机电一体化综合实训任务书
专业：机电一体化技术
一、实训目的：
机电一体化综合实训是继《机床电气控制及PLC》、《机电一体化技术与系统》、《液压与气压传动》等课程之后关于机电一体化技术的综合应用。通过本次实训，加深学生对PLC控制系统、气动执行装置及机械结构等专业知识的理解，培养学生对机电一体化产品的系统设计能力。
二、实训要求：
1、硬件要求： 1) 写出I/O分配表并画出外部接线图；
2）画出气动控制回路图。
2、软件要求： 1) 编写梯形图程序，写出STL指令表；
2) 输入梯形图并进行编辑、编译、下载、调试、运行程序； 3) 观察实验现象并记录，根据控制要求修改各种参数。
3、严格遵守安全操作规程，服从有关教师安排及指导，违者将作出相应处理；
4、严格遵守考勤制度，按正常上课时间（上午8:20 — 12:00；下午2:30 — 4:10）上班； 5、每天实训完毕，自动清扫卫生。 三、实训项目：
1、按照题目要求，熟悉YL-335A型自动生产线，分别完成供料单元和传输单元所对应PLC的I/O点分配表和PLC外部接线图，绘制供料单元气动控制回路； 2、完成供料单元动作顺序和传输单元机械手动作的程序设计，写出语句表。 3、基于YL-335A型自动生产线进行程序调试。 4、按照学校规定格式撰写实训说明书。 四、实训地点与设备
综合楼615、主教楼119、YL-335A型自动生产线实训台 五、实训班级与时间：
机电0801、0802；第15~16周。
六、实训内容与实训计划安排
（一）、实训的主要内容
1.1 供料单元
供料单元是YL-335A中的起始单元，具体功能是：按照需要将放置在料仓中待加工工件自动推出到物料台上。
供料单元实物的全貌如图所示，
气动控制回路是本工作单元的执行机构，该执行机构的逻辑控制功能是由PLC控制两个由二位五通的带手控开关的单电控电磁阀实现的。气缸两端缩回限位和伸出限位两个极限位置都分别装有一个磁感应接近开关，在PLC的自动控制中，利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的位置，以确定工件是否被推出或气缸是否返回。（此处应该用SCR转）
该部分需要完成的动作是：初始状态下，供料单元的推料气缸和顶料气缸均处于缩回状态。按下启动按钮，首先推出顶料气缸的活塞杆，顶住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，将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，松开次下层工件。
物料台下面设有漫射式光电接近开关，物料台面开有小孔，透过小孔检测是否有工件存在，以便向系统提供本单元物料台有无工件的信号。
1.2 搬运机械手装置
搬运机械手装置是一个能实现四自由度运动（即升降、伸缩、气动手指夹紧/松开和沿垂直轴线旋转的四维运动）的工作单元，该装置整体安装在步进电机传动组件的滑动溜板上，在传动组件带动下，整体作直线往复运动，定位到其他各工作单元的物料台，然后完成抓取和放下工件的功能。搬运机械手的结构如下图所示：
要求机械手具有以下动作过程：
1） 当PLC进入运行状态时，机械手自动回原点，处于待机状态（机械手放松，处于X向
缩回、下降状态）；
2） 按下启动按钮时，机械手开始工作，机械手首先C向转位到工件位，然后Y向伸出手
抓，伸出到位后Z向下降到位，然后机械手抓取工件；
3） 工件抓取后，机械手-Z方向上升到位，然后手抓-Y向缩回到位，然后-C向转位90°到
位，准备搬运；
4） 机械手向X方向移动，移动到位后停止；（该动作不要求）
5） 转位到位后机械手X向伸出手抓，到位后Z向下降，下降到位后松开手抓，将工件搬运
到位。
6） 工件放下后手抓-Z向抬起并-X向缩回手抓，到位后Z向下降到位，回到初始状态，完
成一次抓取过程。
7） 在没有按下停止按钮时，当完成一次搬运任务后，然后重复循环以上过程进行往复搬运。
如果在搬运过程中按下停止按钮，则当完成本次搬运循环后停止待机。
? 搬运机械手的运动到位与否均有相应的传感器进行检测，应提前熟悉系统。 ? 在设计中，要求控制面板上应有相应的指示灯指示系统的运行过程。 ? 为防止在搬运中机械执行装置出现故障，设置急停按钮。
1.3机电控制仿真软件构件：传送带机械手 实物图：
使用说明：
机械手上（下、左、右）限开关：当机械手上升到位时，开关的状态发生转变，常开触点闭合。
机械手夹紧检测开关：用来判断机械手是否将物体夹紧。放松的的初始状态是上面常闭，下面常开。夹紧时的状态是上面常闭触点断开，下面常开触点闭合。
工件检测开关：使用光电检测开关进行检测，当有物体穿过开关，并遮住光束，开关的状态常闭触点断开，常开触点闭合。它的初始状态是上面为常闭触点，下面为常开触点。
传送带A/B：为三相异步交流电动机，给电动机通电，传送带向右运行。电动机的接线图为：
：用来控制机械臂的动作，COM端为公共端。如，
把下降端和COM端通电，则机械臂下降；把夹紧端、COM端通电，则机械手夹紧物体，其他类似。接线方式：交流电L端接控制接线柱，COM端回到电源N。 例题：
用PLC来控制机械手的模拟控制系统，示意图如下：
控制过程：
机械手初始位停在上升限位与右转限位处。按启动按钮后，传送带A运行直到光电开关PS检测到物体时停止，同时机械手下降。下降到位后机械手夹紧物体，2s后开始上升，而机械手保持夹紧。上升到位后左转，左转到位后下降，下降到位后机械手松开，2s后机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械手右转，右转到位，传送带B停止，此时传送带A运行，循环执行。机械手的操作方式分为单步、单周期和连续操作方式：1、单步操作：每按下一次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。2、单周期操作：机械手从初始位开始，按一下启动按钮，机械手自动完成一个循环后停止。3、连续操作：机械手从初始位开始，按下启动按钮，机械手的动作将自动地循环工作。停止时按下停止按钮后，机械手不立即停止，直到完成本次循环后停在初始位。 说明：1.2、1.3任选一题。 （二）、实训计划安排
2.1 实训内容与学时总体分配表 序 号 1 2 3 4 实训内容 讲解YL-335A型自动生产线结构与原理 指导完成实训内容1.1设计 指导完成实训内容1.2或1.3设计 实训报告整理 合 计 实 训 周 数 2.2 实训具体内容与时间安排表
内 容 讲解YL-335A型自动生产线结构与原理 绘制供料单元的气动控制回路和PLC外接线路图 按照动作要求，完成供料单元程序设计 时间 第15周 星期一 1～4 星期一 5、6 星期二 1～4 星期三 1～6 实训时间 0.5 天 4.5 天 4.5 天 0.5天 2 周
完成供料单元程序调试 完成硬件设计：绘制机械手的PLC外接线路图 按照动作要求，完成机械手控制程序 完成机械手程序调试 考核与实训报告整理 备注：
星期四 1～6 ～星期五 1～6 第16周 星期一 1～4 星期一 5、6 ～星期三1～4 星期三 5、6 ～星期五1～4 星期五 5、6