光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置,光機(jī)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置
2024-04-07 09:18光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置是一個(gè)綜合性的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),它集成了PLC控制、變頻調(diào)速控制、氣動(dòng)控制、機(jī)械手控制、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及位置檢測(cè)等多種功能。這種裝置主要用于提高學(xué)生的實(shí)踐能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,同時(shí)也承擔(dān)機(jī)電一體化技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的電氣綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù),以及社會(huì)電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的電氣綜合控制技能培訓(xùn)等教學(xué)任務(wù)。
光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理主要是通過(guò)電光調(diào)制器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)進(jìn)行傳輸,或者利用光電探測(cè)器將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行處理。在這個(gè)過(guò)程中,反射鏡、透鏡等光學(xué)元件和電光調(diào)制器、光電探測(cè)器等電子元件協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸。
此外,光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如,激光切割機(jī)、激光焊接機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)等光機(jī)電一體化產(chǎn)品,能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高質(zhì)量、高精度的加工和焊接。這些裝置將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
在光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用中,其產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性得到了顯著提高。傳統(tǒng)的機(jī)械裝置通常伴隨著磨損和動(dòng)作誤差,而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用減少了裝置的可動(dòng)部件,降低了磨損,從而提高了產(chǎn)品的壽命和可靠性。同時(shí),通過(guò)改變程序、指令等軟件內(nèi)容,產(chǎn)品的功能可以變換,使得機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向“軟件化”和“智能化”發(fā)展。


光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理主要是通過(guò)電光調(diào)制器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)進(jìn)行傳輸,或者利用光電探測(cè)器將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行處理。在這個(gè)過(guò)程中,反射鏡、透鏡等光學(xué)元件和電光調(diào)制器、光電探測(cè)器等電子元件協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸。
此外,光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如,激光切割機(jī)、激光焊接機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)等光機(jī)電一體化產(chǎn)品,能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高質(zhì)量、高精度的加工和焊接。這些裝置將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
在光機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用中,其產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性得到了顯著提高。傳統(tǒng)的機(jī)械裝置通常伴隨著磨損和動(dòng)作誤差,而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用減少了裝置的可動(dòng)部件,降低了磨損,從而提高了產(chǎn)品的壽命和可靠性。同時(shí),通過(guò)改變程序、指令等軟件內(nèi)容,產(chǎn)品的功能可以變換,使得機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向“軟件化”和“智能化”發(fā)展。
DB-GJD-01 光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置



一、實(shí)訓(xùn)考核裝置的構(gòu)成:
光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置由鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)、典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)模塊、接線端子排和各種傳感器、計(jì)算機(jī)等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開(kāi)放式和拆裝式,實(shí)訓(xùn)裝置用于機(jī)械部件組裝,可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備,也可添加機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備,使整個(gè)裝置能夠靈活的按教學(xué)或競(jìng)賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和抽屜式模塊放置架,互換性強(qiáng);同時(shí)還要求具有可拓展功能,可以組成更加大型的生產(chǎn)模擬系統(tǒng),以配合各個(gè)用戶(hù)學(xué)校不同層次,不同專(zhuān)業(yè)的教學(xué)及培訓(xùn)要求。
光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置由鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)、典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)模塊、接線端子排和各種傳感器、計(jì)算機(jī)等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開(kāi)放式和拆裝式,實(shí)訓(xùn)裝置用于機(jī)械部件組裝,可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備,也可添加機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備,使整個(gè)裝置能夠靈活的按教學(xué)或競(jìng)賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和抽屜式模塊放置架,互換性強(qiáng);同時(shí)還要求具有可拓展功能,可以組成更加大型的生產(chǎn)模擬系統(tǒng),以配合各個(gè)用戶(hù)學(xué)校不同層次,不同專(zhuān)業(yè)的教學(xué)及培訓(xùn)要求。
二、技術(shù)參數(shù) :
1. 交流電源:三相五線 AC 380V±10% 50 Hz/單相三線AC220V±10%
2. 溫度:-10~40 ℃;環(huán)境濕度:≤90%(25℃);
3. 外形尺寸:長(zhǎng)×寬×高約1200×800×1500 mm;
4. 整機(jī)功耗:≤1.5 kW;
5. 安全保護(hù)措施:具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能,安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。
三、光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置的配置:
1. 交流電源:三相五線 AC 380V±10% 50 Hz/單相三線AC220V±10%
2. 溫度:-10~40 ℃;環(huán)境濕度:≤90%(25℃);
3. 外形尺寸:長(zhǎng)×寬×高約1200×800×1500 mm;
4. 整機(jī)功耗:≤1.5 kW;
5. 安全保護(hù)措施:具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能,安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。
三、光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)考核裝置的配置:
序號(hào) | 名稱(chēng) | 主要元件或型號(hào)、規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 實(shí)訓(xùn)桌 | 1190×800×840 mm | 1張 | 桌臺(tái)采用的是30*60的鋁型材。 |
2 | 觸摸屏模塊 | 昆侖通態(tài)7英寸工業(yè)彩色觸摸屏 | 1塊 | |
3 | PLC模塊 | FX2N-48MR繼電器輸出,24路輸入24路輸出 | 1塊 | |
4 | 變頻器模塊 | 三菱D720功率:0.75KW | 1塊 | |
5 | 電源模塊 | 電源總開(kāi)關(guān)(帶漏電和短路保護(hù))1個(gè),單相電源插座2個(gè); | 1塊 | |
6 | 按鈕模塊 | 24 V/6 A兩組5V/6 A一組;急停按鈕1只,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2只,蜂鳴器1只,復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只,自鎖按鈕黃、綠、紅各1只,24V指示燈黃、綠、紅各2只; | 1套 | |
7 | 上料機(jī)構(gòu)部件 | 單桿氣缸,磁性開(kāi)關(guān),電磁閥,光電開(kāi)關(guān)1只; | 1套 | |
8 | 氣動(dòng)機(jī)械手部件 | 單出雙桿氣缸1只,單出桿氣缸1只,氣手爪1只,旋轉(zhuǎn)氣缸1只,磁性開(kāi)關(guān)6只,雙控電磁換向閥1只,單控電磁閥3只; | 1套 | |
9 | 皮帶輸送機(jī)部件 | 三相減速電機(jī)1臺(tái),平皮帶1條; | 1套 | |
10 | 物件分揀部件 | 單出桿氣缸3只,金屬傳感器1只,光傳感器2只,磁性開(kāi)關(guān)3只,物件導(dǎo)槽3個(gè),單控電磁換向閥3只 | 1套 | |
11 | 接線端子模塊 | 接線端子和安全插座 | 1塊 | |
12 | 物料 | 金屬2個(gè),尼龍黑白各2個(gè) | 6個(gè) | |
13 | 安全插線 | 1套 | ||
14 | 氣管 | Φ4Φ6,氣管為藍(lán)色,每臺(tái)配有足量氣管 | 1套 | |
15 | PLC編程線纜 | 1條 | ||
16 | 觸摸屏與計(jì)算機(jī)通信線 | 1條 | ||
17 | 觸摸屏與PLC通信線 | 1條 | ||
18 | 配套工具 | 1套 | ||
19 | 產(chǎn)品配套光盤(pán) | 1套 | ||
20 | 線架 | 1個(gè) | ||
21 | 靜音空氣壓縮機(jī) | 0Mpa-0.8Mpa,氣泵噪音≦65分貝,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) | 1臺(tái) | |
22 | 電腦推車(chē) | 1臺(tái) |
四、設(shè)備結(jié)構(gòu):
光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置臺(tái)架為鋁合金導(dǎo)軌式,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(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳感器和指示元件的電路,則通過(guò)端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結(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。
1、鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái):可以安裝上料機(jī)構(gòu)、機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、傳輸分揀機(jī)構(gòu)。實(shí)訓(xùn)模塊及PLC主機(jī)為一體化設(shè)計(jì)放入抽屜式實(shí)訓(xùn)箱中。
2、觸摸屏:支架面板是鐵質(zhì)噴塑板。
3、PLC模塊及變頻器模塊:PLC 40點(diǎn)以上IO;變頻器:三菱;模塊材料要求:鋁板噴塑,進(jìn)口油墨印刷字符。
4、電源模塊:三相電源總開(kāi)關(guān)(帶漏電和短路保護(hù))1個(gè),熔斷器3只,單相電源插座2個(gè),安全插座5個(gè);
按鈕模塊:24 V/6 A、12 V/2 A各一組;急停按鈕1只,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2只,蜂鳴器1只,復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只,自鎖按鈕黃、綠、紅各1只,24V指示燈黃、綠、紅各2只;
5、接線排:接線排殼體上兩側(cè)相對(duì)設(shè)置有一初級(jí)接線區(qū)(接線端子)和一次級(jí)接線區(qū)(安全插座);接線端子與對(duì)應(yīng)的安全插座通過(guò)導(dǎo)電彈性件連接;接線排殼體邊緣卷折,設(shè)有固定用的螺孔,可以固定在實(shí)訓(xùn)桌上。
6、上料機(jī)構(gòu):工件庫(kù)1件,物料推出機(jī)構(gòu)1件,光電傳感器2只,磁性開(kāi)關(guān)1只,單缸氣缸1只,單控電磁閥1只,警示燈1只,主要完成將工件庫(kù)中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
7、氣動(dòng)機(jī)械手裝置:四自由度氣動(dòng)機(jī)械手,氣缸及附屬傳感器選用SMC;整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作手臂上升下降,左右來(lái)回運(yùn)動(dòng),夾緊放松。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
8、物料分揀裝置:傳送帶通過(guò)三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),在傳送帶端點(diǎn)處設(shè)計(jì)有落料口,通過(guò)光電傳感器檢測(cè)物料;傳送帶上裝有三個(gè)出料槽,對(duì)應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等,同時(shí)正對(duì)料槽位置裝有推料氣缸,共計(jì)三個(gè)氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
五、部分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:
1.氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
(1)氣動(dòng)方向控制回路的安裝 (2)氣動(dòng)速度控制回路的安裝
(3)氣動(dòng)順序控制回路的安裝 (4)氣動(dòng)機(jī)械手的安裝
(5)氣動(dòng)系統(tǒng)氣路的連接 (6)磁性開(kāi)關(guān)的位置調(diào)整
(7)氣動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試 (8)擺動(dòng)控制回路的安裝
2.變頻器的安裝與調(diào)試
(1)變頻器與交流電機(jī)主電路的連接 (2)變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作
(3)變頻器面板控制交流電機(jī)調(diào)速 (4)通過(guò)變頻器外部端子控制電機(jī)啟停
3.機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試
(1)傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整 (2)皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整
(3)搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試 (4)物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試
(5)送料設(shè)備的安裝與調(diào)試 (6)自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試
4.電氣控制電路的安裝與PLC編程
(1)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫(xiě)(2)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與程序編寫(xiě)
(3)皮帶輸送檢測(cè)程序編寫(xiě) (4)氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫(xiě)
(5)氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫(xiě) (6)機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫(xiě)
(7)自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫(xiě)
5.自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
(1)多種傳感器的安裝與調(diào)試 (2)皮帶輸送檢測(cè)的自動(dòng)控制
(3)機(jī)械手的自動(dòng)控制 (4)機(jī)電一體化的自動(dòng)控制
(5)PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 (6)自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試
6.觸摸屏基本控制及設(shè)置
(1)觸摸屏的接線和基本參數(shù)設(shè)置;(2)基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí);
(3)PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。
光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置臺(tái)架為鋁合金導(dǎo)軌式,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(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳感器和指示元件的電路,則通過(guò)端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結(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。
1、鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái):可以安裝上料機(jī)構(gòu)、機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)、傳輸分揀機(jī)構(gòu)。實(shí)訓(xùn)模塊及PLC主機(jī)為一體化設(shè)計(jì)放入抽屜式實(shí)訓(xùn)箱中。
2、觸摸屏:支架面板是鐵質(zhì)噴塑板。
3、PLC模塊及變頻器模塊:PLC 40點(diǎn)以上IO;變頻器:三菱;模塊材料要求:鋁板噴塑,進(jìn)口油墨印刷字符。
4、電源模塊:三相電源總開(kāi)關(guān)(帶漏電和短路保護(hù))1個(gè),熔斷器3只,單相電源插座2個(gè),安全插座5個(gè);
按鈕模塊:24 V/6 A、12 V/2 A各一組;急停按鈕1只,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2只,蜂鳴器1只,復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只,自鎖按鈕黃、綠、紅各1只,24V指示燈黃、綠、紅各2只;
5、接線排:接線排殼體上兩側(cè)相對(duì)設(shè)置有一初級(jí)接線區(qū)(接線端子)和一次級(jí)接線區(qū)(安全插座);接線端子與對(duì)應(yīng)的安全插座通過(guò)導(dǎo)電彈性件連接;接線排殼體邊緣卷折,設(shè)有固定用的螺孔,可以固定在實(shí)訓(xùn)桌上。
6、上料機(jī)構(gòu):工件庫(kù)1件,物料推出機(jī)構(gòu)1件,光電傳感器2只,磁性開(kāi)關(guān)1只,單缸氣缸1只,單控電磁閥1只,警示燈1只,主要完成將工件庫(kù)中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
7、氣動(dòng)機(jī)械手裝置:四自由度氣動(dòng)機(jī)械手,氣缸及附屬傳感器選用SMC;整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作手臂上升下降,左右來(lái)回運(yùn)動(dòng),夾緊放松。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
8、物料分揀裝置:傳送帶通過(guò)三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),在傳送帶端點(diǎn)處設(shè)計(jì)有落料口,通過(guò)光電傳感器檢測(cè)物料;傳送帶上裝有三個(gè)出料槽,對(duì)應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等,同時(shí)正對(duì)料槽位置裝有推料氣缸,共計(jì)三個(gè)氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
五、部分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:
1.氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
(1)氣動(dòng)方向控制回路的安裝 (2)氣動(dòng)速度控制回路的安裝
(3)氣動(dòng)順序控制回路的安裝 (4)氣動(dòng)機(jī)械手的安裝
(5)氣動(dòng)系統(tǒng)氣路的連接 (6)磁性開(kāi)關(guān)的位置調(diào)整
(7)氣動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試 (8)擺動(dòng)控制回路的安裝
2.變頻器的安裝與調(diào)試
(1)變頻器與交流電機(jī)主電路的連接 (2)變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作
(3)變頻器面板控制交流電機(jī)調(diào)速 (4)通過(guò)變頻器外部端子控制電機(jī)啟停
3.機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試
(1)傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整 (2)皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整
(3)搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試 (4)物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試
(5)送料設(shè)備的安裝與調(diào)試 (6)自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試
4.電氣控制電路的安裝與PLC編程
(1)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫(xiě)(2)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與程序編寫(xiě)
(3)皮帶輸送檢測(cè)程序編寫(xiě) (4)氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫(xiě)
(5)氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫(xiě) (6)機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫(xiě)
(7)自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫(xiě)
5.自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
(1)多種傳感器的安裝與調(diào)試 (2)皮帶輸送檢測(cè)的自動(dòng)控制
(3)機(jī)械手的自動(dòng)控制 (4)機(jī)電一體化的自動(dòng)控制
(5)PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 (6)自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試
6.觸摸屏基本控制及設(shè)置
(1)觸摸屏的接線和基本參數(shù)設(shè)置;(2)基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí);
(3)PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。