1、 目录目录 目录. 1 摘要. 2 一、机械系统课程实践的目的 3 二、课程设计任务及要求 . 3 三、机电一体化系统 4 四、M03 加工检测单元分析和改进方案 5 五、M03 单元改进设计说明书 6 1.机械系统 6 1.1 凸轮分割器 . 6 1.2 齿轮机构 7 1.3 有限元分析 . 9 2.控制系统 9 2.1 控制系统流程 . 9 2.2 控制系统的选择 9 2.3 控制系统的设定 10 2.4 PLC 梯形图11 3.执行系统 12 3.1 气动系统 12 3.2 电气系统 14 4、传感系统 . 17 5、动力系统 . 19 六、小结 19 参考资料 20 摘要摘要 机械系统
2、实验的目的是通过实验令学生能够正确掌握机电一体化系统典型 机械零部件和执行元件的计算、 选型和结构设计方法和步骤和掌握机电一体化系 统控制系统的硬件组成、工作原理，和软件编程思想。本次实验的主要任务是改 进 M03 加工检测模块单元，以适应新的工件的加工。相比原方案，我们小组增 加了传感器的数量和新的定位机构以实现方案的改进计划。 一、机械系统课程实践的目的一、机械系统课程实践的目的 机械系统实验的目的是令学生能够正确运用机电系统设计课程的 基本理论和相关知识，掌握机电一体化系统（产品）的功能构成、特点和 设计思想、设计方法，了解设计方案的拟定、比较、分析和计算，培养学 生分析问题和解决问题的
3、能力，使学生具有机电一体化系统设计的初步能 力。 通过机械部分设计，掌握机电一体化系统典型机械零部件和执行元件 的计算、选型和结构设计方法和步骤；通过测试及控制系统方案设计，掌 握机电一体化系统控制系统的硬件组成、工作原理，和软件编程思想；通 过课程设计提高学生应用手册、标准及编写技术说明书的能力，促进学生 在科学态度、创新精神、专业技能等方面综合素质的提高。 二、课程设计任务及要求二、课程设计任务及要求 本次课程设计的任务是经过过学习和了解自动化生产线实验设备后， 改变 加工工件的大小尺寸，然后分小组改进生产线的各个模块单元，以适应新 的工件加工。 自动化生产线实验设备一共分为十个模块单元，
4、 分别是 M01 供料及检测单元，M02 次品处理单元，M03 加工检验单元，M04 表面处 理单元，M05 分拣单元，M06 装配单元，M07 机械臂运动单元，M08 冲 压单元，M09 产品标记单元，M10 立体仓库单元。本小组的改进部分是 改进 M03 加工检验单元，并且尽量与其他相关联的单元的改进方案建立 联系，相互配合。 （自动化生产线设备） 三、机电一体化系统三、机电一体化系统 机电一体化的目的是使系统(产品)高附加价值化，即多功能化、高效 率化、高可靠化、省材料省能源化，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化 方向发展， 不断满足人们生活的多样化需求和生产的省力化、 自动化需求。 机电
5、一体化系统构成要素及功能构成主要为机械系统、控制系统、执 行系统、传感系统、动力系统。本小组主要通过以上机电一体化系统的构 成要素分析 M03 加工检测单元并且对该单元加以改进。 （M03 加工检测模块单元） 四、四、M03 加工检测单元分析和改进方案加工检测单元分析和改进方案 原工作方案： M02 次品处理单元将合格的工件原料通过机械手夹具 放置到 M03 加工检测模块单元的转盘上，光电漫反射传感器发出信号， 步进电机工作，通过齿轮机构带动转盘转动，同时，M04 表面处理单元 的机械手转至 M03 单元方向。转盘转动到一定角度后，电机停止，夹具 加紧工件。刀具选择盘转动选择刀具，并且钻孔。在
6、钻孔的同时，带有电 阻尺的探头检测工件钻孔加工情况并将检测情况变为电信号传送给 M05 分拣单元，同一时刻 M04 表面处理单元的机械手抓取工件到 M04 单元进 行表面处理。 因需要加工的工件尺寸发生变化，所以，对 M03 加工检测单元进行 了部分改进，以适应工件尺寸的变化。 改进方案：转盘原大小尺寸不变，厚度增加至 40cm；因工件尺寸增 大，装夹的弧形定位槽尺寸增大；将检测工件是否接近 M03 单元的传感 器改为槽式光电传感器；为保证转盘旋转时工件可以精确定位，在钻孔工 位增加一个光电漫反射传感器；为了提高旋转精度和降低转速，在齿轮机 构与转盘之间增加一个间歇机构-凸轮分割器； 需加工工件： 直径 50mm， 高 60mm,材料为钢材， 密度为 7.85g/cm 五、五、M03 单元改进设计说明书单元改进设计说明书 1.机械系统机械系统 1.1 凸轮分割器凸轮分割器 凸轮分割器是一种标准化的自动机械转位分度部件， 可以根据节 拍时间及负载大小等参数要求向专业制造商订购。 凸轮分割器工作原理： 通过输入轴上的共轭凸轮与输出轴上带有 均匀分布滚针轴承的分度盘无间隙
