LG-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统
一、装置概述
LG-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统是为了尽快的适应各个领域的发展，能在最少的课时内高质量的完成内容多、理论结合实际结合性强、技术涉及面广的机电一体化教学课程。LG-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统符合各院校的教学实验需求。培养出大量的能熟练掌握及开发运用机器人、PLC、变频器、触摸屏、传感器检测、气动执行控制、机械设计装配调试等技术的技术工人、技术员、工程师、输送到各条战线。
LG-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统以下简称：高速分拣系统，它实现了生产线的传感检测、传输处理、智能控制、与执行驱动。它涉及到机器人技术、机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等机电一体化专业的基础专业知识和基本机电技能要求。
本系统在铝合金导轨式实训台上安装有送料、机器人搬运、材料分拣的三个基本工作机构单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台。系统机构采用了气缸驱动、变频器调速驱动、直流电机驱动。系统的控制方式采用了PLC及触摸屏控制等技术。采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块，具有较强的互换性。
二、产品性能要求
1、高速分拣系统机器人系统
具有6个自由度，串联关节型工业机器人，最大的工作半径为500mm，有效负载5kg，重复定位精度±0.02mm，机器人本体重量28kg，第1轴工作范围为+170°/-170°，最大旋转速度370°/s，第2轴工作范围为+110°/-110°，最大旋转速度370°/s，第3轴工作范围为+40°/-220°，最大旋转速度430°/s，第4轴工作范围为+185°/-185°，最大旋转速度300°/s，第5轴工作范围为+125°/-125°，最大旋转速度460°/s，第6轴工作范围为+360°/-360°，最大旋转速度600°/s。工业机器人示教器及驱控一体机。
2、分拣系统配备有多种类传感器
★3、理实一体化智能故障考核软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料和现场演示）
（1）理实一体化智能故障考核软件界面,可实现故障设置、故障模拟、学员考核与评份、故障排除等功能。
（2）故障设置和考核系统采用最新 MCU 技术 RAM 处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统，系统稳定、不易感染病毒。
（3）控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终端)和驱动模块(智能故障设置驱动盒)分离，避免复杂连线干扰控制器，系统更加可靠。
（4）驱动模块内置智能故障设置控制系统，配有专用新型无线数据传输模块(可插拔型)和RS232 串行通讯接口，可无线组网通讯和 RS232 有线通讯。
（5）手持移动控制终端采用12.2英寸高清晰彩色液晶触控屏，中文菜单式触控操作界面，人机对话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备。
（6）手持移动控制终端不联网时可作单机操作，当带驱动模块的实训设备无线组网时，手持移动控制终端可无线进网作为联网终端，可作学生机登录实训与考核的操作终端，也可作教师机登录出题设故的操作终端。
（7）可通过 PC 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，教师与学员界面分开，教师通过密码进入教师界面出题，学员在普通界面答题。(注：教师与学员设故与排故界面原理图与设备面板原理图完全一致)可自由设定任意一处与电控模块引脚有关的各种常见故障，故障类型包括：线路断路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 8 路大电流 5A 的开路故障、16 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流 5A 的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。
（8）所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网，实现远程集中管理。
（9）用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统组成一个网络，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、远程起动、信息反馈、考核评分等功能。
三、技术参数
1、外形尺寸：1500（长）× 800（宽）× 1300（高） mm
2、净重量 / 毛重：112 Kg / 162 Kg
3、最高分拣速度：24次 / 分钟
4、连续自动分拣运行时间：24小时连续分拣次数：34000次/日
5、额定工作电源： AC：220V 50 Hz 总功率：1.2 Kw
6、额定工作气压：0.3-0.4 MPa
7、工作环境：温度-10℃～35℃相对湿度≤85%(25℃)
8、PLC控制器型号：西门子S7-200 CPU 226 AC/DC/RELAY控制器（附编程数据线和编程软
件）
9、标配变频器：MM420 功率：0.37Kw
10、触摸屏：MCGS 7” 7062
11、上海STEP品牌SD500型工业机器人
12、三相减速电动机：80YS25GY22 额定电压：3×220V 功率：25W 减速比：1：15
13、静音空压机：MB-550W- 9 额定电压：220V 功率：550W 排气量：110L/min 压力：0.75MPa
14、标配传感器：电容式接近开关、电感式接近开关、光纤传感器(放大器)、磁性开关、漫反射光电传感器
15、配备机械手机构硬件保护电路，防止程序控制错误，造成机械损坏。
★16、电工电子虚拟仿真实训与考核软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）
采用三维仿真技术的大型仿真实训软件。涵盖模拟电子技术、数字电子技术的主要实训项目。每个项目可根据需要设有实训目的、实训器件、实训电路、电路原理、通电测试、故障检测等多种训练任务。
具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身。适用范围电子技术仿真实验、应用电子技术仿真实验实训、维修电工仿真实训、电子技能仿真实训等。
★17、维修电工职业资格考评软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）能进行维修电工职业资格模拟考试，题型有单选题，判断题，操作题，软件有记时打分的功能，有大量的模拟试题，针对某些新颖，灵活试题会相应的并提供专业级的解题思路。
★18、电气控制仿真软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）
以三维仿真交互技术和三维动画视觉表现及多媒体数字技术为核心，能进行三维电路分析、电气电路模拟电路考核、综合技能虚拟实训、电气基础训练、元器件识别检测。
★19、工业4.0仿真实训软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料和现场演示）
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真
1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。
2）电工电子仿真软件（提供软件著作权证书）
（1）接线仿真
01具有过载保护的正转控制接线仿真、02双重互锁的正反转控制接线仿真、05接触器星形、三角形控制接线仿真、06时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真（2）电路仿真
01具有过载保护的正转控制仿真、02双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04自耦降压起动仿真、05接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真
（3）排故仿真
01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07
三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路排故、13c620车床电气控制排故、两地控制连线等（4）原理仿真
变压器工作原理、步进电动机工作原理、单向异步电动机工作原理、电度表工作原理、两地控制灯电路、钳型电流表原理、热继电器工作原理、伺服电动机工作原理、兆欧表工作原理、塑壳式断路器工作原理、交流接触器原理等
（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等
（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等
3）气动回路仿真
（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真
（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。
（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。软件中离线仿真13个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（a）2、双作用气缸的换向回路（a）3、单作用气缸的速度控制回路（a）4、单作用气缸的速度控制回路（b）5、双作用气缸单向调速回路（a）6、双作用气缸单向调速回路（b）7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（b）2、双作用气缸的换向回路（b）3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。
（4）设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a) 多级高压回路b) 减压回路c) 先导式溢流阀缷荷回路d) 顺序平衡回路e) 回油节流调速回路 f) 旁路节流调速回路 g) 液压缸差动连接回路h) 三位四通电磁换向阀换向回路 i) 液控单向阀锁紧回路 j) 顺序阀控制顺序动作回路k) 压力继电器控制顺序动作回路 l) 行程开关控制顺序同步回路 m) 调速阀控制同步回路 n) 液压马达回油节流调速回路 o) 二位四通电磁阀换向回路p) 手动阀换向回路 q) 速度换接回路 r) 二位二通缷荷
★ 20、在线课程教育学习系统软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）1.在线课程教育学习系统“教、学、做、管、考”等功能的在线教育学习系统，提供远程PLC培训,伺服,步进,触摸屏,变频器, 单片机，数控，机器人，工业组态及网络通信等全系列自动化技术培训，不少于造业专业课程20门，2700个课时。
2、学院教师登录: 学院微课发布、学院班级管理、学院学生管理、学院数据中心等模块。
3、学院登陆窗口：包括学院院系管理、学校老师管理、全校班级管理（可以看到整个班级的学习、考试情况）、全校学生管理（可以看到所有学生的学习、考试情况）、微课发布、
数据中心（可以看到整个院系的学生学习时长、考试情况、学习记录和登录记录）等模块★21、自动化创新物联网应用云平台模块（投标现场演示）
本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。
1）数据云系统上传2）手机app数据查询3）历史数据查询4）数据分析统计5）短信报警6）微信报警7）微信反向控制8）二次开发
★（1）物联网自动化应用软件（需提供国家政府机构认可的自主知识产权的证明材料）1）数据显示显示输入电压监控，输出电压监控，输入开关监控，输出开关控制以及输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。
2）控制：控制启动停止开关的开和关，输出电压值的给定，可根据实际需求添加128路。3）历史数据：显示输入输出电压值的历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。
4）设备报警：对设备急停按键做的模拟设备故障报警进行微信报警，同时可以实现短信及邮箱报警。报警范围包括模拟量，开关量的上下线、阀值等状态进行设置报警。
（2）终端包含：1）数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。2）联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理
四、高速分拣实训系统实训项目
A、气动系统的安装与调试
（1）气动方向控制回路的安装
（2）气动速度控制回路的安装
（3）气动顺序控制回路的安装
（4）气动机械手的安装
（5）气动系统气路的连接
（6）磁性开关的位置调整
（7）气动系统调试
（8）摆动控制回路的安装
B、变频器的安装与调试
（1）变频器与交流电机主电路的连接
（2）变频器面板的参数设置与操作
（3）变频器面板控制交流电机调速
（4）通过变频器外部端子控制电机启停
C、机电设备的安装与调试
（1）传动装置同轴度的调整
（2）皮带输送机的安装与调整
（3）搬运机械手设备安装与调试
（4）物件分拣设备的安装与调试
（5）送料设备的安装与调试
（6）自动生产线设备安装与调试
D、电气控制电路的安装与PLC编程
（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写
（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写
（3）皮带输送检测程序编写
（4）气动顺序动作控制程序编写
（5）气动机械手控制程序编写
（6）机电一体化设备控制程序编写
（7）自动生产线控制程序编写
E、自动控制系统的安装与调试
（1）多种传感器的安装与调试
（2）皮带输送检测的自动控制
（3）机械手的自动控制
（4）机电一体化的自动控制
（5）PLC控制系统的安装与调试
（6）自动生产线的安装与调试
F、触摸屏基本控制及设置
（1）触摸屏的接线和基本参数设置；（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。G、工业机器人实训
工业机器人示教单元使用
工业机器人基本指令操作与位置点设置
工业机器人软件使用
工业机器人工件的跟踪抓取
工业机器人成品组装与入库
五、基本配置
北京理工伟业科教有限公司研发的LG-IRF01机器人光机电一体化分拣实训系统也就是跟随智能机器人设备安装与维修发展前景研发的，该机器人光机电一体化分拣实训系统适用于企事业和院校教学，欢迎定制!
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DLFA-555C光机电一体化实训系统 技术文件 图片仅供参考 一、设备概述： DLFA-555C型光机电一体化实训系统是模拟工业现场的流程环境，对不同类型的工件进 1
行识别检测并进行搬运与自动分拣的实训系统，其中大量应用的各种传感器实现对工件的检测识别，然后通过机械手臂和传送机构进行工件搬运，最终由分拣机构对搬运到位的工件完成分拣。 设备整体由铝合金实训平台、上料机构、搬运机械手、物料传送和分拣机构等部件构成。 控制系统采用模块组合式，由PLC模块、变频器模块、触摸屏模块、电源模块和各种传感器等组成，可按实训需要对模块进行灵活组合、安装和调试。 使用过程中需用到机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、机械传动、气动控制、可编程控制器、传感器，变频调速等多项应用技术，为学生提供了一个典型的系统综合实训环境，使学生掌握的各项专业知识得到全面、综合地加深巩固并灵活应用。 DLFA-555C型光机电一体化实训考核系统用于教学，可按工作过程导向，工学结合的模式规划教学活动，完成以下工作任务： 1. 气动系统的安装与调试项目： 选用该系统配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务： ★气动方向控制回路的安装；★气动速度控制回路的安装；★摆动控制回路的安装；★气动顺序控制回路的安装；★气动机械手系统的安装；★气动系统安装与调试； 2. 电气控制电路的安装和PLC程序编写项目： 2
选用该系统配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务： ★电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；★电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；★气动方向控制程序编写；★气动顺序动作控制程序编写；★气动机械手控制程序编写；★皮带输送机控制程序编写；★机电一体化设备控制程序编写；★自动生产线控制程序编写。 3. 机电设备安装与调试项目 选用该系统配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务： ★传动系统同轴度的调整；★皮带输送机的安装与调整；★搬运机械手设备安装与调试；★物件分拣设备的安装与调试；★送料设备的安装与调试；★自动生产线设备安装与调试。 4. 自动控制系统安装与调试项目 选用该系统配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务： ★多种传感器的安装与调试；★机械手的自动控制；★皮带输送机的自动控制；★机电一体化设备的自动控制；★PLC控制系统的安装与调试；★自动生产线的安装与调试。 DLFA-555C型光机电一体化实训考核系统用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力： 3
机电一体化系统综合实 训心得 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
机电一体化系统综合实训心得 “机电一体化系统综合实训”是中央广播电视大学数控技术专业（机电方向）的必修实践课之一。本实训环节是在课程试验的基础上，以机电一体化系统的硬件连接、控制原理、控制软件编制、安装调试与操作的综合实训。 通过本环节的实训，能够使学生对机电一体化系统的基本组成，控制方式、控制对象的基本特征及工作机理，有更进一步全面地了解，并能够综合运用所学的基本知识与技能，完成对典型机电一体化系统的组装、连接、调试，实现其基本控制功能。从而培养学生独立分析问题和解决问题的能力及工程实践的能力。 “机电一体化系统综合实训”是机电专业的一门综合实践课，以《机械设计基础》、《电工电子技术》、《数控机床电器控制》等课程为理论基础。以《可编程控制器应用》、《单片机技术》、《传感器技术》、《液压与气动技术》和《机电一体化系统》等课程及相应的实践环节为专业基础； 机电工程系实训承接着机电一体化技术应用专业和数控专业实验实训任务，在电大老师的领导和大力指导下，本学期数控实训有2010数控春班共同参加，共同参与本次实训。实训中，广大同学拓宽了知识面，锻炼了工程应用能力，综合素质得到了较大的提高。
同时实训也为推动教学改革提供了丰富的经验。本次实训重点从以下几个方面： 一、明确实训实习的目的 安排数控实训的基本目的，在于通过该课程的学习，使学 生熟悉地掌握数控设备的手工编程方法和自动编程。熟练掌 握典型零件工序加工的数控机床加工操作方法，初步掌握数 控机床精度检验和维护技能，并能达到中级或中级以上的水 平。此次承担实训指导教师是贾老师。在教学过程中他能 够按需分配解决我们作业选作的种种问题，我在单位从事的 是电加工工种，而此次我所选的课题就是数控线切割机床的 实训，通过本次实训我要达到以下几点目的： 1.重视培养自己良好的工作习惯 虽然自己从事此行业，但此次实训我要以一个新学员的身 份重新要求自己，锻炼自己，从每一个细节做起，从零件的 准备调试加工直到测量完成，确保合格，这期间的每一个 步骤都要细心认真地对待，让自己形成良好的思想意识，养 成良好的工作习惯 2.提高自己的个人水平 在实训其间，自己给自己制定合理的实训安排计划，在实 训过程中，不断的从工作中反思，自己给自己提出问题并且 自己想办法解决问题，让自己的认知水平不断的提高，不断 的要求自己完善自己让自己成为一名优秀的人才。
带有视觉识别模块的分拣机器人 传统的机器人分拣操作一般采用示教或离线编程方式，当机器人所处的工作环境发生改变时机器人很难即时作出相应的调整，为了使机器人具有更加智能化的功能，以阿童木并联机器人和工业智能相机为基础，组成一套带有视觉模块的机器人分拣系统。这样的分拣系统结合了并联型机器人和视觉模块两个方面的优势，通过视觉模块智能的识别不同的对象，系统可以完成高速的分拣工作，显著提升了机器人对工作环境的适应能力，提高了工作效率。同时，实验结果证明了该系统软硬件设计正确，分拣成功率高。 随着我们国家生产需求的不断增加，机器人越来越多的参与到各行各业的生产过程中来。其中，对工件的分拣作业是当前生产过程中的一个重要环节，传统的机器人分拣，其动作和目标的摆放位置都需要根据程序预先严格的设定。一旦机器人所处的环境有所改变，很容易导致抓取错误。本文模拟工业生产中的分拣作业环境，引入视觉模块，用摄像机来模拟人类的视觉功能来对待测的对象进行识别分类，可以使分拣作业拥有更高的可靠性和灵活性，作业对象以及分拣工序可以随时随地的变换，也提高了工作的效率和机器人的智能化程度。 1机器人系统组成介绍 我们设计的机器人分拣系统主要由并联机器人、视觉模块、传送带装置以及分拣对象组成，结构如图1所示： 1.1并联机器人 相比于其他工业机器人，并联机器人占用较小的空间，其更具有高速度、高精度、灵活性等特点，更能適合苛刻的工业生产需求。我们在实验中采用的是阿童木4轴并联型机器人，如图2所示，它能够完成空间中X、Y、Z方向的移动及角度的转动。除了并联型机器人本体之外，机器人配套设施还包括机器人控制柜、控制编程器和驱动机器人各关节运动的伺服交流电机。机器人末端执行机构为气动吸盘，用于吸附传送带上的分拣对象，完成抓取动作。 1.2 视觉模块 视觉模块我们采用康奈视公司的In-Sight7000型智能相机，如图3所示。该视觉模块能够智能的识别出实验中不同种类的实验对象，以及采集各个实验对象的位置信息。 1.3网络交换机 实验中，我们使用一般的家用路由器来替代网络交换机。视觉模块采集到的信息要通过局域网来络传递给机器人，因此我们要用到网络交换机来搭建局域网络，进而使各个模块间完成信息传输。
学院实验报告 学院：专业：班级：成绩： 姓名：学号：组别：组员： 实验地点：实验日期：指导教师签名： 实验（2）项目名称：加速度传感器、速度传感器振动测量实验和悬臂梁固有频率测量实验 1.实验项目名称 加速度传感器、速度传感器振动测量实验和悬臂梁固有频率测量实验 2.实验目的和要求 （1）了解并掌握机械振动信号测量的基本方法 （2）掌握用瞬态激振方式，进行机械阻抗测试的仪器组合及使用方法，了解瞬态激振时的数据处理方法 （3）测出悬臂梁的固有频率 3.实验原理 （1）振动测量原理 机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴随着各种振动。 机械振动在大多数情况下是有害的，振动往往会降低机器性能，破坏其正常工作，缩短使用寿命，甚至造成事故。机械振动还伴随着同频率的噪声，恶化环境，危害健康。另一方面，振动也被利用来完成有益的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等。这时必须正确选择振动参数，充分发挥振动机械的性能。 在现代企业管理制度中，除了对各种机械设备提出低振动和低噪声要求外，还需随时对机器的运行状况进行监测、分析、诊断，对工作环境进行控制。为了提高机械结构的抗振性能，有必要进行机械结构的振动分析和振动设计。这些都离不开振动测试。 振动测试包括两种方式：一是测量机械或结构在工作状态下的振动，如振动位移、速度、加速度、频率和相位等，了解被测对象的振动状态，评定等级和寻找振源，对设备进行监测、分析、诊断和预测。二是对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振
动，以便求得被测对象的振动力学参量或动态性能，如固有频率、阻尼、刚度、频率响应和模态等。 振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。 幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。 频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源，通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采取响应的措施。 相位：振动信号的相位信息十分重要，如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析，各谐波的相位关系是不可缺少的。 在振动测量时，应合理选择测量参数，如振动位移是研究强度和变形的重要依据；振动加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据；振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。速度又与能量和功率有关，并决定动量的大小。 （2）YD-37加速度传感器简介 压电传感器的力学模型可简化为一个单自由度质量——弹簧系统。根据压电效应的原理，当晶体上受到振动作用力时后，将产生电荷量，该电荷量与作用力成正比，这就是压电传感器完成机电转换的工作原理。压电式加速度传感器在振动测试领域中应用广泛，可以测量各种环境中的振动量。YD-37加速度传感器与DRBS-12-A型简易电荷放大器的综合灵敏度约是6080mV/m.s-2。 (3)CD-21速度传感器简介 CD-21振动速度传感器的基本原理是基于一个惯性质量（线圈组件）和壳体，壳体中固定有磁铁，惯性质量用弹性元件悬挂在壳体上工作时，将传感器壳体固定在振动体上，这样当振动体振动时，在传感器工作频率范围内，线圈与磁铁相对运动，切割磁力线，在线圈内产生感应电压，该电压值正比于振动速度值，这就是振动速度传感器的工作原理。CD-21振动速度传感器的测量范围是10~1000Hz，灵敏度约是200mv/cm.s-2。 （4）悬臂梁试验台架由底座、悬臂梁、加速度传感器、激振捶等构成。悬臂梁结构总体尺寸为120*110*150mm（长*宽*高）。可进行悬臂梁固有频率和阻尼系数的测量。 实验时通过激振捶敲击悬臂梁，产生脉冲激振，通过安装在悬臂梁上的加速度传感器获取悬臂梁受瞬态激励后输出的振动信号波形（信号触发采样方式），经信号调理设备处理后，通过数据采集仪输入计算机中，从悬臂梁脉冲响应信号波形或信号功率谱就
瑞安电大 机电一体化系统综合 实训报告 年级专业： 学号： 姓名： 实习单位： 岁月如流水般，一去不返。作为数控专业的一名学生，通过大学
提供的综合型学习平台，整合课堂中相关专业技能知识，从而具备了一名数控专业学生应该具备的基本能力以及素质。尤其通过最后这个阶段的机电一体化系统综合实训，我以理论联系实际的方法，巩固深化课本理论，进一步整合对机电综合知识，对其一体化产品、设备有了更高层次的认识。在实训中，走过了查找问题、发现问题、解决问题这三个阶段，加深了对数控技术的感性认识。最重要的是，通过实训提供的平台，得以窥探社会领域，开阔视野的同时，提高了自身社会交际水平。 一．实习目标 在XX公司进行实训，通过现场实习的方式，在这个过程中，进一步熟悉机械设备，并在实训中，掌握工艺流程，与此同时，在实训的八大项目中，我选取了PLC应用技术以及单片机控制技术，通过投入到实践中，将专业知识储备应用到生产一线中。从而对机电一体化系统的基本组成有了实质性的认识以及看法。在动手动脑的过程中，对于机电一体化控制方式、控制对象的基本特征及工作机理，有了深入的了解。在这个过程中，在教师指导以及师傅引导下，完成对典型机电一体化系统的组装、连接、调试，实现其基本控制功能。培养自身独立发现问题、分析问题以及解决问题的能力及工程实践的能力。 二．实习内容 （一）PLC应用技术 PLC实指可编程控制器，在工业环境下应用而设计的一种数字运算器操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来进行存储
执行逻辑运算、顺序运算、计时计数及运算等操作指令，并通过数字或模拟输出和输入，控制着各种类型的机器和生产。大致划分为扫描计数、用户程序执行阶段及输出刷新阶段。第一，扫描计数，当PLC 运行后，其工作过程划分为三阶段，1、输入采样，2、程序执行，3、输出刷新三个阶段。输入采样PLC以扫描方式按顺序读入所有的输入数据，并将它们存入I/O映像区中的单元内。输入结束后，转入到执行和刷新的阶段，在这两个阶段中，输入的状态和数据发生了变化，I/O中相应状态数据也不会发生改变。所以，当输入的信号为脉冲信息，其扫描的周期要小于信号的宽度，在这种情况下，该输入才能被读入。在执行阶段，PLC是按照从上而下的进行扫描程序。在进行扫描每条图时，先从梯形图左侧进行扫描由各点构成控制线路。从而形成了由左到右，由上而下的顺序进行逻辑运算；在执行过程中指令与点之间形成了一一对应的关系，如果指令为I/O则直接存储I/O点，即便用I/O指令的话，输入过程也不会更新；程序结束后，PLC进行了刷新的阶段，此阶段CPU按照映象区对应的状态和数据进行刷新锁存电路，再经过输出电路的驱动外部设备。最后，才是PLC的输出。 PLC系统设计时，常要根据其工艺的特点和应用要求进行设计选型。PLC和有关设备应为集成的、标准化，应按照控制系统形成一个整体，易于进行扩充。选型应根据相关工业领域有成熟可靠的系统，根据运营的情况进行选择。另外在系统硬件、软件方面和功能方面应与装置的规模和控制要求相结合相适应。最后在价格选择上，应选取高性能比的PLC和设计相应的控制系统。
一种智能机器人系统设计和实现 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人，它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的"活物".其实，这个自控"活物"的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉，或称自整步电动机，它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。我们称这种机器人为自控机器人，以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果，控制论主张这样的事实：生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的，机器人是一种系统的功能描述，这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到，现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了 嵌入式是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式技术近年来得到了飞速的发展，但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛，彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业：手机、PDA、车载导航、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视…… 1 智能机器人系统机械平台的搭建 智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程，而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。 机器人前部为一四杆机构，使前轮能够在一定范围内调节其高度，主要功能是在机器人前部遇障碍时，前向连杆机构随车轮上抬，而遇到下凹障碍时前车轮先下降着地，以减小震动，提高整机平稳性。在主体的左右两侧，分别配置了平行四边形侧向被动适应机构，该平行四边形机构与主体之间通过铰链与其相连接，是小车行进的主要动力来源。利用两侧平行四边形可任意角度变形的特点，实现自适应各种障碍路面的效果。改变平行四边形机构的角度，可使左右两侧车轮充分与地面接触，使机器人的6个轮子受力尽量均匀，加强机器人对不同路面的适应能力，更加平稳地越过障碍，并且更好地保证整车的平衡性。主体机构主要起到支撑与连接机器人各个部分的作用，同时，整个机器人
机电一体化实训系统使用说明 现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成，涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面，是国家建设和社会发展的重要支柱之一。为了加强学生面向新世纪的挑战能力，抓住我国加入“WTO”的机遇，提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓，重点建设机电类工程柔性加工实训实验综合平台，更具有迫切性和现实意义。 ME093399型机电一体化实训装置，根据学生的实际水平研发并制造，从简单到复杂，从零部件到整机，采用不同的机械和电气设计。学生可以学到更多的实践知识，拓展思维，提高动手和实际操作的能力，以适应现代机电一体化技术的要求。 一.机电一体化柔性加工系统的功能 涵盖课程：微机、数控、组态编程、工业总线、测试与控制技术、气动、传感器、气动机器人等课程 二.开创任意的组合与开发理念 涵盖课程：机械原理、装配设计、质量控制、加工技术等课程 特点：展示制造过程的本质，包含装置的优化、不同的组合、位置的检测等内容。 三.同一任务，不同方法的综合分析（毕业设计）
涵盖课程：机电全课程的综合 特点：提出一个课题让学生分别设计，最后全体进行集体论 证，分析达到共同受益的目的。 ?项目设计目标与任务 解决学生的三方面能力： i.掌握工科设计制造基本知识和基本技能问题（动手能力）。 ii.具备设计制造机电一体化中的设计与创新能力问题（创新能力）。 iii.使学生拥有解决实际问题，排除故障和整套系统的分析能力（故障排除能力）。 解决工程中的实际问题是目前国内一个难点，在校期间没有建立整套生产过程的概念，本项目的建成和使用将起到现代化生产过程和现代化教学手段的示范性和实训性。 ?项目的技术内容 基本机械传动原理包括： ①“O”型皮带传动 ②齿轮齿条差动机构 ③齿轮减速传动机构 ④螺旋升降机构 ⑤间歇送料机构 ⑥链轮链条差动机构
物料分拣机械手自动化控制系统设计 摘要 机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。 关键词:机械手；可编程控制器；自动化控制；物料分拣
目录 第一章前言 (1) 1.1研究的目的及意义 (1) 1.2主要研究的内容 (1) 第二章控制系统的组成结构和性能要求 (2) 2.1控制系统的组成结构 (2) 2.2控制系统的性能要求 (2) 第三章传感器的选择 (4) 第四章控制系统PLC的选型及控制原理 (6) 4.1 PLC控制系统设计的基本原则 (6) 4.2 PLC种类及型号选择 (10) 4.3 I/O点数分配 (10) 4.4 PLC外部接线图 (11) 4.5机械手控制原理 (12) 第五章 PLC程序设计 (14) 5.1总体程序框图 (14) 5.2初始化及报警程序 (15) 5.3手动控制程序 (16) 5.4自动控制程序 (16) 第六章总结与展望 (19) 参考文献 (20) 谢辞 (21)
数控技术专业 (机电方向 (专科 《机电一体化系统综合实训》实施方案 2010年 9月 一、课程基本情况说明 1. 方案制定依据 本课程实施方案依据江苏广播电视大学《机电一体化系统综合实训》大纲制定。 2. 课程主要内容 课程主要内容包括:机电一体化产品的机械结构、运动控制、逻辑控制、检测技术等方面内容的实验。 3. 课程的特点 本课程是江苏广播电视大学数控技术专业的重要实践课程。通过实训, 使学生能够综合运用机电一体化技术的基础知识与基本理论, 培养学生综合知识运用能力、技术创新能力和动手实践能力。 4. 课程学时和学分:本实训时间为 4周, 4学分,第四学期进行,。 二、教学模式或教学流程图 本课程采取理论教学和实践相结合的方式,具体可采用以下流程图所示方式: 三、教学媒体资源
1.文字教材: 本课程暂无文字教材。 2.音像教材: 本课程暂无音像教材。 3.网上教学辅导:在电大在线(https://www.doczj.com/doc/5412231071.html, 平台上,提供课程实施方案、课程说明等内容。各地方电大辅导教师和学生可以随教学进度和学习计划上网游览; 同时结合本课程特点每学期定期安排实时答疑活动, 具体时间和手段请见电大在线网上的安排表, 非实时答疑每天进行,欢迎各位老师、同学到 BBS 积极交流。另外本课程还将不定期安排教研活动,欢迎各地电大辅导教师积极参加(具体时间和手段请见电大在线网上的安排表。四、教学建议 1.自学: 自学是电大学生获得知识的一种重要方式, 也是远程开放教育学生必备的一种重要的学习手段和能力, 根据面授教师的指导, 按照教学要求完成各部分内容的学习, 深化理解课程内容和解决学习中遇到的问题。为切实掌握教学内容, 学生应在独立思考的基础上完成一定数量的习题作业。辅导教师应对学生作业情况全批全改, 并要给出有针对性的评语, 以便学生正确理解作业内容和要求。对于作业中反映出的共性问题, 可集中进行讲解。辅导教师还可根据学生学习的实际情况, 再补充布置一些有针对性的作业, 供学生更好地掌握学习内容。为保证学习效果, 建议教学单位把学生组成若干学习小组, 由辅导教师指导、落实学生自学和学习小组活动内容,及时答疑。对于共性问题可适当安排集中面授辅导。 2.小组讨论: 各教学点可定期的安排小组讨论。学生通过这种方式, 可以加深对所学内容的理解, 互相督促和帮助, 解决课程中的部分疑难问题。对于学生中普遍存在的问题, 可由组长做好记录工作,统一反映到面授教师处,由面授教师在授课时统一解决。
搬运分拣机器人比赛方案 比赛简介 比赛目的 设计一个基于8位单片机或ARM控制的小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定分值的高低。它模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。 比赛内容及任务 比赛任务为：在规定时间内，机器人分类搬运完毕物料,并回到出发点。 比赛分组：比赛采用统一的比赛任务，但规定使用不同的控制平台，具体规则附后。 项目1 规定项目比赛 机器人从出发区出发，到达物料储存区后，分拣其赛前抽签决定好的任务，即从5个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）选3种颜色料块的已知6种组合（任务）中，选其中1个作为比赛任务（其料块均要求摆放在场地图的A、C、E位置，B、D位置不放置物料，场地图参见比赛规则一：比赛场地)，再按照设计好的控制策略控制机器人动作，以便将三个料块快速准确地搬运到对应的三个颜色中心区域内，最后回到出发区。 项目2 技术挑战赛 比赛要求基本同项目1，不同之处在于： 参赛队需要从5个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）选4种颜色料块的已知6种组合（任务）中，选其中1个作为比赛任务（其料块均要求摆放在场地图的A、B、D、E位置，C位置不放置物料)，再按照设计好的控制策略控制机器人动作，以便将四个料块快速准确地搬运到对应的四个颜色中心区域内，并最后回到出发区。
比赛规则 规则一 比赛场地 场地的材质为木质，场地表面最大承重能力100kg ，各参赛队可自行制作，或者直接在采用比较平整的地面即可。场地表面的材料为亚光PVC 膜，各种颜色和线条用计算机彩色喷绘的形式产生。参赛队可以从技术委员会指定的厂家购买场地表面材料。 场地的照明要求：赛场的照度为600Lux 到1200Lux 之间，场地上各区域的照度应柔和均匀，各区域照度差不超过300Lux.实际的比赛场地四角会架设各2座20W 、色温4000~6000K 的节能灯，光源高度为2米。 A B C D E
职业技能实训说明书 2009/2010 学年第二学期 课程名称电子技术综合实训 课题亚龙YL-235A型光机电一体化实训姓名 班级自动化0802 学号08031402 指导教师 起止时间第15 周~ 第16周 电气电子工程系 2010.6
前言 教育部为深入贯彻落实国务院召开的全国职业教育工作会议精神，推动中等职业学校教育教学改革，提高教育教学质量和办学效益，展示全国中等职业学校电工电子类专业的办学成果，交流新知识、新技术、新方法、新工艺在电工电子类专业教学中运用的经验，加强中等职业学校学生电工电子类专业技能训练，激励中职学校师生爱岗敬业、自强不息的精神，根据《教育部关于举办“2008年全国职业院校技能大赛”的通知》（教职成函[2008]3号）精神，教育部与信息产业部决定举办2008年全国中等职业学校电工电子技术技能大赛，并由亚龙科技集团协办。为了配合此次大赛，亚龙科技集团特精心研制了亚龙YL-235A型光机电一体化实训考核装置，供各校和大赛实训与考核使用。 亚龙YL-235A型光机电一体化实训考核装置既包含了机电一体化专业所涉及的基础知识、专业知识和基本的机电技能要求，也体现了当前先进技术在生产实际中的应用。它为学生提供了一个典型的、可进行综合训练的工程环境，为学生构建了一个可充分发挥学生潜能和创造力的实践平台。在此平台上可实现知识的实际应用、技能的综合训练和实践动手能力的客观考核。 本实训说明书主要对亚龙YL-235A型光机电一体化实训考核装置的一些基本结构、原理、工作过程和典型产品（PLC、变频器和传感器）的使用进行简要说明。除了对这些，最重要的是对此次实训课程设计作主要介绍。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5412231071.html, 带有视觉识别模块的分拣机器人 作者：李德民王诗宇王嘉乐 来源：《知识文库》2018年第05期 传统的机器人分拣操作一般采用示教或离线编程方式，当机器人所处的工作环境发生改变时机器人很难即时作出相应的调整，为了使机器人具有更加智能化的功能，以阿童木并联机器人和工业智能相机为基础，组成一套带有视觉模块的机器人分拣系统。这样的分拣系统结合了并联型机器人和视觉模块两个方面的优势，通过视觉模块智能的识别不同的对象，系统可以完成高速的分拣工作，显著提升了机器人对工作环境的适应能力，提高了工作效率。同时，实验结果证明了该系统软硬件设计正确，分拣成功率高。 随着我们国家生产需求的不断增加，机器人越来越多的参与到各行各业的生产过程中来。其中，对工件的分拣作业是当前生产过程中的一个重要环节，传统的机器人分拣，其动作和目标的摆放位置都需要根据程序预先严格的设定。一旦机器人所处的环境有所改变，很容易导致抓取错误。本文模拟工业生产中的分拣作业环境，引入视觉模块，用摄像机来模拟人类的视觉功能来对待测的对象进行识别分类，可以使分拣作业拥有更高的可靠性和灵活性，作业对象以及分拣工序可以随时随地的变换，也提高了工作的效率和机器人的智能化程度。 1机器人系统组成介绍 我们设计的机器人分拣系统主要由并联机器人、视觉模块、传送带装置以及分拣对象组成，结构如图1所示： 1.1并联机器人 相比于其他工业机器人，并联机器人占用较小的空间，其更具有高速度、高精度、灵活性等特点，更能适合苛刻的工业生产需求。我们在实验中采用的是阿童木4轴并联型机器人，如图2所示，它能够完成空间中X、Y、Z方向的移动及角度的转动。除了并联型机器人本体之外，机器人配套设施还包括机器人控制柜、控制编程器和驱动机器人各关节运动的伺服交流电机。机器人末端执行机构为气动吸盘，用于吸附传送带上的分拣对象，完成抓取动作。 1.2 视觉模块 视觉模块我们采用康奈视公司的In-Sight7000型智能相机，如图3所示。该视觉模块能够智能的识别出实验中不同种类的实验对象，以及采集各个实验对象的位置信息。 1.3网络交换机
课题一认识光机电一体化实训考核装置 一、实训目的 1．了解YL-235A光机电一体化实训考核装置的组成。 2．掌握电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器模块的作用。 3．掌握上料机构、搬运机构、传输分拣机构的作用。 二、器材、工具与仪表 1．YL-235A光机电一体化实训考核装置。 2．螺钉旋具、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、钟表起、内六棱扳手、水平尺等。3．万用表等。 三、实训步骤 1．认识YL-235A光机电一体化实训考核装置,如图1所示。 图1 2．上料机构
图2 上料机构如图2所示，它包括：1－转盘，2－调节支架，3－直流电机，4－物料，5－出料口传感器，6－物料检测支架。 转盘：转盘中共放三种物料：金属物料、白色非金属物料、黑色非金属物料。 驱动电机：电机采用24V 直流减速电机，转速6r/min；用于驱动放料转盘旋转。 出料口传感器：物料检测为光电漫反射型传感器，主要为PLC提供一个输入信号，如果运行中，光电传感器没有检测到物料并保持若干秒钟，则应让系统停机。 3．机械手搬运机构 图3 机械手搬运机构如图3，包括：1－旋转气缸，2－非标螺丝，3－气动手爪，
4－手爪磁性开关，5－提升气缸，6－磁性开关，7－节流阀，8－伸缩气缸，9－磁性开关，10－左右限位传感器，11－缓冲阀，12－安装支架。 整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。 手爪提升气缸：提升气缸采用双向电控气阀控制。 磁性传感器：用于气缸的位置检测。检测气缸伸出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个信号；（在应用过程中棕色接PLC主机输入端，蓝色接输入的公共端） 手爪: 抓取和松开物料由双电控气阀控制，手爪夹紧磁性传感器有信号输出，指示灯亮，在控制过程中不允许两个线圈同时得电。 旋转气缸：机械手臂的正反转，由双电控气阀控制。 接近传感器：机械手臂正转和反转到位后，接近传感器信号输出（在应用过程中棕色线接直流24V电源“+”、蓝色线接直流24V电源“-”、黑色线接PLC 主机的输入端）。 双杆气缸：机械手臂伸出、缩回，由电控气阀控制。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸伸出或缩回位置。 缓冲器：旋转气缸高速正转和反转时，起缓冲减速作用。 4．物料传送和分拣机构 图4 物料传送和分拣机构如图4，包括：1－磁性开关，2－传送分拣机构，3－
安徽工商职业学院 应用工程学院 毕业设计 题目：基于机器人货物分拣系统设计系别：应用工程学院 专业：机电一体化 班级：15机电2班 姓名： 学号： 指导教师：日期： 1
目录 摘要 (4) 第1章引言 (4) 1.1工业机器人的历史、现状及应用 (4) 1.2我国的工业机器人 (5) 1.3机器人发展趋势 (6) 1.4机器人的分类 (7) 第2章基于机器人货物分拣系统设计 (7) 2.1总体系统布局 (7) 2.2生产线系统 (7) 2.3相机的系统 (8) 2.31相机结构 (8) 2.32光源的选择 (9) 2.33相机的安装 (9) 2.4机器人系统 (9) 2.41机器人的选择 (9) 2.42机械系统组成 (10) 2.43外部执行机构 (11) 2.44气路连接 (11) 2.5各设备间的通信 (11) 2.51工业机器人的通讯 (12) 2.52相机的通讯 (12)
第3章设备的控制系统程序编写 (12) 3.1编程设备的选择及编程软件 (12) 3.2 TIA Portal软件的使用 (13) 3.21创建项目，插入并组态PLC (13) 3.22创建HMI画面 (14) 3.3系统程序的编写 (15) 3.31主程序编写与通信的编写 (15) 3.32托盘传送带的程序编辑 (16) 3.33工件盒生产线的程序编辑 (18) 3.4相机程序的编写 (20) 3.41 X_SIGHT软件程序的编写 (20) 3.42相机总控软件上程序编写 (22) 3.5机器人程序编辑 (23) 3.51示教器程序编写 (23) 3.52机器人系统程序的编写 (27) 第4章触摸屏设计 (29) 第5章总结 (31) 5.1设计经验 (31) 5.2误差分析 (31) 5.3总结评价 (31) 3
西安广播电视大学机械设计及自动化（专科）集中实践环节教学《机电一体化系统综合实训》实施细则 2014.01.08 一、课程性质、目的和任务 “机电一体化系统综合实训”是中央广播大学机械设计及自动化（专科）（机电方向）的必修实践课之一。本实训环节是在课程试验的基础上，以机电一体化系统的硬件连接、控制原理、控制软件编制、安装调试与操作的综合实训。 通过本环节的实训，能够使学生对机电一体化系统的基本组成，控制方式、控制对象的基本特征及工作机理，有更进一步全面地了解，并能够综合运用所学的基本知识与技能，完成对典型机电一体化系统的组装、连接、调试，实现其基本控制功能。从而培养学生独立分析问题和解决问题的能力及工程实践的能力。 二、课程教学总时数和学分 本课程4学分，课内学时为72，开设一学期。 根据该实训环节的特点，建议采取集中方式进行，各办学点根据自己的生源情况和设备情况，总实训周数为4周。 三、课程的教学基本要求 通过本课程的教学，要达到以下基本要求。 1、了解控制对象的基本工作原理，及运动与动作特征； 2、能够根据控制要求，正确地选择控制系统，并掌握其主要技术性能指标； 3、掌握系统的硬件连接、安装、调试的基本方法，并能进行正确的操作与维护； 4、掌握典型控制程序的编制方法，实现基本控制功能。 四、与相关课程的衔接、配合、分工 “机电一体化系统综合实训”是机电专业的一门综合实践课，以《机械设计基础》、《电工电子技术》、《数控机床电器控制》等课程为理论基础。以《可编程控制器应用》、《单片机技术》、《传感器技术》、《液压与气动技术》和《机电一体化系统》等课程及相应的实践环节为专业基础；并为《综合实训（机电）》的先行综合实践环节。 五、课程教学要求的层次 通过本实训环节的教学要达到3个层次的基本要求。
西安广播电视大学开放教育 机械制造与自动化（机电方向）专业（专科）机电一体化系统综合实训 学生姓名：范澍萱 学号： 1461101451464 指导老师：万宏强 分校：莲湖分校 时间：2016年5月20日
机电一体化系统综合实训 表面粗糙度测量计实习 一、任务目的与要求 1.1目的 1.1.1了解表面粗糙度测量计的组成，建立表面粗糙度测量的概念 1.1.2 了解表面粗糙度测量计的机械结构和传动原理 1.1.3学习传感器的工作原理及其正确接线 1.1.4学习各单元之间的通信方法和系统调试 1.1.5增强团队合作精神 1.2要求 1.2.1 熟悉机械部分的组成、工作原理 1.2.2 绘制机械部分的工作原理图 1.2.3 绘制所研究系统的图 1.2.4了解各模块控制信号的类型 1.2.5熟悉各模块所用传感器类型、结构、工作原理、性能和使用 1.2.6正确分析传感器信号与其它传感器信号的传送过程 二、实习内容及过程 1 绪论 1.1前言 机械加工中，表面特征的研究是控制机械零件表面质量的重要内容，而表面粗糙度是表面特种的重要技术指标之一。随着机械加工工艺水平的提高，对零件的表面质量提出了越来越高的要求。无论用何种加工方法加工，在零件表面总会留下凹凸不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用肉眼就可以看到，精加工后的表面用放大镜或者显微镜仍能观察到，这就是零件加工后的表面粗糙度，过去称为表面光洁度。国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。 1.2题目背景和意义
表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。它的大小对零件表面的摩擦磨损、疲劳强度、冲击强度、耐腐蚀性、接触刚度和抗震性、配合性质、测量精度和密封行等有很大的影响。粗糙度测量有接触测量和非接触测量两大类方法。触针式接触测量粗糙度参数的方法具有精度高，稳定性好的优点。该课题就是针对触针式测量粗糙度的测量系统进行改造。 1.3国内外表面粗糙度测量系统的研制情况 表面粗糙度与零件表面功能有着密切的关系，因此人们在很早以前就认识到测量表面粗糙度的重要性。但由于技术工艺水平的落后，最早只能单纯的依靠人的视觉和触觉来估计，即通过目测手触摸试件与标准样块进行比较，随着生产技术的发展，人们又采用了比较显微镜进行比对。这些原始的测量方法只能对表面微观不平度做出定性的综合评定。自从1927年德国的施马尔茨（Schmaltz）发明了用光杠杆进行放大的表面轮廓记录仪后，人们就一直致力于表面质量的研究，从此开始了对表面粗糙度的数量化描述。近年来，由于计算机技术、电子技术、数据处理能力的提高，研制了许多三维表面微观形貌测量仪，使得在局部表面上三维评定表面粗糙度成为可行，而且国际上方兴未艾。 2系统方案选择与论证 2.1设计要求 本院实验室有一台“221-7”型SORTRONIC的粗糙度轮廓仪，本设计就是在对其研究的基础上，结合新型粗糙度轮廓仪的发展方向对其进行设计改造。如图2.1所示 图2.1表面粗糙度轮廓仪
目录 前言、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 一、亚龙YL-235A型光机电一体化实训装置简介、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3 1、概述、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3 2、实训项目、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 3、配置、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 4、技术参数、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 5、配置清单、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 二、亚龙YL-235A型光机电一体化实训考核装置机构说明、、、、、、、、、、、、、、6 1、整机工作流程、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 2、工作原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 3、送料机构、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7 4、机械手搬运机构、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8 5 、物料传送和分拣机构、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 6 、气动原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、10 7 、传感器应用说明、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、11 8 、磁性开关的使用说明、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、11 三、电气电路组成、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12 1、电气组成模块、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12 2、端子接线图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、13 3、三菱变频器操作、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、14 3.1 变频器的接线图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、14 3 .2 变频器操作面版说明、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、15 3.3 参数设置方法、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、16 3.4 三菱变频器参数设置、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、17 四、课程设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、18 1、要求：设备的工作情况、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、18 2、I/O分配表、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、19 3、I/O分配图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、20 4、状态转移图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、21 5、梯形图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、22 6、指令表、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、29