SKGMT-47型 机電(diàn)一體(tǐ)化综合实训考核装置
所属类别:机電(diàn)一體(tǐ)化系列

·设备外观
·设计简述
实训装置采用(yòng)模块化结构,由环形输送分(fēn)拣单元、机器人搬运单元、切削加工单元、装配单元及仓库存取单元五部分(fēn)组成,集光、机、電(diàn)、气為(wèi)一體(tǐ),完成工件上料、搬运、加工、装配、入库等功能(néng),充分(fēn)體(tǐ)现机械结构安装与系统调试、電(diàn)气接線(xiàn)、软件编程、调试检修等专业技能(néng)的教學(xué)实训。通过该实训考核装置的培训和实操,能(néng)充分(fēn)锻炼操作者团队协作能(néng)力、计划组织能(néng)力、机電(diàn)设备安装与调试能(néng)力、工程实施能(néng)力、职业素养、交流沟通能(néng)力和安全意识。·主要参数
1.工作電(diàn)源:三相四線(xiàn)AC380V±10% 50Hz;2.工作环境:温度-10℃~+40℃,相对湿度≤85%(25℃),海拔<4000m;
3.气源压力:0.2Mpa~0.55Mpa;
4.装置容量:<2.0kVA;
5.外形尺寸:2000mm×1120mm×1400mm;
6.安全保护:具有(yǒu)漏電(diàn)压、漏電(diàn)流保护,安全符合國(guó)家标准。
·组成及功能(néng)
1.实训装置由型材实训台、环形传送单元、机器人搬运单元、切削加工单元、装配单元、仓库存取单元、電(diàn)脑桌、空气压缩机、可(kě)编程控制器-步进驱动器-電(diàn)源控制模块、可(kě)编程控制器-变频器模块、可(kě)编程控制器-伺服驱动器模块、触摸屏模块、警示灯、電(diàn)磁阀和I/O接口板等组成,完成工件上料、检测、搬运、加工、装配、入库等功能(néng)。整體(tǐ)结构采用(yòng)开放式和拆装式设计,學(xué)员可(kě)以对各部件、各单元、直至整體(tǐ)机构进行零部件安装与调试。2.实训装置融机械部件安装与调试、气动系统的安装与调试、電(diàn)气控制電(diàn)路的安装和PLC编程、机電(diàn)设备安装与调试、自动控制系统安装与调试于一體(tǐ),满足实训教學(xué)、技能(néng)考核及职业竞赛的需要。
3.实训装置PLC模块I/O端子、变频器接線(xiàn)端子、各常用(yòng)模块接線(xiàn)端子,均连接到安全型插座,同时又(yòu)连接到快速连接头;各指令开关、光電(diàn)开关、传感器和执行器的接線(xiàn)连接到端子排;各模块间可(kě)使用(yòng)带安全插头的导線(xiàn)进行電(diàn)路连接;模块与各指令开关等采用(yòng)快速连接線(xiàn)连接,既保证學(xué)生基本技能(néng)的训练、形成和巩固,又(yòu)保证電(diàn)路连接的快速、安全和可(kě)靠。
4.环形传送单元
组成:由上料筒、顶料气缸、推料气缸、链板式环形传送带、分(fēn)拣推料气缸、送料气缸、送料台、三相异步减速電(diàn)动机、金属料储料仓、白色料储料仓、西门子系列S7-200 SMART PLC、V20系列变频器、旋转编码器、反射型光電(diàn)传感器、色标传感器、光纤传感器、電(diàn)感式传感器、磁性开关、電(diàn)磁阀、安装底板及接線(xiàn)盒等部件组成。
功能(néng):将装入上料筒的工件推到由三相异步减速電(diàn)动机驱动的环形传送带,通过安装在分(fēn)拣机构上的不同类型传感器对工件进行金属与非金属,白色与蓝色分(fēn)拣,经光電(diàn)开关检测及旋转编码器脉冲定位后,由推料气缸将分(fēn)拣出的金属工件推到金属储料仓、白色工件推到白色储料仓、蓝色工件推到送料平台进入下一工序加工。
5.机器人搬运单元
组成:由直行导轨、同步轮、同步带、四自由度机器人、行星直流翻转電(diàn)机、二相步进電(diàn)机、三相步进電(diàn)机、气动手爪、西门子系列S7-200 SMART PLC、金属传感器、磁性开关及電(diàn)磁阀、安装板及接線(xiàn)盒等部件组成。
功能(néng):完成工件有(yǒu)上料位、加工位、装配位及仓储位等位置的搬运工作。
6.切削加工单元
组成:由物(wù)料台、物(wù)料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴電(diàn)机、刀(dāo)具以及相应的传感器、磁性开关、電(diàn)磁阀、步进電(diàn)机及驱动器、主轴電(diàn)机、滚珠丝杆、支架、机械零部件等组成。
功能(néng):主要完成对工件的切削加工。当搬运机器人把工件运送到该单元物(wù)料台上,且光電(diàn)传感器检测到工件后,机械手夹紧工件,二维运动丝杆装置开始动作,主轴電(diàn)机启动,切削加工完成后,主轴電(diàn)机停止,二维运动丝杆装置带动主轴回零点,物(wù)料台重新(xīn)伸出,到位后,机械手松开,由搬运机器人伸出并夹紧工件,将其运送至下一单元。
7.装配单元
组成:由配件料筒、装配台、装配手臂、移动平台、推料气缸、移动气缸、螺旋式旋转气缸、气动吸盘、光電(diàn)传感器、磁性开关、電(diàn)磁阀、安装板及接線(xiàn)盒等部件组成。
功能(néng):根据要求选择黑色或白色配件装配在工件上。
8.仓库存取单元
组成:由3行4列的立體(tǐ)仓库、X轴水平移动机构、Z轴垂直移动机构、弹性联轴器、滚珠丝杆、交流伺服電(diàn)机、金属传感器、光電(diàn)传感器、行程开关、双联气缸、气动手爪、磁性开关、電(diàn)磁阀、安装板及接線(xiàn)盒等部件组成。
功能(néng):将装配好的工件进行分(fēn)类存放。
9.可(kě)编程控制器·伺服驱动器·变频器模块
选配一:
采用(yòng)西门子高性价比小(xiǎo)型PLC产品S7-200 Smart CPU SR40,供電(diàn)電(diàn)压AC85~264V,集成24路数字量输入(DC24V 4mA,漏型・源型可(kě)切换)/16路数字量输出(继電(diàn)器输出),内置24KB程序存储器、16KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器(最大200KHz),集成RS485接口、以太网接口,支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
采用(yòng)西门子高性价比小(xiǎo)型PLC产品S7-200 Smart CPU ST40,供電(diàn)電(diàn)压DC20.4~28.8V,集成24路数字量输入(DC24V 4mA,漏型・源型可(kě)切换)/16路数字量输出(晶體(tǐ)管输出),内置24KB程序存储器、16KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器(最大200KHz),3轴高速脉冲输出(最大100KHZ),集成RS485接口、以太网接口,支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
伺服采用(yòng)台达标准泛用(yòng)性交流伺服系统ASDA-B2,功率0.4kVA,供電(diàn)電(diàn)压AC200~255V,连续输出電(diàn)流2.6Arms,编码器分(fēn)辨率17-bit,SVPWM控制,可(kě)手/自动操控,具有(yǒu)位置、速度、扭矩等多(duō)种控制方式,支持脉冲输入(最高可(kě)达4Mpps)和模拟電(diàn)压两种指令;内置摩擦力与防撞参数等进阶应用(yòng)功能(néng);電(diàn)机扭矩1.27N-m,转速5000r/min,電(diàn)流2.6A,阻抗1.55Ohm,感抗6.71mH,绝缘等级A级。
变频器采用(yòng)西门子基本型变频器V20,功率0.75kVA,供電(diàn)電(diàn)压3AC~380V,输出频率0~550Hz,精度0.01Hz。带有(yǒu)RS485通信接口,集成4路数字量输入,2路继電(diàn)器输出,2路模拟量输入(±10V,0~10V,0~20mA,12位分(fēn)辨率),1路模拟量输出(0~20mA);具有(yǒu)線(xiàn)性V/F控制、平方V/F控制、可(kě)编程多(duō)点设定V/F控制,磁通電(diàn)流控制、電(diàn)压/频率控制等工作模式;可(kě)进行PID控制、BICO功能(néng)、多(duō)脉冲高转矩启动模式、单脉冲高转矩启动模式、防堵模式、多(duō)泵控制、弹性電(diàn)压提升控制、摆频功能(néng)、滑差补偿、双斜坡、PWM调制;具备霜冻保护、冷凝保护、气穴保护、动能(néng)缓冲、负载故障检测功能(néng)。
选配二:
采用(yòng)三菱第3代小(xiǎo)型可(kě)编程控制器FX3U-48MR/ES-A,供電(diàn)電(diàn)压AC100~240V,集成24路数字量输入(DC24V,5~7mA,漏型・源型可(kě)切换)/24路数字量输出(继電(diàn)器输出),内置64000步RAM存储器、7680点辅助继電(diàn)器、512点定时器、2点模拟量電(diàn)位器、高速计数器,集成RS422接口,支持RS232、RS422、RS485、N:N网络、MODBUS、CC-LinK通讯,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
采用(yòng)三菱第3代小(xiǎo)型可(kě)编程控制器FX3U-48MT/ES-A,供電(diàn)電(diàn)压AC100~240V,集成24路数字量输入(DC24V,5~7mA,漏型・源型可(kě)切换)/24路数字量输出(晶體(tǐ)管输出),内置64000步RAM存储器、7680点辅助继電(diàn)器、512点定时器、2点模拟量電(diàn)位器、高速计数器,集成RS422接口,支持RS232、RS422、RS485、N:N网络、MODBUS、CC-LinK通讯,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆
采用(yòng)三菱交流伺服系统MR-JE系列,功率0.2kVA(型号MR-JE-20A,HF-KN23J-S100),供電(diàn)電(diàn)压AC200~240V,具有(yǒu)位置、速度、转矩等多(duō)种控制方式,支持脉冲输入、模拟量速度指令输入、模拟量转矩指令输入、等多(duō)种控制模式,编码器分(fēn)辨率131072pulses/rev;電(diàn)机最大转矩1.9Nm,额定電(diàn)流1.3A,最大转速4500r/min,编码器分(fēn)辨率17位,防护等级IP65。
采用(yòng)三菱E700通用(yòng)型系列变频器E740,功率0.75kVA,供電(diàn)電(diàn)压3AC~380V,输出频率0.2~400Hz,精度0.01%。集成7路数字量输入,1路继電(diàn)器输出,2路集電(diàn)极开路输出,2路模拟量输入(0~5V,0~10V,4~20mA),1路模拟量输出(0~10V);支持Modbus RTU通讯。具有(yǒu)先进磁通矢量控制、通用(yòng)磁通矢量控制、V/F控制、最佳励磁控制;具备欠電(diàn)压、过電(diàn)压、过载、接地故障、短路、堵转、缺相、電(diàn)机过温、变频器过温、风扇故障、CPU异常、参数错误等保护功能(néng)。
伺服采用(yòng)台达标准泛用(yòng)性交流伺服系统ASDA-B2,功率0.4kVA,供電(diàn)電(diàn)压AC200~255V,连续输出電(diàn)流2.6Arms,编码器分(fēn)辨率17-bit,SVPWM控制,可(kě)手/自动操控,具有(yǒu)位置、速度、扭矩等多(duō)种控制方式,支持脉冲输入(最高可(kě)达4Mpps)和模拟電(diàn)压两种指令;内置摩擦力与防撞参数等进阶应用(yòng)功能(néng);電(diàn)机扭矩1.27N-m,转速5000r/min,電(diàn)流2.6A,阻抗1.55Ohm,感抗6.71mH,绝缘等级A级。
·实训项目
(一)环形传送单元可(kě)进行的技能(néng)实训1.机械机构安装与调试
2.链板式环形输送带的安装与调整
3.三相异步减速電(diàn)动机传动机构的安装与调整
4.旋转编码器的安装与调整
5.气缸的安装与调整
6.传感器的安装与调整
7.分(fēn)拣机构安装与调整
(二)電(diàn)气系统安装与调试
1.反射型传感器的接線(xiàn)与调试
2.光纤传感器的接線(xiàn)与调试
3.磁性传感器的接線(xiàn)与调试
4.旋转编码器的接線(xiàn)与调试
5.变频器的接線(xiàn)与调试
6.PLC控制回路的接線(xiàn)与调试
(三)软件编程
1.基于PLC高速计数指令的编码器脉冲位置控制程序编写
2.基于传感器应用(yòng)(光電(diàn)、光纤、金属、颜色)的PLC位置控制程序编写
3.基于变频调速参数设置(频率、加减速时间、多(duō)段速)
4.基于PLC环形传送单元的控制程序编写
5.网络通信程序编写
(四)机器人搬运单元可(kě)进行的技能(néng)实训
1.机械机构安装与调试
2.直線(xiàn)导轨传动机构的安装与调整
3.同步带轮传动机构的安装与调整
4.四自由度机器人的安装与调整
5.步进電(diàn)机的安装与调整
6.直流行星减速電(diàn)机的安装与调整
7.减速箱的安装与调整
8.電(diàn)气系统安装与调试
9.四自由度机器人的接線(xiàn)与调试
10.步进驱动器与步进電(diàn)机的接線(xiàn)与调试
11.屏蔽型与非屏蔽型传感器的接線(xiàn)与调试
12.PLC控制回路的接線(xiàn)与调试
13.基于步进系统的驱动器参数设置(细分(fēn)数、電(diàn)流参数)
14.基于PLC高速脉冲输出指令系统位置控制程序编写
15.基于PLC四自由度机器人的控制程序编写
16.网络通信程序编写