机电一体化技术综合应用实例全解
机电一体化系统设计典型实例
1
优势
提高劳动效率，降低成本，增强品质和可靠性，利于维护和管理，并且有一定的 生态效益。
2
挑战
需要协调多个领域的专业技能和信息，需要对未来市场趋势和新技术有敏锐的洞 察力。
结论和总结
未来趋势
随着城市化进程加速，智慧城市崛起，机电一体 化技术将发挥更加重要的作用。
应用广泛
除了上述提到的几个行业，机电一体化技术还可 以广泛应用于医疗、农业、能源等领域。
利用机器视觉技术和高精度 地图，实现自动驾驶，减少 人为事故，提高交通规划的 效率。
智能设施
借助物联网技术和现代传感 器，交通设施变得更加智能 化，如自动收费、智慧路灯、 快速充电等。
流量管理
交通监测和分析系统可以帮 助城市管理者更好地解决交 通拥堵、路况状况和安全问 题。
机电一体化系统设计的优势和挑战
典型实例1：自动化生产线
质量控制
为了生产一致的高质量产品，生产线上使用了 各种传感器、机器视觉技术，以及即时数据处 理软件。
智能机械
生产线使用了各类高效率的机械装备，如机器 人和自动化部件来执行重复性工作。
实时监控
使用先进仪表和监控系统来跟生产量、质量， 及时发现和解决问题。
典型实例2：智能家居系统
提高质量
优秀的系统设计可以增加 可靠性和一致性，减少错 误率，提高产品质量。
机电一体化系统设计的基本原则
1
综合考虑
根据具体需求和环境条件，综合考虑
高效稳定
2
机械、电气、控制等因素。
设计系统要注重功能稳定性，保证机
电作用的高效协同。
3
安全实用
系统设计要符合安全要求，具有便于 维修、保养和更新升级的特点。
新机电一体化典型实例
8 机电一体化系统典型实例8.4 计算机集成制造系统近年来世界各国都在大力开展计算机集成制造系统CIMS （Computer Intergrated Manufacturing System ）方面的研究工作。
CIMS 是计算机技术和机械制造业相结合的产物，是机械制造业的一次技术革命。
(1) CIMS 的结构随着计算机技术的发展，机械工业自动化已逐步从过去的大批量生产方式向高效率、低成本的多品种、小批量自动化生产方式转变。
CIMS 就是为了实现机械工厂的全盘自动化和无人化而提出来的。
其基本思想就是按系统工程的观点将整个工厂组成一个系统，用计算机对产品的初始构思和设计直至最终的装配和检验的全过程实现管理和控制。
对于CIMS ，只需输入所需产品的有关市场及设计的信息和原材料，就可以输出经过检验的合格产品。
它是一种以计算机为基础，将企业全部生产活动的各个环节与各种自动化系统有机地联系起来，借以获得最佳经济效果的生产经营系统。
它利用计算机将独立发展起来的计算机辅助设计（CAD ）、计算机辅助制造（CAM ）、柔性制造系统（FMS ），管理信息系统（MIS ）以及决策支持系统（DSS ）综合为一个有机的整体，从而实现产品订货、设计、制造、管理和销售过程的自动化。
它是一种把工程设计、生产制造、市场分析以及其它支持功能合理地组织起来的计算机集成系统。
CIMS 是在柔性制造技术、计算机技术、信息技术和系统科学的基础上，将制造工厂经营活动所需的各种自动化系统有机地集成起来，使其能适应市场变化和多品种、小批量生产要求的高效益、高柔性的智能生产系统。
由此可见，计算机集成制造系统是在新的生产组织原理和概念指导下形成的生产实体，它不仅是现有生产模式的计算机化和自动化，而且是在更高水平上创造的一种新的生产模式。
从机械加工自动化及自动化技术本身的发展看，智能化和综合化是未来的主要特征，也是CIMS 最主要的技术特征。
智能化体现了自动化深度，即不仅涉及物质流控制的传统体力劳动自动化，还包括了信息流控制的脑力劳动自动化；而综合化反映了自动化的广度，它把系统空间扩展到市场、设计、制造、检验、销售及用户服务等全部过程。
机电一体化技术应用分析10篇
机电一体化技术应用分析10篇第一篇【摘要】经济的发展促进了我国各个行业的进步，传统行业在不断的进行技术革新。
煤矿行业的进步也比较明显，包括各种新技术的应用和开发，而最近几年发展较为迅速的机电一体化技术也被应用到了煤炭的开采工作当中，进一步的提高了煤炭的开采效率和煤炭行业的安全性，使得煤炭企业的经济效益更好。
机电一体化技术的完善使得煤炭行业出现了各种新型设备，但是煤炭机电一体化技术仍旧存在诸多问题，通过对问题的分析，对于其解决办法本文也做了简要的探究。
【关键词】煤炭生产；机电一体化技术；煤炭机电一体化1机电一体化技术的发展机电一体化技术出现于20世纪70年代初期，由山西大同矿务局自行设计研发的，并于20世纪80年代成立了机电一体化领导小组，将机电一体化技术列入“863计划”之中。
随着我国经济的发展和科学水平的进步，机电一体化技术正朝着集成化、微型化、网络化、智能化、数字化的方向发展，并对煤炭行业产生了巨大的冲击。
机电一体化技术能够有效的改善煤矿生产的工作环境、安全系数和劳动强度，并降低了能源的消耗。
2煤炭机电一体化技术的应用实例2.1电牵引采煤机电牵引采煤机是机电一体化技术最为典型的应用，它是由计算机进行控制并且具有自我诊断能力的采煤机，同时具有工况检测功能。
配合采煤机所配备的各种传感器，使得电牵引采煤机具有采集处理数据的能力，同时对数据进行传输和存储，在机器的控制终端显示出采煤机的工作状况，实时的对设备进行故障的排查，保证设备的工作状态。
电牵引采煤机取消了结构庞大笨重的液压系统，应用了最新最先进的微电子技术，使得电牵引采煤机的结构简单，可靠性更高，具有更加完善的操作性能，经济效益较为明显。
目前采煤机的总装机功率已经超过2000kW，最大牵引力已经超过1000kN，最大工作牵引速度已经超过10m/min。
综采工作面的最高年产量已经达到1500万t，最高月产量达到180万t。
采煤机技术已经迈向自动化的阶段。
机电一体化技术综合应用实例
缸冲压工件，到冲压气缸下限后，冲压气缸向上缩回。 5）到冲压气缸上限后，物料台重新伸出，伸出到位后，
气动手指松开。
任务二：加工单元 ——气动控制回路
气缸的初始状态： 物料夹紧气缸松开，料台伸缩气缸伸出， 冲压气缸缩回。
当气源接通后，料台 伸出气缸的初始状态 加工单元气动控制回路工作原理图 是伸出位置。
传感器介绍
扁平型光电接近传感器
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
磁感应接 近开关
安装上气缸节流阀的气缸
气管接口
消声器
电源插针
汇流板
手动换向、 加锁钮
任务一：供料单元
2、气动控制回路
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。
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。
机电一体化典型实例
8 机电一体化系统典型实例8、1 机器人8、1、1 概述机器人就是能够自动识别对象或其动作,根据识别,自动决定应采取动作的自动化装置。
它能模拟人的手、臂的部分动作,实现抓取、搬运工件或操纵工具等。
它综合了精密机械技术、微电子技术、检测传感技术与自动控制技术等领域的最新成果,就是具有发展前途的机电一体化典型产品。
机器人技术的应用会越来越广,将对人类的生产与生活产生巨大的影响。
可以说,任何一个国家如不拥有一定数量与质量的机器人,就不具备进行国际竞争所必需的工业基础。
机器人的发展大致经过了三个阶段。
第一代机器人为示教再现型机器人,为了让机器人完成某项作业,首先由操作者将完成该作业所需的各种知识(如运动轨迹、作业条件、作业顺序、作业时间等)通过直接或间接的手段,对机器人进行示教,机器人将这些知识记忆下来,然后根据再现指令,在一定的精度范围内,忠实地重复再现各种被示教的动作。
第二代机器人通常就是指具有某种智能(如触觉、力觉、视觉等)的机器人,即由传感器得到的触觉、听觉、视觉等信息经计算机处理后,控制机器人完成相应的操作。
第三代机器人通常就是指具有高级智能的机器人,其特点就是具有自学习与逻辑判断能力,可以通过各类传感器获取信息,经过思考做出决策,以完成更复杂的操作。
一般认为机器人具备以下要素:思维系统(相当于脑),工作系统(相当于手),移动系统(相当于脚),非接触传感器(相当于耳、鼻、目)与接触传感器(相当于皮肤)(图8-1)。
如果对机器人的能力评价标准与对生物能力的评价标准一样,即从智能、机能与物理能三个方面进行评价,机器人能力与生物能力具有一定的相似性。
图8-2就是以智能度、机能度与物理能度三座标表示的“生物空间”,这里,机能度就是指变通性或通用性以及空间占有性等;物理能度包括力、速度、连续运行能力、均一性、可靠性等;智能度则指感觉、知觉、记忆、运算逻辑、学习、鉴定、综合判断等。
把这些概括起来可以说,机器人就是具有生物空间三座标的三元机械。
机电一体化综合应用
机电一体化综合应用
机电一体化是指在工业生产和科学技术领域，将机械工程、电子技术、计算机技术、控制科学等不同领域之间的知识结合起来，形成一种全新的综合学科，以建立集信息、能量、物质于一体的新型技术体系。
在现代工业化的背景下，机电一体化已经成为机械工程技术发展的重要方向。
机电一体化在工业生产中的应用非常广泛，可以帮助企业提升自动化水平和生产效率，同时还可以减少由于人为因素引起的生产事故，保障员工的生命安全。
机电一体化技术在生产线上的应用，可以将多个生产环节进行有机结合起来，使整条生产线更加高效、稳定，减少人为干预对生产线造成的影响。
在日常生活中，机电一体化技术也得到了广泛的应用，例如智能家居、智能电动汽车等。
智能家居通过机电一体化技术将家庭各个设备进行联网，并通过计算机、智能手机等设备实现远程控制，使居民的生活更加便利、舒适。
而智能电动汽车则采用了机电一体化技术，将电池、电机等元器件进行有机结合，实现了车辆自动化控制、充电等多种功能。
因此，机电一体化技术对于现代工业和生活的发展具有非常重要的意义，随着科技的不断进步，机电一体化应用领域也会变得越来越广泛，给人们的生活带来更多的便利和舒适。
机电一体化综合设计实例
四、机器人控制系统设计
上
运
位
动
计
控
算
制
机
器
驱动器1 编码器1 驱动器2 编码器2
驱动器3 编码器3 驱动器4 编码器4
伺服电机1
伺服电机2 伺服电机3
SCARA 机器人 机构
伺服电机4
图7.28 控制系统连线图
图7.29 伺服驱动器控制信号连线
Fz : Fx : Fy 1: 0.25 : 0.4 横切端面时的主切削力可取纵向切削力的1/2。
3. 计算丝杠的进给牵引力
Fm Fl W fg Fv Fc
fg
式中： ——导轨动摩擦系数
f g ——镶条紧固力
W ——拖板及刀架移动部分的重量
⒋ 计算丝杠的最大动载荷
Cam
3
60nm Lh
二、总体方案设计
1. 堆垛机的布置方式
直线式分布，堆垛机在巷道中取其左右单元内的货物
2. 堆垛机的机架结构
选用自重较轻的单立柱型堆垛机
3. 堆垛机水平行走机构
地面驱动式
4. 堆垛机起升机构
钢丝绳作为柔性件
5. 堆垛机的货叉机构
差动齿轮方式传动
三、堆垛机的机械系统设计
➢载荷 ➢循环寿命 ➢堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 ➢堆垛机行走机构的设计计算 ➢堆垛机升降机构的设计计算 ➢堆垛机门架的结构设计计算
➢ 定位精度 X/Z：0.03/0.04mm。
➢ 重复定位精度 X/Z： 0.012/0.016mm。
➢ 最小进给单位 X方向（横向）：0.005mm/脉冲； Z方向（纵向）： 0.01mm/脉冲。
浅谈机电一体化技术在交通工程设施中的应用
浅谈机电一体化技术在交通工程设施中的应用一、机电一体化技术的基本概念机电一体化技术是指将机械（Mechanical）、电子（Electrical）、控制（Control）、计算机（Computer）等多种技术融合在一起，形成一个功能更加完善、性能更加优越、系统性更加强大的新技术体系。
这种技术融合具有高度的集成性、可控性和智能化水平，能够实现自动化控制、智能化管理和信息化服务，为交通工程设施的建设和运营提供了技术支撑。
二、机电一体化技术在交通工程设施中的应用实例1. 交通信号控制系统交通信号控制系统是城市交通管理的重要组成部分，对于交通拥堵、事故频发、交通安全等问题有着直接的影响。
机电一体化技术可以应用于交通信号控制系统中，通过智能化的感知装置、自动化的控制设备和信息化的管理平台，实现交通信号的智能化控制和调度管理，提高交通效率和减少交通事故。
通过实时监控和数据分析，可以根据交通流量变化进行智能化调度，减少交通拥堵，提升道路通行效率。
2. 道路照明系统道路照明系统是交通工程设施中不可或缺的一部分，对于保障驾驶人的安全和提升路面通行能力起着重要的作用。
机电一体化技术可以应用于道路照明系统中，通过智能感应控制、远程监测和自动维护等功能，实现道路照明系统的智能化管理和能耗节约。
采用LED照明技术可以实现能耗的降低，通过智能控制系统可以实现路灯亮度的自适应调整，以满足不同时间段和路况下的需求，减少不必要的能耗。
3. 地下停车场管理系统随着城市交通拥堵和停车难的问题日益突出，地下停车场作为解决城市停车问题的重要手段，受到越来越多的关注。
机电一体化技术可以应用于地下停车场管理系统中，通过车辆感应装置、智能停车导引系统和自动收费系统等功能，实现地下停车场的智能化管理和高效运营。
采用无人值守的停车收费系统可以提高停车收费效率，通过智能停车导引系统可以有效减少停车时间和提升车位利用率，提高地下停车场的运营效益。
三、机电一体化技术在交通工程设施中的未来发展趋势随着科技的不断进步和人们对交通工程设施智能化、自动化的需求不断增加，机电一体化技术在交通工程设施中的应用将会呈现出一些新的发展趋势。
机电一体化实例
套缸(全自动)洗衣机的分析和改进洗衣机的现实意义：现代人的生活，除了拼命工作挣钱，剩下的宝贵时间都要来吃喝玩乐或学习深造，没有什么人愿意在洗衣这种事情上耗费精力，于是洗衣机成为家庭主妇和单身贵族都必不可少的好帮手，不过在对生活质量有了更高的要求和更多的追求之后，人们对洗衣机的要求已经不仅仅局限于洗干净衣服了，外观美观，使用方便，省水，节电，运转宁静，衣服磨损小等要求，一个也不能少，那样对用户来说就没有挑剔的余地。
为了满足市场的需求和人们生活水平的提高，洗衣机已经成为不可或缺的家电产品。
一：套缸(全自动)洗衣机基本结构、分析及其工作原理1．1：套缸（全自动洗衣机）基本结构套缸(全自动)洗衣机由洗涤系统、传动系统、给（排水）系统、支承系统、控制系统和箱体组成。
还包括安全开关、注水阀、水位开关、电源开关、电子程控器、排水阀电磁铁、减速离合器和电机等部分。
（1）洗涤系统：套缸(全自动)洗衣机的洗涤系统由盛水捅、脱水桶、盛水桶罩、波盘等组成。
它的洗涤系统包括脱水系统。
盛水桶既作洗涤桶用又作脱水缸用。
（2）传动系统：套缸（全自动）洗衣机的传动系统由减速离合器、皮带轮、传动皮带、电动机、波轮等组成。
电动机的动力经传动皮带、减速离合器传递给波轮和脱水桶，实现洗涤和脱水。
其洗涤和脱水的转换，是利用离合器的组件、抱簧和制动杆来实现的。
（3）支承系统和箱体：套缸（全自动）洗衣机的箱体一般采用1mm左右的薄钢板制成。
箱体背面开口，顶部和底部四个角设角撑，上角撑与吊杆连接，下角撑装有支承脚体。
支承系统的四根吊杆把整个箱体及传动机构一起吊压在箱体的四角。
支撑杆总成包括减振弹簧，一般洗衣机采用阻尼筒。
（4）给、排水系统：套缸（全自动）洗衣机的进水管一头接在进水龙头上，另一头接在进水电磁阀上，由程控器电磁阀控制。
套缸（全自动）洗衣机的排水系统有电磁铁牵引器和排水阀体组成。
电磁铁牵引器由程控器控制。
排水时，电磁铁牵引器将排水阀的排水水封拉到一定的位置，使洗涤液体通过排水口排出机外，排水结束后，电磁铁牵引器断电，排水阀心弹簧复位，拉动排水水封堵住了排水口，完成整个排水过程。
机电一体化技术综合应用实例全解共52页
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
机电一体化技术综合应用实例全解
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
机电一体化系统设计及应用实例
6.3
6.3.1 有轨小车（RGV） 有轨小车（RailGuideVehicle）是一种沿着铁轨行
走的运输工具，有自驱和它驱两种驱动方式。自驱动 有轨小车通过车上的小齿轮和安装在铁轨一侧的齿条 啮合，利用交、直流伺服电动机驱动。它驱式有轨小 车由外部链索牵引，在小车底盘的前、后各装一导向 销，地面上修有一组固定路线的沟槽，导向销嵌入沟 槽内，保证小车行进时沿着沟槽移动。
图6-2 柔性制造单元
图6-3所示是加工棱体零件的柔性制造单元。单元 主机是一台卧式加工中心，刀库容量为70把，采用双 机械手换刀，配有8工位自动交换托盘库。托盘库为环 形转盘，托盘库台面支承在圆柱环形导轨上，由内侧 的环链拖动而回转，链轮由电机驱动。
图6-3 带托盘库的柔性制造单元
6.1.3柔性制造系统(FMS) 柔 性 制 造 系 统 （ FlexibleManufacturingSystem ） 由
图6-1所示为加工曲拐零件的刚性自动线总体布局 图。该自动线年生产曲拐零件17000件，毛坯是球墨铸 铁件。由于工件形状不规则，没有合适的输送基面， 因而采用了随行夹具安装定位，便于工件的输送。
图6-1 (a)正视图；(b)俯视图
该曲拐加工自动线由七台组合机床和一个装卸工 位组成。全线定位夹紧机构由一个泵站集中供油。工 件的输送采用步伐式输送带，输送带用钢丝绳牵引式 传动装置驱动。
6.2 数控机床
6.2.1 一般数控机床通常是指数控车床、数控铣床、数
控镗铣床等，它们的下述特点对其组成自动化制造系 统是非常重要的。
1. 2.自动化程度高 3.加工精度高且质量稳定
4.生产效率较高
5.
6. 现代数控机床一般都具有通信接口，可以实现上层计 算机与数控机床之间的通信，也可以实现几台数控机床之 间的数据通信，同时还可以直接对几台数控机床进行控制。 通信功能是实现DNC、FMC、FMS的必备条件。 图6-10是数控装置的基本组成框图。图6-10中的4为数 控系统，它是数控机床的核心环节。
8.机电一体化系统典型实例
8.机电⼀体化系统典型实例8 机电⼀体化系统典型实例8.1 机器⼈8.1.1 概述机器⼈是能够⾃动识别对象或其动作，并根据识别⾃动决定应采取动作的⾃动化装置。
它能模拟⼈的⼿、臂的部分动作，实现抓取、搬运⼯件或操纵⼯具等。
它综合了精密机械技术、微电⼦技术、检测传感技术和⾃动控制技术等领域的最新成果，是具有发展前途的机电⼀体化典型产品。
机器⼈技术的应⽤会越来越⼴，将对⼈类的⽣产和⽣活产⽣巨⼤的影响。
可以说，任何⼀个国家如不拥有⼀定数量和质量的机器⼈，就不具备进⾏国际竞争所必需的⼯业基础。
机器⼈的发展⼤致经过了三个阶段。
第⼀代机器⼈为⽰教再现型机器⼈，为了让机器⼈完成某项作业，⾸先由操作者将完成该作业所需的各种知识（如运动轨迹、作业条件、作业顺序、作业时间等）通过直接或间接的⼿段，对机器⼈进⾏⽰教，机器⼈将这些知识记忆下来，然后根据再现指令，在⼀定的精度范围内，忠实地重复再现各种被⽰教的动作。
第⼆代机器⼈通常是指具有某种智能（如触觉、⼒觉、视觉等）的机器⼈，即由传感器得到的触觉、听觉、视觉等信息经计算机处理后，控制机器⼈完成相应的操作。
第三代机器⼈通常是指具有⾼级智能的机器⼈，其特点是具有⾃学习和逻辑判断能⼒，可以通过各类传感器获取信息，经过思考作出决策，以完成更复杂的操作。
⼀般认为机器⼈具备以下要素：思维系统（相当于脑），⼯作系统（相当于⼿），移动系统（相当于脚），⾮接触传感器（相当于⽿、⿐、⽬）和接触传感器（相当于⽪肤）（图8-1）。
如果对机器⼈的能⼒评价标准与对⽣物能⼒的评价标准⼀样，即从智能、机能和物理能三个⽅⾯进⾏评价，机器⼈能⼒与⽣物能⼒具有⼀定的相似性。
图8-2是以智能度、机能度和物理能度三座标表⽰的“⽣物空间”，机能度是指变通性或通⽤性以及空间占有性等；物理能度包括⼒、速度、连续运⾏能⼒、均⼀性、可靠性等；智能度则指感觉、知觉、记忆、运算逻辑、学习、鉴定、综合判断等。
把这些概括起来可以说，机器⼈是具有⽣物空间三座标的三元机械。
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磁感应接近开关的基本原理是 当磁性物质接近传感器时，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。
项目一 机电一体化技术综合应用实例
供料单元 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。
传感器介绍
扁平型光电接近传感器
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
磁感应接 近开关
安装上气缸节流阀的气缸
消声器 气管接口
电源插针
汇流板
手动换向、 加锁钮
任务一：供料单元
2、气动控制回路
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。
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。
任务一：供料单元
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。
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。
蓝负、棕正
棕
黑
蓝
蓝
棕
图3 供料单元的I/O接线图
任务一：供料单元
4、顺序功能图
SM0.1 首次扫描 M0.0 I0.5 M0.1 I0.6
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。
物料有 物料台无 Q0.1 推料 I0.2 推料到位
M0.2 I0.3 M0.3 推料复位 Q0.0 顶料缩回 I0.1 顶料复位 M0.4 I0.0 顶料到位
图4 供料站的顺序功能图
任务一：供料单元
5、参考程序
图5 供料站参考程序
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.
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：
传感器介绍
物料台及滑动机构
物料台的传感器
在移动物料台上安装一个漫射式光电开关。若物 料台上没有工件，则漫射式光电开关处于常态；若物 料台上有工件，则光电开关动作，表明物料台上已有 工件。该光电传感器的输出信号送到加工单元PLC的 输入端，用以判别物料台上是否有工件需进行加工。 移动物料台伸出和返回到位的位置是通过调整伸 缩气缸上两个磁性开关位置来定位的。要求缩回位置 位于加工冲头正下方；伸出位置应与整体状态下的输 送单元的抓取机械手装置配合，确保输送单元的抓取 机械手能顺利地把待加工工件放到该物料台上。 在气动手指内部有一个磁性开关，判断气动手爪 是否把工件夹紧，工件夹紧后把信号送给PLC，伸缩 气缸接到信号后方能动作。
图2 供料单元气动控制回路工作原理图
任务一：供料单元
3、PLC的I/O接线图 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PLC I/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。
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
物料台
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 性导轨及滑块、磁感 应接近开关、漫射式 光电传感器等组成。