JDGJD-02光機電一體化(自動生產(chǎn)線)實訓裝置

 

光機電一體化(自動生產(chǎn)線)實訓裝置是一種典型的機電一體化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓機構(gòu)而研制的，適合機電一體化、電氣自動化等相關專業(yè)的教學和培訓。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎上又針對教學及實訓目的進行了專門設計，強化了機電一體化的安裝與調(diào)試能力。本裝置由導軌式型材實訓臺、機電一體化設備部件、電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊、交流電機模塊、步進電機及驅(qū)動器模塊、模擬生產(chǎn)設備實訓單元（包含上料機構(gòu)、搬運機械手、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)設計，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設備，使整個裝置能夠靈活的按實訓教學需要組裝機電一體化設備。裝置采用工業(yè)標準結(jié)構(gòu)設計及抽屜式模塊放置架，組合方便?？刂茖ο缶捎玫湫蜋C電設備部件，接近工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，滿足實訓教學或技能競賽需求。

一、實訓裝置技術要求

 

1．總體結(jié)構(gòu)

 

光機電一體化(自動生產(chǎn)線)實訓裝置在鋁合金導軌式實訓臺上安裝送料、加工、直線搬運、分揀等工作單元，構(gòu)成一個典型的自動生產(chǎn)線的機械平臺，系統(tǒng)各機構(gòu)的采用了氣動驅(qū)動、變頻器驅(qū)動和伺服電機位置控制等技術。

 

自動生產(chǎn)線實訓裝置由安裝在鋁合金導軌式實訓臺上的送料單元、加工單元、直線搬運單元和分揀單元4個單元組成。

 

自動生產(chǎn)線實訓裝置上應用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態(tài)、物體的材質(zhì)、氣缸所處狀態(tài)、機械手所處位置等多種功能。

 

2．各個功能模塊功能要求：

 

（1）供料單元的基本功能

 

配置兩套井式供料機構(gòu)，可裝入兩種不同工件，在整個系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元交替提供原料的作用。

 

供料單元由支架及供料機構(gòu)總成兩大部分組成，實際上在支架上安裝了兩個機構(gòu)，一個供料機構(gòu)，另一個是加工沖壓機構(gòu)，兩者共用一個支架平臺。

 

供料機構(gòu)配置有一個標準氣缸，它帶動推料器將井式儲料器中底層工件推出到工件抓取位的位置，再由直線搬運單元的機械手將工件抓走，送到下一個單元中進行加工。

 

在整個供料機構(gòu)中配置有兩種傳感器，一個是光纖傳感器用于檢測工件抓取位置上是否有工件，如果有，則通知直線搬運單元的機械手將工件抓走。如果沒有工件，則通知供料機構(gòu)的標準氣缸收縮，帶動推料器將儲料器中層工件推出到工件抓取位。

 

另一個是光電傳感器則用于檢測儲料器中所存儲的工件數(shù)量是否少于工件數(shù)量要求。如果低于此數(shù)量要求，則停止工作，報警指示燈報警，通知盡快向儲料器中加入工件。

 

一個儲料器存儲工件數(shù)量為：8個，供料機構(gòu)總計可以存儲16個工件。兩個儲料器分別存放金屬工件和塑料工件。

 

（2）加工單元的基本功能

 

該單元主要由一臺模擬沖壓機及相應的傳感器組成，其功能是完成對工件的沖壓加工工作，當搬運單元上的機械手將工件放入沖壓機加工位后，傳感器檢測到加工位有工件，就通知沖壓機上的導桿氣缸動作，帶動沖模對工件進行沖壓。搬運單元上的機械手再將加工好的工件送入下一個單元。

 

（3）分揀單元的基本功能：完成將上一單元送來的已加工的工件進行分揀，把不同材料的工件推到不同的滑道成品儲存器中。

 

（4）直線搬運單元的基本功能：

 

該單元由直線搬運機器人、電磁閥總成及伺服驅(qū)動器三部分組成。主要工作是將供料單元給出的工件搬運到機械加工單元上進行沖壓加工，然后再將加工好的工件搬運到物料分揀單元進行相應的處理。

 

1）直線搬運總成：由直線執(zhí)行器及搬運機械手組成，由三種氣缸組成的機械手負責工件的抓取及擺放。直線執(zhí)行器負責帶動機械手精確移動，從而實現(xiàn)將工件在各單元之間的精確搬運。

 

直線執(zhí)行器采用松下伺服電機進行驅(qū)動，高精度滾珠絲桿進行傳動，高精度滾珠導軌進行導向，實現(xiàn)高精度定位控制。采用光電傳感器對直線執(zhí)行器滑塊進行兩端限位和復位。在機械手的手指上安裝有光纖傳感器，用以檢測機械手指上是否抓到了工件。

 

2）3位電磁閥總成服務于機械手上的三個氣缸，伺服驅(qū)動器則與伺服電機配套，實現(xiàn)對機構(gòu)的精確控制。

 

（5）供電電源系統(tǒng)的特點：外部供電電源為單相三線制AC 220V?？傠娫撮_關選用DZ47LE-32／16型漏電開關。通過端子排向各個系統(tǒng)供電。此外，系統(tǒng)配置1臺DC24V6A開關穩(wěn)壓電源用作各單元的直流電源。

 

（6）自動生產(chǎn)線實訓裝置控制系統(tǒng)的特點：系統(tǒng)分為單機和全線兩種工作模式，單機工作模式為工作一周期后自動停止工作，全線工作模式為多周期工作，直到有停止信號后才停止工作，兩種工作模式的切換方式為按鈕盒上的選擇按鈕，切換工作方式必須在停止情況下切換才能有效。

 

3.要求可完成的實訓項目

 

自動生產(chǎn)線實訓裝置用于教學，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務：

 

(1)有機融合了機械技術（包括氣動技術）、傳感器技術、交流電動機變頻調(diào)速和伺服電機驅(qū)動控制、觸摸屏技術、PLC控制及通信網(wǎng)絡等技術，體現(xiàn)現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。

 

1)供料單元的安裝與調(diào)試的實訓；

 

2) 加工單元的安裝與調(diào)試的實訓；

 

3) 分揀單元的安裝與調(diào)試的實訓；

 

4) 輸送單元的安裝與調(diào)試的實訓；

 

5)自動生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實訓；

 

(2)用于教學，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務：

 

符合循序漸進的教學規(guī)律

 

1）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項目：

 

選用該裝備配置的氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：

 

a.氣動方向控制回路的安裝；

 

b.氣動速度控制回路的安裝；

 

c.氣動順序控制回路的安裝；

 

d.氣動機械手裝置的安裝；

 

e.氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試；

 

f.氣動綜合系統(tǒng)的設計與安裝；

 

2）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：

 

選用該裝置配置的PLC、變頻器和伺服驅(qū)動器、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：

 

a.三相電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫；

 

b.三相電動機控制電路的連接與控制程序編寫；

 

c.電動機調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；

 

d.變頻器模擬量控制的連接與控制程序編寫；

 

e.用定位模塊來控制伺服電機的技術；

 

f.伺服電機控制電路的連接與參數(shù)設置；

 

g.PLC控制網(wǎng)絡控制技術；

 

h.氣動方向控制程序編寫；

 

i.氣動順序動作控制程序編寫；

 

j.氣動機械手控制程序編寫；

 

k.皮帶輸送機控制程序編寫；

 

l.機電一體化設備控制程序編寫；

 

m.自動生產(chǎn)線控制程序編寫。

 

3）機電設備安裝與調(diào)試項目

 

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC、變頻器和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

 

a.傳動裝置同軸度的調(diào)整；

 

b. 供料單元的機械安裝與調(diào)整；

 

c. 加工單元的機械安裝與調(diào)整；

 

d. 分揀單元的機械安裝與調(diào)整；

 

e.輸送單元的機械安裝與調(diào)試；

 

f.自動生產(chǎn)線設備安裝與調(diào)試。

 

(3)可考察的職業(yè)能力：

 

1)機械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力；

 

2)機電設備的安裝與調(diào)試能力；

 

3)電路安裝能力；

 

4)氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；

 

5)變頻器在自動生產(chǎn)線的使用能力；

 

6)伺服電機在自動生產(chǎn)線的使用能力；

 

7)PLC模擬量控制在自動生產(chǎn)線的使用能力；

 

8)機電一體化設備的控制程序的編寫能力；

 

9)自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；

 

10)人機界面、組態(tài)技術的編程與調(diào)試能力。