因此，面对竞争压力大的今天，高校和企业必须通过开发和研究技术提高生产率和培养

出适应现代工业企业技术要求的具有综合技能的人才[4]。这一项目意义重大，通过开发和研 究，可进一步降低成本，简化维护，提高MPS可靠性，加强青年人才的锻炼培养，作出突破。 1.2 课题主要研究内容

论文充分了解了 MPS 各模块的构成、功能及工作原理，利用 MPS 系统与工业机器人 MOTOMAN-UP6、PLC 控制及机电气一体化的结合，构成全自动生产线。实现了机器人搬运 供料，自动供料单元、钻孔及检测单元、装配单元配合协调工作的目标，并利用组态软件实 现了对各工作模块的实时监控，达到教学或生产要求。系统组成，如图 1.1 所示；MPS 教学 系统实例，如图 1.2 所示。

论文课题与其他课题共同合作，开发研究 MPS 系统。论文侧重完成了以下工作：

（1）工业机器人 MOTOMAN-UP6 搬运及供料功能的实现，包括硬件接口电路的设计及控制 程序的设计；

（2）对自动供料单元、钻孔检测单元、立体存储单元的模块组成和工作原理进行了了解，并 分析了其机械结构和功能；

（3）利用西门子 S7-200 的 PLC 编程软件，完成了钻孔检测单元的 PLC 程序设计，并实现了 各模块的联调；

（4）利用组态软件，完成了钻孔检测单元的现场实时监控系统设计。

由于该教学 MPS 系统中，自动供料单元模块以及立体仓储单元等模块在另外课题中已作 详细介绍和说明，所以此处不再赘述，本文只进行简要说明，主要开发研究加工检测单元。

2 加工检测单元的硬件设计

设计加工检测单元的硬件参数，先了解其结构和功能组成。

2.1 加工检测的主要结构

加工检测单元可以模拟钻孔和成型孔的质量检测过程，并通过旋转工作台模拟 物流传送。 该单元可根据有无工件的实际情况将工件自动传送到不同工位进行相应动作：钻孔加工和检 测内孔质量等，然后由旋转拨片将完成工位的工件传送到下个工作单元。

加工检测单元主要组成机构有：旋转工作台模块、钻孔模块、钻孔检测模块等。如图 2.1

所示；

钻孔模块 检测模块转动平台模块

图 2.1 加工检测单元实物照片

2.1.1 转动平台模块

旋转工作台模块是由支架、工作台固定底盘、定速比直流电动机、旋转工作台、接近开 关传感器、光电传感器和定位块等部件组成。如图 2.11 所示；

（1） 旋转工作台 旋转工作台用于旋转传送工件到不同工位进行加工。转动工作台上有四个工位，用于存

放工件。

（2） 漫反射式光电传感器和电感式接近开关传感器 在每个工位下有一个圆形通孔，光电传感器通过圆孔识别工件。接近开关传感器则用于

判断旋转工作台的转动位置,利于进行定位的控制。

2.1.2 钻孔模块

钻孔模块是由钻孔电机、夹紧气缸、钻孔气缸等部件组成。钻孔模块用于对工件进 行钻孔。

（1） 钻孔气缸 驱动刀具和检测装置在导轨上做直线往复运动。钻孔气缸和夹紧气缸的两端均安装了接

近开关，判断气缸运动的位置，即用于判断钻孔加工台和检测台是否上下到位[5]。如图 2.2 所 示；文献综述