摘要机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术信号变换技术等多种技术的有机地结合，并运用到实际当中去的技术。
本次设计的是基于自动化生产线中的机械手及分拣单元模块，系统在生产线中完成的是工件的工位转移及按需分拣的过程。
整个系统采用PLC进行控制，机械手模块将工件搬运到分拣单元指定位置，有升降和左右横移两个自由度。
在分拣单元中，利用输送带输送工件，通过使用光电传感器和电感传感器完成对材质、颜色的检测，区分出金属工件以及黑色的非金属工件，在气缸的作用下，利用分拣器达到分拣目的。
关键词：自动化，PLC，气动系统设计，传感测试技术ABSTRACTThe integration of machinery technology is the mechanical skill,the electrician electronic technology,the microelectronic technology,the information technology, the sensor technology,the conection technology signal translation technology and many kinds of technologies organically unifies,and apply to the practice of techniques.What this design is based on automatic production line's in manipulator and the sort unit module,what the system completes in the production line is the work piece location shift and on demand sort process.The overall system uses PLC to carry on the control,the manipulator module transports the work piece to the sort unit assigns the position,has the fluctuation and about moves to two degrees-of-freedom horizontally.In the sort unit,transports the work piece using the conveyor belt, completes through the use photoelectric sensor and the inductive transceiver to the material quality,the color examination,differentiates the metal work piece as well as the black nonmetallic work piece,under air cylinder's function,serves the sort purpose using the time sorter.Key words:Automation,PLC,pneumatic system design,sensor testing technology目录1绪论 (1)1.1本论文的背景和意义 (1)1.2机械手国内外研究现状和趋势 (1)1.3分拣系统国内外发展现状和趋势 (2)1.4设计原则 (4)2自动化生产线机械手及分拣单元的方案设计 (5)2.1总体规格与相关参数 (5)2.2驱动方式的分析与选择 (5)2.3自动化生产线机械手及分拣系统的组成 (6)2.4总体建模效果 (8)3机械手方案设计 (9)3.1机械手坐标形式的选择 (9)3.2手部的选择 (9)3.3气缸等关键部分的设计 (12)4分拣单元结构设计 (22)4.1分拣单元的主要组成部分及各自功能 (22)4.2输送部分的设计与计算 (22)4.3传感检测部分 (25)4.4导向部分 (29)4.5滑槽部分 (34)5控制系统的设计 (35)5.1方案简述 (35)5.2机械手气动控制系统的设计 (36)5.3分拣系统控制系统的设计 (43)6总结 (48)7参考文献 (50)致谢 (51)1绪论1.1本论文的背景和意义自动生产线的最大特点是它的综合性和系统性，综合性主要涉及机械技术、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、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。
《自动化生产线技术》教案第次课（年月日）教学时数：2 学时课题：供料单元的控制教学目标：1、了解供料单元的结构和工作过程2、了解供料单元的气动控制过程教学重点：1、了解供料单元的气动控制。
2、供料单元的工作过程。
教学难点：供料单元的气动控制教学方法：讲授法（PPT课件）、启发式教学法。
教学内容：1、供料单元的结构和工作过程。
2、供料单元的气动控制过程。
教学过程:供料单元的控制一、供料单元的结构及其工作过程供料单元的主要结构组成为：工件装料管，工件推出装置，支撑架，阀组，端子排组件，PLC，急停按钮和启动/停止按钮，走线槽、底板等。
其中，机械部分结构组成如图1所示。
图1供料单元的主要结构组成其中，管形料仓和工件推出装置用于储存工件原料，并在需要时将料仓中下层的工件推出到出料台上。
它主要由管形料仓、推料气缸、顶料气缸、磁感应接近开关、漫射式光电传感器组成。
工作原理：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，它与下层工件处于同一水平位置，而夹紧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上时，首先使夹紧气缸的活塞杆推出，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，再使夹紧气缸返回，松开次下层工件。
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。
二、供料单元的气动控制过程①气动控制元件1、标准双作用直线气缸双作用气缸是指活塞的往复运动均由压缩空气来推动。
图 2-3 是标准双作用直线气缸的半剖面图。
图中，气缸的两个端盖上都设有进排气通口，从无杆侧端盖气口进气时，推动活塞向前运动；反之，从杆侧端盖气口进气时，推动活塞向后运动。
双作用气缸具有结构简单，输出力稳定，行程可根据需要选择的优点，但由于是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，回缩时压缩空气的有效作用面积较小，所以产生的力要小于伸出时产生的推力。
