文档介绍：第四章机电系统教学实验台
第一节概述
第二节机械结构
第三节气动控制系统
第四节电气控制系统
第五节实验内容设计
第一节概述
一、实验台的用途
特点:模拟的自动化生产线,集机械、气动、PLC控制、
交流调速和传感器等技术为一体。
用途:教学实验设备。
组成:
加工单元
旋转工作台
搬运机械手
料库
+
+
+
转台上设四个工位
考虑各加工单元的控制思路相同,仅在第三工位上安装
了钻孔加工单元。
工件:35mm×35mm×8mm的方形
铝件。
料库中最多可存放15个工件
第一工位:机械手上下料工位
二至四工位:加工工位
图4-1 工位示意图
二、总体布局与自动工作循环
底板上安装四个基本组成部分、操作箱和电磁换向阀岛。
电气控制部分
安装在后侧的
竖板上。
气源使用静音
气泵。
机电系统教学实验台
图4-3 实验台总体布局
图4-4 实验台系统连接示意图
自动循环过程:
阻挡块升起机械手卸料阻挡块下降机械手取料
机械手上料刀具
旋转、快进刀具工
进延时停留刀具
快退、停转工作台
定位销松开工作台
旋转90 工作台定位
销定位锁紧推料缸
出料。
第二节机械结构
一、加工单元
220V、6W交流电机驱动刀具旋转。转轴由两个深沟球轴承支撑,前端装有钻头,另一端通过联轴器与电机连接。
导杆气缸推动刀具部件运动,实现
刀具的进给运动。导杆气缸上装有
三个磁性开关,检测原位、快工进
转换位及延时停留位。
定位杆在薄型气缸的驱动下伸出时,
头部的月牙型定位销卡在转盘相应
的豁口处,实现转盘精确的重复定
位。导向套实现定位杆的导向,其
上安装的限位螺钉伸人导向杆的滑
槽内,限制定位杆的周向转动。
图4-5 加工单元部件示意图
二、旋转工作台
工作台面上设四个工位,一个上下料位,与之成180°的工位安装了加工单元,另外两工位可增设其他加工刀具。
四根立柱连接两块平板,下板连接台面,上板安装电机和减速器部件。
装有三个传感器,一个接近开关检
测台面的90°换位,两个光电开关
检测上下料位和加工位的工件有无。
由220V、6W的交流可调速电机驱动,
通过i=50的减速器带动台面旋转,
电机调整范围为0~350转/分。
由加工单元上的定位气缸实现工作
台的定位夹紧。气缸上装有两个磁
性开关,检测定位和松开两个位置。
图4-6 旋转工作台部件示意图
1-下板 2-立柱 3-加工位工件检测开关 4-转盘 5-上下料位工件检测开关 6-减速器 7—电机 8—转盘转位传感器 9—工件
三、搬运机械手
搬运机械手属四自由度机器人。
两个向心球轴承支撑转轴,旋转气缸通过转轴带动转臂旋转。转臂可在上料位、卸料位和取料位三个位置间旋转、停留。三个位置由磁性开关检测;挡铁可调节转臂的极限停止位。
转臂一端与转轴连接,另一端安装
手爪的升降气缸和导向轴座。升降
气缸使机械手升降,实现提起和放
下工件的动作,由两个开关检测。
气动手爪采用指形气缸并装有相应
夹爪,实现夹紧和松开工件的运动,
指形气缸通过连接板与升降气缸和
导向轴相连。由两个开关检测。
为使转臂在卸料处停转,采用卸料
阻挡气缸限位。气缸装在立柱下端,
活塞杆前端装有挡轴,当需要卸料
时,挡轴升起,档住转臂;落下时
可允许转臂转至料库的取料位。其
动作的位置也用两个磁性开关检测。
图4-7 机械手示意图
1-阻挡气缸 2-挡轴 3-工件 4-指形气缸 5-导向杆 6-升降气缸 7—转臂 8—旋转气缸 9—转轴 10—转臂挡铁 11—挡轴套 12—立柱
四、料库部件
两根立柱把下板和导槽板连成一体,下板用于安装,导槽后部安装推料气缸,气缸前端安装推料杆。料库下端与导槽用螺钉连接。料库的存料
位和取料位分别装有两个接
近开关,以检测料库和取料
位处是否有料。
出料时,推料气缸通过推杆将
最下一层工件推出,沿着出料
导槽送到取料位,挡块使工件
准确定位。当推杆在气缸牵引
下缩回后,料库中的工件下降
一层,以备下次推料。推料气
缸装有两个位置检测开关。
图4-8 料库部件示意图
1-下板 2-立柱 3-推料气缸 4-推料杆 5-导槽 6-料库
7—工件8—工件9—取料位传感器 10—料库传感器