机电一体化概论-邵泽强 第一章.ppt

图1-1 机电一体化系统的组成及工作原理 a)人的五大要素 b)机电一体化系统的要素 c)机电一体化系统的功能 a b c 机械本体包括机械传动装置和机械结构装置。 1、机械本体 机械传动装置 机械结构装置 动力单元的功能是按照机电一体化系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。 2、动力单元 动力单元----用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出 传感器检测单元通常由专门的传感器和仪器仪表组成。 3、传感检测单元 称重传感器 显示仪表 执行单元的功能是根据控制信息和指令完成所要求的动作。 4、执行单元 气动执行单元 电动执行单元 驱动单元的功能是在控制信息作用下，驱动各种执行机构完成各种动作和功能。 5、驱动单元 伺服电机及驱动器 步进电机 控制与信息处理单元是机电一体化系统的核心单元。 6、控制与信息处理单元 PLC(可编程控制器） 数控装置 机电一体化系统由许多要素或子系统组成，各子系统之间要能顺利地进行物质、能量和信息的传递和交换，必须在各要素或各子系统的相接处具备一定的连接部件，这个连接部件称为接口。 7、接口 接口具有保证信息传递的逻辑控制功能，使信息按规定模式进行传递。 接口的基本功能主要有三个： 1、变换。在需要进行信息交换和传输的环节之间，由于信号的模式不同无法直接实现信息或能量的交流，必须通过接口完成信号或能量的转换和统一。 2、放大。在两个信号强度相差悬殊的环节间，经接口放大，达到能量匹配。 3、传递。变换和放大后的信号要在环节间能可靠、快速、准确地交换，必须遵循协调一致的时序、信号格式和逻辑规范。 1.3.2 典型机电一体化系统 图1-2 YL—235A光机电一体化培训装置实物图 亚龙YL-235A 型光机电一体化实训装置由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC 模块单元、触摸屏模块单元、变频器模块单元、按钮模块单元、电源模块单元、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器等组成。 表1-1 YL—235A光机电一体化实训装置配置清单 1套 单出杆气缸3只，金属传感器1只，光纤传感器2只，光电传感器1只，磁性开关6只，物件滑槽3个，单电控换向阀3只 物件分拣部件 10 1套 三相减速电机（380V，输出转速40r/min）1台，平皮带1355×49×2mm 1条，输送机构1套 皮带输送部件 9 1套 双出杆气缸1只，单出杆气缸1只，气手爪1只，摆动气缸1只，电感式接近开关2只，磁性开关5只，缓冲器2只，双电控换向阀4只 气动机械手部件 8 1套 直流减速电机（24 V，输出转速6r/min）1台，送料盘1个，光电开关1只，送料盘支架1组 物料传送部件 7 1块 MT5000/4000触摸屏 触摸屏模块单元 6 1个 变频器（型号可选）1只，可调电位器1个，拨动开关若干 变频器模块单元 5 1个 可编程控制器1只（型号可选），电源开关1 个，220V插座1个 PLC 模块单元 4 1个 24V/6A、12V/2A 插孔各一组，急停按钮1 只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V 指示灯黄、绿、红各2只 按钮模块单元 3 1个 三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个 电源模块单元 2 1张 1190×800×840 mm 实训台 1 数 量 型号及规格 名 称 序号 物料传送机构用于将物料从储料盘中送到机械手下方，便于机械手的搬运。该机构主要由放料转盘、可调节支架、直流电机、出料口传感器、物料检测支架构成。 1.物料传送机构 图1-3 物料传送机构实物图 1-转盘 2-可调节支架 3-直流电机 4-物料 5-出料口传感器 6-物料检测支架 放料转盘用于存放设备所提供的金属、白色塑料和黑色塑料三种物料。 驱动电机则采用24V直流减速电机，额定转速为6r/min，用于驱动放料转盘的旋转。 物料检测支架可以将物料有效定位，并确保其平台上每次只有一个物料。 出料口传感器为漫反射型光电传感器，用于检测物料检测支架的平台有无从转盘中送来的物料。 1.物料传送机构 * * 机电一体化概论 作者： 邵泽强 第一章 机电一体化概述 1.1 机电一体化的产生和发展 教学目标 1、了解机电一体化的产生 2、了解机电一体化的发展历程 3、了解机电一体化的发展趋势 20世纪60年代，美国的科技人员就发明了世界上第一台机器人，接着他们又发明了数控机床和用于小型汽车的电子燃