實(shí)驗(yàn)一

機(jī)電一體化系統(tǒng)組成實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過了解物流生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)及工作原理建立典型機(jī)電系統(tǒng)基本組成概念；了解機(jī)電系統(tǒng)五要素。

2.了解物流生產(chǎn)線的工作過程，體會各組成部分的作用以及相互間是如何通訊協(xié)調(diào)工作的。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

1－立體倉庫系統(tǒng)單元

2－機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)單元　3－多工位加工系統(tǒng)

4－多通道環(huán)行線系統(tǒng)單元

5－視覺檢測系統(tǒng)單元

其中巷式起重機(jī)基本結(jié)構(gòu);

由絲杠驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)（5-1-1）、光杠（5-1-2）、氣動儲取貨物機(jī)構(gòu)（5-1-3）、X軸步進(jìn)電機(jī)（5-1-4）、Ｘ軸光杠（5-1-5）、Ｚ軸氣缸（5-1-6）、滾珠絲杠（5-1-7）組成。巷式起重機(jī)(5-1)主要是實(shí)現(xiàn)貨物在倉庫內(nèi)的自動存取

機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)單元

四軸聯(lián)動機(jī)械手機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu):由伺服電機(jī)驅(qū)動可旋轉(zhuǎn)角度=270°的氣控機(jī)械手（具有光電傳感器）（1-1-1）、②由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動絲杠組件構(gòu)成沿X、Y軸移動裝置（含x、y軸限位開關(guān)）（1-1-2）、可回旋=270°的轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)（1-1-3）（其電氣部分由直流無刷電動機(jī)、光電編碼器、接近開關(guān)等）。型材基體（1-1-4）組成。四軸聯(lián)動機(jī)械手機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)空間貨物的存取

多工位加工系統(tǒng)單元

4000E2多工位加工系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)圖

如圖

4-3

所示。

（2-1）－銑床

（2-2）－鉆床

（2-3）－多工位工作臺

多工位工作臺

多工位工作臺由Ｘ軸步進(jìn)電機(jī)（2-3-1）、滾珠絲杠（2-3-2）、自動夾緊工作臺（2-2-3）、直線導(dǎo)軌（2-3-4）、Ｙ軸步進(jìn)電機(jī)（2-3-5）、Ｙ軸絲杠（2-3-6）、型材基體（2-3-7）組成，多工位工作臺主要是通過Ｘ、Ｙ軸步進(jìn)電機(jī)使自動夾緊工作臺中的貨箱到達(dá)預(yù)定的鉆、銑工位，并對貨箱進(jìn)行鉆、銑削加工。見圖4-3-3

檢測環(huán)節(jié);在各站點(diǎn)均有檢測環(huán)節(jié)，請根據(jù)運(yùn)動控制需求分析各檢測環(huán)節(jié)

位置檢測：接近開關(guān)、光電開關(guān)

位移檢測;光柵尺

驅(qū)動：

步進(jìn)電機(jī)、負(fù)壓吸盤

柔性制造系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成物流生產(chǎn)線是由主控單元1、倉儲單元4、拾取單元2、加工單元3、檢測單元5及傳送單元和上位工控機(jī)構(gòu)成。其控制器均為S7-200

PLC

226，相互間直接通過PPI網(wǎng)絡(luò)通訊。

PPI網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

由主控單元通過PPI總線控制其他從站PLC的工作狀態(tài)(起停與物料運(yùn)行情況).具體各從站的控制任務(wù)由各從站控制器獨(dú)立運(yùn)算與驅(qū)動完成。

另主控單元通過EM277和CP5611與上位工控機(jī)構(gòu)成PROFIBUS_DP網(wǎng)絡(luò).組態(tài)軟件使用組態(tài)王.PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

將上述兩種總線合并，系統(tǒng)完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D

了解分析系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)流的傳輸關(guān)系。主控系統(tǒng)負(fù)責(zé)通過PPI總線控制其他從站的啟動停止，傳輸線運(yùn)轉(zhuǎn)及物料傳輸情況。PROFIBUS

總線系統(tǒng)中工控機(jī)安裝組態(tài)王，作為主站，通過CP5611板卡與各EM277為從站的下位PLC系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)上位人機(jī)界面系統(tǒng)與下位控制器連接。

思考題：

1、試分析機(jī)電系統(tǒng)中系統(tǒng)五大要素各系統(tǒng)構(gòu)成？

2、請根據(jù)系統(tǒng)能協(xié)調(diào)控制加工節(jié)拍等現(xiàn)象，分析PPI通訊網(wǎng)絡(luò)中主站作用？

3、試分析主站與從站通訊數(shù)據(jù)區(qū)應(yīng)如何規(guī)劃？

4、談?wù)剛}儲單元中顯示裝置的作用,可能的通訊參數(shù)與協(xié)議？

5、試分析某一單元的控制功能,并畫出流程圖。

6、傳動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分析;與滑動傳動對比分析？

7、檢測系統(tǒng)分析：各接近開關(guān)工作原理及功用分析

8、驅(qū)動系統(tǒng)分析：步進(jìn)驅(qū)動在各系統(tǒng)定位（如取某層某位的工件）中運(yùn)用分析。

9、請分析倉儲單元每次存取工件都需復(fù)位原因？

10、