光電一體化工業(yè)機械手實訓裝置

一、光電一體化工業(yè)機械手實訓裝置概述
本裝置是針對機電一體化教學的要求而研制的，裝置集PLC、步進電機、直流電機、氣動手爪、三維位置控制技術(shù)于一體的教學實訓系統(tǒng)。通過傳感器信號采集，PLC編程，對步進電機、直流電機、電磁閥進行較復(fù)雜的開關(guān)量控制、位置控制、時序邏輯控制，實現(xiàn)對機械手行程范圍內(nèi)任一位置物體的抓取、移動、存放功能?？膳囵B(yǎng)學生的復(fù)雜動作編程能力。本裝置也適用于機械制造及自動化、自動化、電氣自動化、電氣工程等專業(yè)的《機電傳動與控制》、《運動控制》、《氣壓系統(tǒng)》、《機電一體化技術(shù)》、《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等課程開設(shè)實訓課。
本裝置采用型材桌及伸縮式網(wǎng)孔板抽屜結(jié)構(gòu)，全開放式布局且具有設(shè)故排故單元，可充分鍛煉學生系統(tǒng)接線、機械調(diào)試安裝、軟件編程、獨立構(gòu)建控制系統(tǒng)、反饋整定、故障檢測及檢修的能力。

二、特點

1.機械手實訓裝置由實訓桌（型材結(jié)構(gòu)）、旋轉(zhuǎn)底座、氣動組件、三維(X、Y、Z)運動機械及電氣控制等六部分組成。三維運動機械部分采用滾珠絲杠傳動和齒輪傳動相結(jié)合的模塊化結(jié)構(gòu)。具備底盤旋轉(zhuǎn)、手臂升降、手臂伸縮、手爪旋轉(zhuǎn)四個自由度控制的功能，可實現(xiàn)在一定范圍內(nèi)物體的抓取控制，用于實現(xiàn)定位功能。
2.PLC可選用三菱系列的可編程控制器，其中三菱主機為FX1N-24MT 內(nèi)置開關(guān)量I/O（14路開關(guān)量輸入/10路晶體管輸出）。
3.裝置設(shè)有黃、綠、紅及急停等控制按鈕，方便操作者編寫機械手各種控制功能；設(shè)有急停開關(guān)可供學員使用，防止損壞設(shè)備。
注：靜音氣泵（用戶自行采購），也可由本企業(yè)代為采購
三、技術(shù)參數(shù)
1.輸入電源：單相三線～220V±10%  50Hz
2.氣源：0.2Mpa～0.55Mpa
3.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m
4.裝置容量：＜0.5kVA
5.外形尺寸：1100mm×650mm×1500mm
四、裝置組成
實訓裝置主要由型材結(jié)構(gòu)實訓桌、旋轉(zhuǎn)底座、氣動組件、三維(X、Y、Z)運動機械、工件、物料臺、設(shè)故排故單元及電氣控制等組成。
1.實訓桌由型材桌面、型材支架、固定板、伸縮式抽屜及自鎖緊輪子組成。抽屜上安裝有網(wǎng)孔板，可靈活布局器件。自鎖緊輪子使整個裝置可靈活移動及固定
2.旋轉(zhuǎn)定位機構(gòu)為底盤旋轉(zhuǎn)采用穩(wěn)定的行星直流減速電機傳動，配置光電傳感器及編碼器，可實現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)方向的精確定位。
3.氣動組件為電磁閥和氣動機械手爪，能快速抓取放開物體。
4.三維運動機械采用滾珠絲桿、齒輪等機械部件組成。
5.電氣方面由步進電機驅(qū)動器、多種類型的直流減速電機、傳感器、光電編碼器、電磁閥等組成。
6.機械手爪旋轉(zhuǎn)由減速直流電機控制。
7.設(shè)故排故單元主要有故障設(shè)置箱及排故端子排組成。通過該單元可設(shè)置機械手的10種故障，由操作者根據(jù)故障現(xiàn)象，線路的測量、對照原理圖分析后，可通過端子排排除故障。
8.保護功能：底盤機械旋轉(zhuǎn)角度限位保護功能；上升、下降機械限位保護功能；前后機械限位保護功能；手旋轉(zhuǎn)限位保護功能。
9.開關(guān)電源為輸入電源220VAC 50Hz，提供直流電源DC24V。
五、實訓項目
1.PLC基本指令練習
2.高速計數(shù)器應(yīng)用
3.氣動控制技術(shù)
4.傳感器技術(shù)實訓
5.步進電機控制電路的連接
6.機械手控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、接線及調(diào)試
7.步進電機定位
8.編碼器的定位
9.單軸往返運動控制
10.雙軸手臂直線運動控制
11.三軸機械手空間直線控制
12.機械手搬運控制
13.機械手故障分析及排除實訓
14.機械手多點定位控制
15.雙工件多軸聯(lián)動機械手高級運動控制

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