光（guāng）機電一體實（shí）訓台組成與工作原理及部件的動作流程及程序設計思路
光機電一體（tǐ）實訓台是在培養從事機電（diàn）一體化設備的使用、維護、維修、設備的管理與設計等工作的高素質、高技能、應用型（xíng）高級職業技術人才。是根據職業教育（yù）培訓教材編寫《機電一體化專（zhuān）業》相關的技能培訓要求（qiú）而研製的，結合當（dāng）前（qián）工業自動化（huà）應用技術及器件技術的發展，充分考（kǎo）慮實用性、先進性（xìng）。根據任務（wù）引領式行為導向教學法,以重點培（péi）養學生的動手實（shí）操能力，團隊協作能力,創新能力。光機電一體實訓裝置由鋁（lǚ）合金導軌式實訓台、典型的機電一體化設（shè）備的機械部件、PLC模塊、變頻器模（mó）塊、步進電機（或伺服電機）模（mó）塊（kuài）、按鈕模塊、電（diàn）源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。同時還要求具有可拓展（zhǎn）功能，可以組成更加大型的生產模擬係統，以配合各個學校不同層（céng）次，不同專（zhuān）業的教學及培訓要求。
一、光（guāng）機電一體實訓台的組成及工作原理
實訓（xùn）裝（zhuāng）置台架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與接線端子連接（jiē），各指令開關、光電開關、傳（chuán）感器和指示（shì）元（yuán）件的電路，則通（tōng）過（guò）端子排進行連接。既保證學（xué）生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電（diàn）路連接的快速、安全和可靠。
1.鋁合（hé）金導軌式（shì）實訓台：可以安裝送料（liào）機構、機械手、傳輸分揀（jiǎn）機構。實訓模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的底座上。
2.觸摸屏：MCGS7062 7寸真彩色觸摸屏。
3.PLC模塊及變頻（pín）器模塊：三菱PLC 40點以上（shàng）IO；變頻器不小於0.4kw；
4.電源模塊：三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，單相電源插座（zuò）2個；按鈕模塊：24 V/6 A、5 V/2 A各一組；急停按（àn）鈕1隻，轉換（huàn）開關1隻1，按（àn）鈕黃、綠各1隻；
5.雙井式上料機構：井式工件庫2件，物料推出機構2件（jiàn），光電傳感器2隻，磁（cí）性開關2隻，單缸氣缸2隻，單控電磁閥2隻，警示（shì）燈1隻（zhī），主要完（wán）成將工件庫中的工件依次推出。
6.氣動機械手裝置：四自由度（dù）氣動（dòng）機械手，氣缸及附（fù）屬傳感器選用SMC；整個搬運機（jī）構能完（wán）成四個（gè）自由度動作，手臂伸縮、手臂運動、手爪（zhǎo）上下、手爪鬆緊。
7.物料分揀裝置：傳送帶通過（guò）三相異步電動機（jī）驅動，在傳送帶（dài）中間裝有兩個（gè）出料槽，對應位置有電感傳感器、紅外傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計兩個氣缸。傳送帶（dài）采（cǎi）用可拆卸的鋁（lǚ）合金支架。
二、光機電一體實（shí）訓台各部件的動作流程及程序設計思路
設備部件名稱和位（wèi）置。
設備部（bù）件名稱和位（wèi）置（zhì）
1.動（dòng）作流程
上（shàng）料機構推料（liào）氣缸（gāng）將零件（金屬零件、黑色尼龍零件和白色（sè）尼龍零件隨機提供）推到存放料台；機械手將零件從存放料台搬運至物料傳送機構並經傳送帶（dài）入料口到輸送線上，隻有當傳送帶（dài）上的零件被送（sòng）入料槽後，機械手才可以從入料口放入下一個零件。上料機構料筒內沒有（yǒu）零件時，黃（huáng）色信號（hào）燈長亮，設備暫停，放入零件後自動啟（qǐ）動。
在輸送（sòng）線上的零件由相應位（wèi）置的推料或導料裝置，經出料（liào）槽（cáo）分送到零件組裝機構進行組裝，相（xiàng）應位置的推料或導料裝置將零件送入料槽後回原位。
2.零件分（fèn）送要求
在位置A對應的出料槽分送到組裝機構的零件必須滿足是由第一個是（shì）金屬（shǔ）零件，第二（èr）個白色尼（ní）龍零件，第三個是（shì）金屬零件排列成的套件。在（zài）位置B對應的出料槽分送到組裝機構的零件必須滿足是由1個白色尼龍零件和2個黑色尼（ní）龍零件組合成的套（tào）件。同時滿足位置A對應的出料槽和位（wèi）置B對應（yīng）的出（chū）料（liào）槽要求的零（líng）件，應（yīng）優先經位置A對應的出料槽分送到組裝機構。
不滿足組合和排列關係的零件應導入位置C對應的出料槽（cáo）。皮帶輸送線由位置A向位置C方向送零件時，三相交流異步電動（dòng）機以35Hz的頻率帶動皮帶輸送機運行；皮帶（dài）輸送機由位置C向位置A方向（xiàng）送零（líng）件時（shí），三相交流異步電（diàn）動機以25Hz的頻率帶動皮帶（dài）輸送機運行。零件（jiàn）到達推出位置或被導入（rù）相應的料槽（cáo）後，皮帶輸送機停止運行。依據動作流程分配的PLC對（duì）應I/O口見表1。
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序號 |
內容 |
輸入 |
內容 |
輸出 |
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1 |
急停開關 |
X000 |
機械手步進電機啟動（PUL） |
Y000 |
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2 |
運行測試按鈕SB4 |
X001 |
機械手（shǒu）步進電機方向（DIR） |
Y001 |
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3 |
送料氣缸推出到位 |
X002 |
機械（xiè）手步進電機使能（ENA） |
Y002 |
|
4 |
送料（liào）氣缸縮回到位 |
X003 |
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Y003 |
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5 |
機械手（shǒu）步進電（diàn）機原（yuán）點 |
X004 |
綠（lǜ）色信號燈1Hz |
Y004 |
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6 |
機（jī）械手步進電（diàn）機位置檢測 |
X005 |
綠（lǜ）色信（xìn）號燈2Hz |
Y005 |
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7 |
臂伸縮氣缸伸出到位 |
X006 |
黃色信（xìn）號燈常亮 |
Y006 |
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8 |
臂伸縮氣缸縮回到位 |
X007 |
送料氣缸推出 |
Y007 |
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9 |
前臂升降氣缸下降（jiàng）到位 |
X010 |
臂（bì）伸縮氣缸伸出 |
Y010 |
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10 |
前臂升降氣缸縮（suō）回到位 |
X011 |
前臂升降氣缸下降 |
Y011 |
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11 |
氣動機械手（shǒu）爪夾緊到位 |
X012 |
氣動手爪夾緊 |
Y012 |
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12 |
推料氣缸推出到位 |
X013 |
氣動手爪放鬆 |
Y013 |
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13 |
推（tuī）料氣缸（gāng）縮回到位 |
X014 |
電機正傳（A料槽向C料槽） |
Y014 |
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14 |
旋轉氣缸旋轉到位 |
X015 |
電機反傳（C料槽向A料（liào）槽） |
Y015 |
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15 |
旋轉氣缸返回（huí）到位 |
X016 |
異步（bù）電機旋轉頻率35Hz |
Y016 |
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16 |
料筒有料檢測 |
X017 |
異（yì）步電（diàn）機旋轉頻（pín）率35Hz |
Y017 |
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17 |
存放（fàng）台有料 |
X020 |
推料氣缸推出 |
Y020 |
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18 |
輸送皮帶入（rù）料口有料 |
X021 |
旋轉氣缸旋轉 |
Y021 |
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19 |
金屬檢測傳感器 |
X022 |
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20 |
白色尼龍檢測傳感器 |
X023 |
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21 |
分料（liào）槽進料檢測傳感器 |
X024 |
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22 |
零件組裝工序啟動按鈕SB1 |
X025 |
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23 |
啟（qǐ）動組裝工序按鈕SB5 |
X026 |
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24 |
停止按鈕SB6 |
X027 |
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表1 控製電路I/O分配表
3.程序設計思路
根據PLC編程規則對本動作流（liú）程采取簡單的順序設計，分析動作要求轉化內容為：上料（liào）機構井式存（cún）料台內檢測開關檢測有料，且存放台無料（liào）的情況（kuàng）下，送料氣缸推出；送料氣缸推出到
位檢測開關有信號停頓1s，送料氣缸縮回。存放台物料到位後，機械手在原點（diǎn）信號到位，前臂升降氣缸（gāng）縮回信號到位，臂伸縮氣缸縮回到位信號到位，機（jī）械手爪（zhǎo）鬆開到位信號到位，臂伸縮氣缸伸出，前臂升降氣缸下降，待到位信號顯示正常，機械手進行抓取，抓取到位信號到位（wèi）。前臂升降氣（qì）缸縮回，臂伸縮氣缸縮回；前臂、伸縮氣缸（gāng）縮回到位信號到位。步進電機向右旋（xuán）轉（步進電機旋轉角度（dù）依靠步（bù）進（jìn）電機控製驅動器發出（chū）的脈衝數進行控製），步進電機（jī）旋轉（zhuǎn）到位信號到位，前臂、伸縮氣缸伸出（chū）、下降；檢（jiǎn）測輸送皮帶入（rù）料口無料，機械手爪鬆開，前臂、伸縮氣缸縮回到（dào）位（wèi）後，步進電機回歸原點（diǎn），等待下（xià）次循環。
出料槽完成分選（xuǎn），首先要自動識別黑色尼龍、白色尼龍、金屬鋁（lǚ）塊3種物料，金屬鋁塊可用提供的金屬傳感器進行檢測（cè），白色尼龍依靠光纖傳感器進行檢測，黑色尼龍（lóng）隻有靠排除法進行確認，即從皮帶入料槽（cáo）檢測有料輸送帶開始運行到出料槽B的時間內，檢測不（bú）是金屬物料又不是白色物料即（jí）為黑色尼龍。這樣就可（kě）以依據內部繼電器、計數器、計（jì）時（shí）器、通（tōng）過電機的正反轉進（jìn）行控製，具體思路同上，考慮（lǜ）防止撞機等安全因素，完成上述要求的（de）程序設計，從（cóng）整體程序內摘錄部（bù）分程序。
部分程序
三、光機（jī）電一體實訓台結束語
根據實際動作要求，起初編寫的程序存在較多漏洞，經過多次在實驗台上進行測試，所設計程序完全（quán）可實現任務書的要求並達（dá）到最終實驗要求。在（zài）編程（chéng）調（diào）試程序時，實驗（yàn）台中涉及到氣缸控製，在線調試方法的靈活（huó）運用（yòng），步（bù）進電機、光電傳（chuán）感器、光纖傳（chuán）感器、光（guāng）纖放大（dà）器、三相異步電機、三菱變（biàn）頻（pín）調速器、三菱PLC主機的應（yīng）用，代表了自動化設備的生產模式，可推廣至各個領域，特（tè）別是自動（dòng）化（huà）生產線，在量產的今天不但可節（jiē）省用工成（chéng）本，而且可提高設（shè）備利用率，創造（zào）更高利潤。
品牌理念 
標準流程 
有效溝（gōu）通
專業（yè）管理
客戶視（shì）圖
優秀團隊
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