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2021-11-25 17:12

光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備全面介紹

機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備
 
一、產(chǎn)品概述
光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備,光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置是一種最為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)而研制的,適合機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎(chǔ)上又針對(duì)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)目的進(jìn)行了專門設(shè)計(jì),強(qiáng)化了機(jī)電一體化的安裝與調(diào)試能力。本裝置由導(dǎo)軌式型材實(shí)訓(xùn)臺(tái)、機(jī)電一體化設(shè)備部件、電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊、交流電機(jī)模塊、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)單元(包含上料機(jī)構(gòu)、搬運(yùn)機(jī)械手、皮帶輸送線、物件分揀等)和各種傳感器等組成。采用開放式和拆裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備,使整個(gè)裝置能夠靈活的按實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要組裝機(jī)電一體化設(shè)備。裝置采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及抽屜式模塊放置架,組合方便。控制對(duì)象均采用典型機(jī)電設(shè)備部件,接近工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境,滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)或技能競賽需求。
光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置涵蓋了機(jī)電一體化和電氣自動(dòng)化專業(yè)中所涉及的PLC控制、變頻調(diào)速、步進(jìn)調(diào)速、傳感檢測(cè)、氣動(dòng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝與系統(tǒng)調(diào)試等內(nèi)容。為培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的機(jī)電一體化高技能人才提供一個(gè)良好的平臺(tái)。

二、光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備主要特點(diǎn):
1.專業(yè)性:整個(gè)實(shí)訓(xùn)裝置囊括了機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)習(xí)中所涉及的諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)、PLC(可編程控制器)、傳感器等多種技術(shù),解決了學(xué)生不能在實(shí)際生產(chǎn)線上操作訓(xùn)練的問題,指導(dǎo)教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行從設(shè)計(jì)、組裝、編程、調(diào)試到檢查問題和維護(hù)等一系列課題的不同層次的教學(xué)培訓(xùn);
2.靈活性:整個(gè)實(shí)訓(xùn)裝置模塊各自獨(dú)立,每一模塊有獨(dú)立控制,整體結(jié)構(gòu)臺(tái)用拆裝開放式,用于電氣線路搭接、機(jī)械部件組裝等實(shí)訓(xùn)科目,可以容納較多的學(xué)員同時(shí)學(xué)習(xí);
3.開放性:該實(shí)驗(yàn)裝置PLC模塊I/O端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子、傳感器、按鈕開關(guān)、指示燈元件等端子全部開放,均采用護(hù)套插座導(dǎo)線連接,可進(jìn)行電氣線路控制、電氣線路設(shè)計(jì)等內(nèi)容實(shí)訓(xùn)。
4.安全性:系統(tǒng)具有短路保護(hù)、急停保護(hù)、限位保護(hù)、智能保護(hù)等各種保護(hù)功能,可確保人身與設(shè)備安全;
5.模塊化概念:從不同的模塊到工作單元,從單獨(dú)的工作單元到整個(gè)系統(tǒng),各工作單元之間具有柔性的組合方式。
三、功能模塊詳細(xì)說明
1、電一體化實(shí)訓(xùn)考核臺(tái)
整體采用鋁合金制作,尺寸約為1200x800x800,所有工業(yè)鋁型材均采用表面亮麗氧化處理。電氣控制屏面板采用2mm厚全鋁制,表面經(jīng)氧化著色處理,永不掉色,線路及標(biāo)識(shí)清晰。
2、PLC系統(tǒng)
采用三菱新款FX3U系列PLC 48點(diǎn)I/O繼電器輸出,所有PLC對(duì)應(yīng)端口引出于面板。
3、變頻器
采用380V交流變頻器,三菱FR-E740系列、0.75KW,變頻器所有接線
端口引出到電氣面板上。
4、觸摸屏
昆侖通態(tài),彩色7英寸、6500色、與PLC同步通訊,
5、電氣面板模塊
集成10路按鈕且所有按鈕觸點(diǎn)教引接到面板上、帶24V電源接口、指示燈、電源開關(guān)、急停按鈕、兩組直流繼電器、所有電氣元件觸點(diǎn)與線圈端子均引出到面板上。
6、送料機(jī)構(gòu)

放料轉(zhuǎn)盤:轉(zhuǎn)盤中共放三種物料,一種金屬物料、一種黑色塑料物料、一種白色塑料物料。
物料滑槽:放料轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),物料互相推擠趨向入料口,物料則從入料口順著滑槽可以落到落料臺(tái)上。
驅(qū)動(dòng)電機(jī):電機(jī)采用24V直流減速電機(jī),轉(zhuǎn)速10r/min轉(zhuǎn)矩30kg/cm;用于驅(qū)動(dòng)放料轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
物料檢測(cè):物料檢測(cè)為光電漫反射型傳感器。主要為PLC提供一個(gè)輸入信號(hào),如果有物料在落料臺(tái)上,則機(jī)械手開始動(dòng)作。如果運(yùn)行中,光電傳感器沒有檢測(cè)到物料并保持6秒鐘,則讓系統(tǒng)停機(jī)然后報(bào)警,紅色報(bào)警燈開始閃爍。
7、機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)

整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作:手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪緊松。
手爪提升氣缸:提升氣缸采用雙向電控氣閥控制,氣缸伸出縮回可任意定位。
磁性傳感器:用于檢測(cè)氣缸處于伸出或縮回位置。(注意:紅色線接"﹢",黑色線接"-")。
手爪:抓緊或松開物料。
手爪傳感器:抓取物料由雙向電控氣閥控制,當(dāng)雙向電控氣閥得電,手爪夾緊,手爪傳感器有信號(hào)輸出,指示燈亮。雙向電控氣閥另一端通電,手爪松開。
旋轉(zhuǎn)氣缸:  控制機(jī)械手臂的左右轉(zhuǎn),由雙向電控氣閥控制。
接近傳感器:機(jī)械手臂左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)到位的檢測(cè)。當(dāng)左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)到位后,接近傳感器輸出信號(hào)。(注意:棕色線接"﹢",藍(lán)線色接"-"、黑色線接輸出)。
雙桿氣缸:  機(jī)械手臂伸出、縮回,由雙向電控氣閥控制。氣缸上裝有兩個(gè)磁性傳感器,檢測(cè)氣缸伸出或縮回位置(注意:紅色線接"﹢",黑色線接"-")。
緩 沖 器:  旋轉(zhuǎn)氣缸高速左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)到位時(shí),起緩沖減速作用,以保持氣缸平穩(wěn)到位。
8、物料傳送及分揀機(jī)構(gòu)進(jìn)倉

落料光電傳感器:檢測(cè)是否有物料到傳送帶上,并給PLC一個(gè)輸入信號(hào)。當(dāng)有物料時(shí),變頻器啟動(dòng),控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開始工作。無物料時(shí),延時(shí)12秒,停止動(dòng)作。(注意:棕色線接"﹢",藍(lán)色線接"-"、黑色線接輸出)。
落 料 孔:物料落料孔。
金屬料倉:放置金屬物料。
黑色塑料料倉:放置黑色塑料物料。
白色塑料料倉:放置白色塑料物料。
電感式傳感器:檢測(cè)金屬材料。(注意:棕色線接"﹢",藍(lán)色線接"-"、黑色線接輸出)。
光電傳感器:檢測(cè)黑色塑料物料。(注意:棕色線接"﹢",藍(lán)色線接"-"、黑色線接輸出)。
電容式傳感器:用于檢測(cè)白色塑料物料。(注意是:棕色線接"﹢",藍(lán)色線接"-"、黑色線接輸出)。
三相異步電動(dòng)機(jī):由變頻器控制,驅(qū)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。
推料一氣缸:將金屬物料推入料倉,由單向電控氣閥控制。
推料二氣缸:將黑色塑料物料推入料倉,由單向電控氣閥控制。
推料三氣缸:將白色塑料物料推入料倉,由單向電控氣閥控制。
9、電氣控制模塊接線

所有模塊可單獨(dú)與其它工作模塊組合使用達(dá)到不同的組合方式,滿足不同的功能組合需求。所有的工作模塊的電器組件連接線方式為:<工作模塊>→→<組件接口>→→<集裝接線端>→→<桌面開放端口板>→→<PLC開放接口>。當(dāng)中每個(gè)工作模塊的組件接線端與對(duì)應(yīng)的每一個(gè)接線端口都進(jìn)行明確的標(biāo)號(hào),在接入<桌面開放端口板>上時(shí)采用外開放式接線端子、這樣從集裝接線端引接過來的各個(gè)連接線可以輕松的接入到<桌面開放面板>上可自行任意的連接和更換,叢而使得整套系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜的線路變得簡單、清晰而且具有很好靈活性和開放性。系統(tǒng)控制線由<PLC開放接口>通過連接線與<桌面開放端口板>進(jìn)行連接,這就使得PLC與工作模塊上的組件進(jìn)行連接時(shí)是可以自由選擇端口.
四、電一體化實(shí)訓(xùn)裝置項(xiàng)目
電一體化實(shí)訓(xùn)裝置提供的是一種綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)的教學(xué)培訓(xùn)平臺(tái),培訓(xùn)內(nèi)容涉及機(jī)、電、液、氣一體化專業(yè)的多學(xué)科知識(shí)。
1.傳感器培訓(xùn)
該系統(tǒng)所使用的傳感器有電感式、光電式、電磁式等,每個(gè)都有著各自的特性、發(fā)揮著不同的作用,使系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定的工作。學(xué)員可通過學(xué)習(xí)各個(gè)工作站的工作特點(diǎn)、工作使命、工作狀況來加強(qiáng)對(duì)這些傳感器的感性認(rèn)識(shí),再結(jié)合老師對(duì)傳感器的工作原理的講解、分析和演示,使學(xué)員快速接收傳感器的相關(guān)知識(shí),并最終上升到應(yīng)用的層次上來。
2.氣動(dòng)技術(shù)培訓(xùn)
該系統(tǒng)上使用了的大量的氣動(dòng)元件,包括了多種電氣控制閥、多種氣缸、氣動(dòng)夾具、過濾調(diào)壓器、節(jié)流閥等,結(jié)合該系統(tǒng)的實(shí)際典型應(yīng)用以及每個(gè)氣動(dòng)元器件的應(yīng)用實(shí)際,可單獨(dú)的學(xué)習(xí)每一種氣動(dòng)元器件的工作原理、應(yīng)用場合等,包括各個(gè)氣動(dòng)元器件的之間是如何配合起來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用的。
3.PLC 技術(shù)培訓(xùn)
開放式的PLC控制方式,每個(gè)學(xué)員都可進(jìn)行拆裝、調(diào)試、電器連接、PLC編程等親自動(dòng)手的機(jī)會(huì),對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)員的積極性、愛好都有很好的作用,為學(xué)員學(xué)習(xí)PLC、靈活應(yīng)用PLC提供了良好的培訓(xùn)平臺(tái)。
4.電氣控制系統(tǒng)培訓(xùn)
電控部分全部按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計(jì),并且以附件方式提供全部設(shè)計(jì)圖紙和說明書。 學(xué)員在該設(shè)備上可學(xué)習(xí)電路原理圖分析、PLC 各I/O 地址查對(duì)和新設(shè)備電路連線分析方法。
5.機(jī)械系統(tǒng)安裝調(diào)試培訓(xùn)
該實(shí)訓(xùn)裝置可進(jìn)行機(jī)械部分全部的或部分的拆去,再按要求將其重新組裝,并且調(diào)試至系統(tǒng)可正常、可靠地工作,這對(duì)提高在校學(xué)生動(dòng)手能力有極大幫助。
6.電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)培訓(xùn)
該實(shí)訓(xùn)裝置中涉及到多種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及控制器,在這里可以得到切實(shí)的應(yīng)用。此外,系統(tǒng)中還有其它電機(jī),對(duì)于各種電機(jī)的特點(diǎn)、驅(qū)動(dòng)方式及應(yīng)用,學(xué)生都會(huì)有所了解和認(rèn)識(shí)。
7.系統(tǒng)維護(hù)和故障檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)
這部分培訓(xùn)重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)日常維護(hù)的內(nèi)容和方法,以及系統(tǒng)常見故障分析、排除的方法。
8.計(jì)算機(jī)組態(tài)技術(shù)培訓(xùn)
隨著對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來越高,以及大量控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置之間的通信的需要,監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來越受到重視,掌握上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)也是學(xué)生的必修課程。該系統(tǒng)采用的是國內(nèi)流行的典型工業(yè)控制組態(tài)監(jiān)控軟件。通過該軟件的學(xué)習(xí)可了解通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu),組態(tài)監(jiān)控軟件的基本構(gòu)架,組態(tài)軟件基本使用方法,以及了解實(shí)際工程中的常見問題及處理方法。
9、氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目:
選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動(dòng)執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動(dòng)控制元件,可完成下列氣動(dòng)技術(shù)的工作任務(wù):
氣動(dòng)方向控制回路的安裝
氣動(dòng)速度控制回路的安裝
擺動(dòng)控制回路的安裝
氣動(dòng)順序控制回路的安裝
氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安裝
氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試;
10、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項(xiàng)目:
選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等,可完成下列PLC應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù):
電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫
電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫
氣動(dòng)方向控制程序編寫
氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫
氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫
皮帶輸送機(jī)控制程序編寫
機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫
自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫
11、機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目:
選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等,可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù):
傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整
皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整
搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試
物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試
送料設(shè)備的安裝與調(diào)試
自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試
12、自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試項(xiàng)目:
選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等,可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù):
多種傳感器的安裝與調(diào)試
機(jī)械手的自動(dòng)控制
皮帶輸送機(jī)的自動(dòng)控制
機(jī)電一體化設(shè)備的自動(dòng)控制
PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試
13、用于考核或技能訓(xùn)練,可考察的職業(yè)能力:
機(jī)械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力
機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力
電路安裝能力
氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力
自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
三、電一體化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)特點(diǎn)
電一體化實(shí)訓(xùn)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,均與安全插座連接,使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接;各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路,則通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合,既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固,又保證電路連接的快速、安全和可靠。
四、電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備配置清單
序號(hào) 名稱 主要元件或型號(hào)、規(guī)格 數(shù)量 單位 備注
1 實(shí)訓(xùn)桌   1  
2 觸摸屏模塊 7寸 1  
3 觸摸屏通訊電纜   1  
4 三菱PLC模塊 FX3U-48MR 1 臺(tái)  
5 三菱編程電纜   1  
6 變頻器模塊 FR-E740  0.75KW 1 臺(tái)  
7 電源模塊 鋁質(zhì)面板 1  
8 控制功能模塊 鋁質(zhì)面板 1  
9 物料傳送機(jī)部件   1  
10 氣動(dòng)機(jī)械手部件   1  
11 皮帶輸送機(jī)部件   1  
12 物件分揀部件   1  
13 接線端子模塊 接線端子和安全插座 1  
14 物料 金屬3個(gè),尼龍黑白各3個(gè) 1  
15 安全插線   1  
16 氣管 Φ4\Φ6\Φ8 1  
17 三菱PLC編程軟件 GX Developer 1 拷貝版
18 推車   1  
19 產(chǎn)品配套光盤   1  
20 說明書   1  
21 電腦推車 工業(yè)鋁型材框架結(jié)構(gòu) 1 臺(tái)  
22 空氣壓縮機(jī) 0.6~0.8MPa(按教室配) 1