2、3大模块各自写成一个子程序。 3、各模块之间通过自己的交换信号，连接成一个 完整的单元控制程序
27
课程一 颗粒上料单元 吸取机构相关IO
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
名称 X14 X15 X16 X17 X20 Y2 Y3 Y4
其他控制元件
其他控制元件
控制挂板
信号线37 芯并口线
信号线15 芯并口线
台面执行机构 14
SX-815Q介绍 设备单元间的连接：
电源箱
电源线
气源
颗粒上料单元 加盖拧盖单元 检测分拣单元 6轴机器人单元
气管
成品入仓单元
15
课程一 颗粒上料单元
颗粒上料单元
16
课程一 颗粒上料单元 设备认识
第6点是只有选配了视觉检测单元 才能实现的功能。
12
SX-815Q介绍 工作单元：
5、成品入仓单元
两轴伺服电机控制堆垛机的位置； 堆垛机上有双吸盘和气缸组成用 于抓取六轴机器人单元所完成的箱 子； 通过脉冲定位控制和仓位传感器的 配合，成品箱子被堆垛机依次放入 仓库的仓位中，直到仓库被堆满。
13
SX-815Q介绍 设备单元内接线： 24V电源线，电
19
课程一 颗粒上料单元
NPN传感器
磁性开关
20
课程一 颗粒上料单元
PLC输入原理
21
课程一 颗粒上料单元
变频器的应用原理
FR-D740变频器的主回路
22
课程一 颗粒上料单元
变频器的应用原理
控制输入信号
输出信号 FR-D740变频器
23
课程一 颗粒上料单元
变频器的参数设置
参数
Pr.1
Pr.2 Pr.4 Pr.5 Pr.6 Pr.7 Pr.8 Pr.79
三向培训学院
机电一体化大赛培训班
2013年2月28日
1
话题一
815Q机电一体化综合实训 设备介绍
2
SX-815Q介绍 项目的定位：
技能竞赛
参照世界技能竞赛标准 适合市、省、部级各类竞赛
自动化高新技术培训鉴定
维修电工、PLC设计师、工业自动化等专业教学实习
高技能培训基地
技术先进性适合高技能人才培训基地需求
9
SX-815Q介绍 设备功能：
2、加盖拧盖
被加满液体（或填装颗粒后）的 瓶子通过输送带（带由直流电机 驱动）被输送到加盖机构后，通 过定位气缸对瓶子定位，加盖机 构启动加盖流程，完成加盖动作； 加上盖的瓶子继续被送往拧盖机 构，到了拧盖机构下方后，通过 定位气缸对瓶子定位，拧盖机构 启动，将瓶盖拧紧，继续随长皮 带前进。
上料皮带 主皮带 光纤头 光纤传感 器放大器 台面接口板 桌体 控制挂板
物料筒 推料气缸 选料皮带 吸取机构 定位气缸
ABB中间断电器
按钮板（电源模块） 按钮板（控制模块）
17
课程一 颗粒上料单元 设备认识
颜色确认传感器
推料气缸前限 推料气缸
物料检测传感器
18
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课程一 颗粒上料单元 互动时间
问答1：请说出传感器按照感应方式不同，可 以分为哪几种传感器？ 问答2：请说出传感器按照接口方式不同，可 以分为哪几种传感器？
格的瓶子被分拣机构推送到废品 皮带上（短皮带带由直流电机驱 动）； 拧盖与液位均合格的瓶子被输送 到皮带末端，等待机器人搬运。
11
SX-815Q介绍 设备功能：
4、搬运包装
通过六轴机器人对经过检测分拣
单元检测合格的灌装瓶进行搬运 装箱，在箱子中装入4个瓶子后； 机器人用双吸盘进行加盖；
机器人用一个或两个吸盘在盒盖上 贴上和箱子中瓶子的盖子颜色相 对应的标签以显示箱子内的摆放 情况； 2个箱体升降台存储箱子和箱盖， 并由步进电机晚上升降台的升降； 机器人拾取视觉单元输送的标签 贴到箱盖上。
3
SX-815Q介绍 设备组成：
设备是以模块化的“工作单元”为核心组成的 MPS生产线。
目前已经开发的工作单元：10个
集成了PLC、模块量模块、触摸屏、工业 机器人、CCD视觉处理、变频器驱动、步进驱 动、伺服驱动、气压驱动、电力电子、传感器、 网络通讯等技术。
4
SX-815Q介绍 工作单元：
10
SX-815Q介绍 设备功能：
3、检测分拣
拧盖后的瓶子经过此单元进行检
测，在检测皮带（长皮带由直流 电机驱动）上前进，检测内容； 1）回归反射传感器检测瓶盖是否 拧紧； 2）龙门机构水对射传感器检测瓶 子内部液位是否符合要求（配合 液体灌装流程）；龙门机构对射 光纤传感器检测瓶子内部颗粒数 量是否符合要求（配合颗粒上料 流程）；龙门机构上方的颜色光 纤传感器对拧盖颜色进行识别； 瓶子通过龙门后即检测完毕，继 续随长皮带前进； 拧盖、液位（或颗粒数量）不合
名称
上限频率
下限频率 多段速设定（高速） 多段速设定（中速） 多段速设定（低速） 加速时间 减速时间 运行模式选择
初始值
1200
0 50 30 10 5 5 0
设定值
50
10 45 35 25 1 1 04
24
课程一 颗粒上料单元 动作要求
见视频
25
课程一 颗粒上料单元 IO原理
26
课程一 颗粒上料单元 控制程序设计思路
1、颗粒上料
空瓶被人工摆放在上料皮带（短 皮带由直流电机驱动）上，启动 运行后，瓶子被逐个运送到填装 颗粒的输送皮带上（长皮带由直 流电机驱动）； 同时循环选料输送带（由变频电 机驱动）启动，多个颗粒在输送 带上循环移动，通过色标传感器 对颗粒的颜色进行分辨，当出现 被选颜色颗粒时，待该颗粒进入 下一条输送带后，电机反转将该 物料停放于颗粒搬运机构的正下 方； 当空瓶经过填装机构下方时，通 过定位气缸对瓶子定位，然后颗 粒搬运机构启动搬运流程对空瓶 填装颗粒，空瓶被加入三个颗粒， 继续随长皮带前进。
5
SX-815Q介绍 工作站与工作单元：
工作单元组成工作站，多个工作站 不同搭配形成不同功能的工作站 7个组合应用
6
SX-815Q介绍 6轴应用
4轴应用
2轴应用
7
SX-815Q介绍 标准配置：
颗粒上料单元 加盖拧盖单元 检测分拣单元 6轴机器人单元 成品入仓单元
8
SX-815Q介绍 设备功能：
功能描述 填装升降气缸上限位感应，X14闭合 填装升降气缸下限位感应，X15闭合 旋转气缸左限感应，X16闭合 旋转气缸右限感应，X17闭合 吸盘填装物料感应，X20闭合 Y2闭合 旋转气缸旋转 Y3闭合 填装升降气缸下降 Y4闭合 取料吸盘拾取
1、将设备分成3大模块：输送皮带、小料块上料分 拣机构、吸取机构 。 2、3大模块各自写成一个子程序。 3、各模块之间通过自己的交换信号，连接成一个 完整的单元控制程序
27
课程一 颗粒上料单元 吸取机构相关IO
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
名称 X14 X15 X16 X17 X20 Y2 Y3 Y4