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TW-233A型光機電一體化實訓考核裝置

一、概述

    光機電一體化實訓考核裝置囊括了機電一體化等專業(yè)學習中所涉及的機械、傳動、氣動、傳感器、編程控制、電氣控制、通訊等多種應用技術(shù)，是專門為職業(yè)教育培訓機構(gòu)等而設計的典型的機電一體化培訓產(chǎn)品，該產(chǎn)品適合于機械制造及其自動化、機電一體化、機械電子工程、電氣工程及自動化、自動化工程、控制工程、測控技術(shù)、計算機控制技術(shù)等教學和培訓。

    設備由一些典型機械部件和電氣控制部件組成，有PLC模塊、輸入按鈕模塊、電源模塊、變頻器模塊、接線面板模塊、機械部件模塊……等工作站構(gòu)成，是一個以現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)設備為原型的機電一體化生產(chǎn)線實訓考核裝置。整體結(jié)構(gòu)臺用拆裝開放式，用于電氣線路搭接、機械部件組裝等實訓科目，可對現(xiàn)有的機械部件進行組裝不相同的生產(chǎn)流程，也可對設備添加其它模塊進行擴展，模塊采用標準化接口具有很好的互換性，能夠靈活的適應各種教學要求。

二、主要特點：

1.專業(yè)性：整個實訓裝置囊括了機電一體化專業(yè)學習中所涉及的諸如電機驅(qū)動、氣動、PLC（可編程控制器）、傳感器等多種技術(shù)，解決了學生不能在實際生產(chǎn)線上操作訓練的問題，指導教師可以對學生進行從設計、組裝、編程、調(diào)試到檢查問題和維護等一系列課題的不同層次的教學培訓；

2.靈活性：整個實訓裝置模塊各自獨立，每一模塊有獨立控制，整體結(jié)構(gòu)臺用拆裝開放式，用于電氣線路搭接、機械部件組裝等實訓科目，可以容納較多的學員同時學習；

3.開放性：該實驗裝置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，均采用護套插座導線連接，可進行電氣線路控制、電氣線路設計等內(nèi)容實訓。

4.安全性：系統(tǒng)具有短路保護、急停保護、限位保護、智能保護等各種保護功能，可確保人身與設備安全；

5.模塊化概念：從不同的模塊到工作單元，從單獨的工作單元到整個系統(tǒng)，各工作單元之間具有柔性的組合方式。

三、功能模塊詳細說明

1、實訓臺

    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，線路及標識清晰。

2、PLC系統(tǒng)

   采用三菱新款FX3U系列PLC 48點I/O繼電器輸出,所有PLC對應端口引出于面板。

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、所有電氣元件觸點與線圈端子均引出到面板上。

   6、送料機構(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上。

驅(qū)動電機：電機采用24V直流減速電機，轉(zhuǎn)速10r/min轉(zhuǎn)矩30kg/cm；用于驅(qū)動放料轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。

物料檢測：物料檢測為光電漫反射型傳感器。主要為PLC提供一個輸入信號，如果有物料在落料臺上，則機械手開始動作。如果運行中，光電傳感器沒有檢測到物料并保持6秒鐘，則讓系統(tǒng)停機然后報警，紅色報警燈開始閃爍。

   7、機械手搬運機構(gòu)

整個搬運機構(gòu)能完成四個自由度動作：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，當雙向電控氣閥得電，手爪夾緊，手爪傳感器有信號輸出，指示燈亮。雙向電控氣閥另一端通電，手爪松開。

旋轉(zhuǎn)氣缸：  控制機械手臂的左右轉(zhuǎn)，由雙向電控氣閥控制。

接近傳感器：機械手臂左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)到位的檢測。當左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)到位后，接近傳感器輸出信號。（注意：棕色線接“﹢”，藍線色接“-”、黑色線接輸出）。

雙桿氣缸：  機械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。氣缸上裝有兩個磁性傳感器，檢測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，起緩沖減速作用，以保持氣缸平穩(wěn)到位。

一體化實訓設備

整體要求;

該套系統(tǒng)要求基于《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》對經(jīng)濟社會發(fā)展重點領(lǐng)域急需緊缺專門人才及創(chuàng)新型科技人才的培養(yǎng)要求，依據(jù)國家相關(guān)職業(yè)工種培養(yǎng)及鑒定標準，結(jié)合中國當前制造業(yè)的崗位需求，并接軌世界技能競賽（World skills）相關(guān)標準及規(guī)程要求。該套系統(tǒng)由要求“工作站”(Working Station）形式綜合體現(xiàn)。

“工作站”可以模塊方式自由組合，形成多種模式，操作者不但在實習、工作中培養(yǎng)、訓練了機械裝調(diào)、電氣管路連接、程序設計、工業(yè)機器人應用、傳感器應用、計算機應用、檢修排故、觸摸屏組態(tài)、伺服、步進驅(qū)動控制等機電專業(yè)技能。

一，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求：

每個獨立的單元由實訓桌、執(zhí)行機構(gòu)及掛板構(gòu)成。每套設備除配獨立的單元外，還配裝配桌、工具柜、電腦桌等。

實訓桌：采用冷軋鋼板折彎焊接，表面靜電噴塑，防火、防水、防腐蝕。實訓桌下方裝有四個萬向輪和四個可調(diào)腳，萬向輪移動時用，可調(diào)腳固定時用。實訓桌臺面是用鋁型材拼接而成，方便學生將工件在其上任意位置、任意方式地安裝，而不局限于在給定的孔位上按給定的方式安裝。

執(zhí)行機構(gòu)：采用鋁板精加工后組裝而成，表面噴砂后陽極氧化，既防腐蝕又美觀大方。

掛板：斜裝于實訓桌正下方，可很方便地取、卸。掛板上裝有PLC、變頻器等電器元件，統(tǒng)一由電纜線及快速插頭與實訓桌上的執(zhí)行機構(gòu)連接。

裝配桌：有機械裝配桌和電氣裝配桌各一臺。均由臺身和臺面兩大部分組成。臺身用方管焊接噴塑后組裝連接，臺面用高密度中纖板，表面貼壓防火板，耐腐蝕、防靜電。整個裝配桌可隨意拆裝，方便運輸安裝。

工具柜：用冷軋鋼板折彎焊接，表面靜電噴塑。工具柜有多個抽屜，可儲藏工具，下面裝4個萬向輪，可推入工具柜的下方空隙處。

電腦桌：采用冷軋鋼板折彎焊接加中纖板臺面組裝而成。下面裝4個萬向輪。

二、產(chǎn)品特點要求：

1．設備綜合運用了工業(yè)機器人應用技術(shù)、PLC及特殊功能模塊技術(shù)、觸摸屏應用技術(shù)、通信應用技術(shù)、交流伺服應用技術(shù)、交流變頻應用技術(shù)、電力電子應用技術(shù)、傳感器應用技術(shù)、氣動控制技術(shù)、機械調(diào)技術(shù)機電一體化高新技術(shù)的綜合應用。

2. 通過模塊化的設計，每個單元可以單獨安裝、調(diào)試、運行、教學、實訓，學員可以從模塊化到整個單元、從單機到聯(lián)機、從簡單到復雜得學習各種機電一體化技術(shù)。

3.整個設備主體配置為5個單元，另有5個可選配置單元，通過不同單元配置形式可以得到6種不同功能設備，從而實現(xiàn)的教學內(nèi)容也會有所不同。用戶可以資金預算和教學要求選擇適合自己要求的配置，從而實現(xiàn)設備利用率的最大化。

三、產(chǎn)品配置與參數(shù)

額定電壓：AC380V ±10%

額定功率：3.3KW

環(huán)境濕度：≤90% 

安全保護功能：急停按鈕，漏電保護，過欠壓保護，過流保護，過熱保護。

PLC: 匯川H2u-1616MR /H2u-3232MT

伺服：驅(qū)動器MR-JE-10A/電機HF-KN-13J-S100

變頻器：FR-D740-0.4K

步進電機：XY系列

機器人：三菱 RV-2F-1D-S11

設備重量：330kg

單站尺寸：L600mm×W720mm×H1500mm

設備尺寸：L4800mm×W720mm×H1500mm

工作站尺寸：L4800mm×W2500mm×H1500mm