一、概 述

本裝置是針對機(jī)電一體化教學(xué)的要求而研制的，裝置集PLC、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、氣動手爪、三維位置控制技術(shù)于一體的教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)。通過傳感器信號采集，PLC編程，對步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、電磁閥進(jìn)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(jī)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(xué)生的復(fù)雜動作編程能力。本裝置也適用于機(jī)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(jī)電傳動與控制》、《運(yùn)動控制》、《氣壓系統(tǒng)》、《機(jī)電一體化技術(shù)》、《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等課程開設(shè)實訓(xùn)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(xué)生系統(tǒng)接線、機(jī)械調(diào)試安裝、軟件編程、獨(dú)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(diǎn)

1.機(jī)械手實訓(xùn)裝置由實訓(xùn)桌（型材結(jié)構(gòu)）、旋轉(zhuǎn)底座、氣動組件、三維(X、Y、Z)運(yùn)動機(jī)械及電氣控制等六部分組成。三維運(yùn)動機(jī)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(jī)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(jī)械手各種控制功能；設(shè)有急停開關(guān)可供學(xué)員使用，防止損壞設(shè)備。

注：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(xùn)裝置主要由型材結(jié)構(gòu)實訓(xùn)桌、旋轉(zhuǎn)底座、氣動組件、三維(X、Y、Z)運(yùn)動機(jī)械、工件、物料臺、設(shè)故排故單元及電氣控制等組成。

1.實訓(xùn)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(jī)構(gòu)為底盤旋轉(zhuǎn)采用穩(wěn)定的行星直流減速電機(jī)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(jī)械手爪，能快速抓取放開物體。

4.三維運(yùn)動機(jī)械采用滾珠絲桿、齒輪等機(jī)械部件組成。

5.電氣方面由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、多種類型的直流減速電機(jī)、傳感器、光電編碼器、電磁閥等組成。

6.機(jī)械手爪旋轉(zhuǎn)由減速直流電機(jī)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(jī)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(hù)功能：底盤機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度限位保護(hù)功能；上升、下降機(jī)械限位保護(hù)功能；前后機(jī)械限位保護(hù)功能；手旋轉(zhuǎn)限位保護(hù)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(xùn)項目

1.PLC基本指令練習(xí)

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(xùn)

5.步進(jìn)電機(jī)控制電路的連接

6.機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、接線及調(diào)試

7.步進(jìn)電機(jī)定位

8.編碼器的定位

9.單軸往返運(yùn)動控制

10.雙軸手臂直線運(yùn)動控制

11.三軸機(jī)械手空間直線控制

12.機(jī)械手搬運(yùn)控制

13.機(jī)械手故障分析及排除實訓(xùn)

14.機(jī)械手多點(diǎn)定位控制

15.雙工件多軸聯(lián)動機(jī)械手高級運(yùn)動控制