机电一体化实训系统使用说明.docx
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机电一体化实训系统使用说明.docx
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机电一体化实训系统使用说明
机电一体化实训系统使用说明
现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成,涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面,是国家建设和社会发展的重要支柱之一。
为了加强学生面向新世纪的挑战能力,抓住我国加入“WTO”的机遇,提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓,重点建设机电类工程柔性加工实训实验综合平台,更具有迫切性和现实意义。
ME型机电一体化实训装置,根据学生的实际水平研发并制造,从简单到复杂,从零部件到整机,采用不同的机械和电气设计。
学生可以学到更多的实践知识,拓展思维,提高动手和实际操作的能力,以适应现代机电一体化技术的要求。
一.机电一体化柔性加工系统的功能
涵盖课程:
微机、数控、组态编程、工业总线、测试与控制技术、气动、传感器、气动机器人等课程
二.开创任意的组合与开发理念
涵盖课程:
机械原理、装配设计、质量控制、加工技术等课程
特点:
展示制造过程的本质,包含装置的优化、不同的组合、位置的检测等内容。
三.同一任务,不同方法的综合分析(毕业设计)
涵盖课程:
机电全课程的综合
特点:
提出一个课题让学生分别设计,最后全体进行集体论证,分析达到共同受益的目的。
✧项目设计目标与任务
解决学生的三方面能力:
i.掌握工科设计制造基本知识和基本技能问题(动手能力)。
ii.具备设计制造机电一体化中的设计与创新能力问题(创新能力)。
iii.使学生拥有解决实际问题,排除故障和整套系统的分析能力(故障排除能力)。
解决工程中的实际问题是目前国内一个难点,在校期间没有建立整套生产过程的概念,本项目的建成和使用将起到现代化生产过程和现代化教学手段的示范性和实训性。
✧项目的技术内容
基本机械传动原理包括:
1“O”型皮带传动
2齿轮齿条差动机构
3齿轮减速传动机构
4螺旋升降机构
5间歇送料机构
6链轮链条差动机构
7同步齿型带动机构
电器技术:
1总线技术PROFIBUS
2变频调速技术
3可编程控制器的应用
4电机传动
5各种传感器的应用
6步进电机控制
7气动控制
8继电控制
9计算机组态、计算机控制的技术
✧项目可提供的工位和实训内容
本装置具体组成:
(一)总电、气控制部分
1.总电源箱
2.总控制器
3.总开关盒
4.总气源开关及气泵
5.总报警指示灯
(二)机电柔性自动循环部分
1.送料单元(装主体)
2.加盖单元(装上盖)
3.穿销单元(穿销钉)
4.直线送料单元
5.转角单元
6.检测单元
7.分检单元
8.高架叠层立体仓库
9.废料处理单元
10.主控平台
组成部分具体说明:
一、总控电气部分
1.总电源箱
1.1三相断电路器:
电压380V电流10A
1.2漏电保护开关:
30mA0.1S
1.3三相电源插口:
380V16A
1.4三相国产插座:
220V10A
1.5急停按钮:
1.624V直流电源:
24V直流红为正;黑为负
1.724V直流电源:
1.8单相标准国产插座:
220V10A
2总控制器
采用西门子S7300可编程控制器
电源模块
CPU315-2DP模块含后备电池及存储卡
输入/输出模块
整装置控制
3
1
2
3
4
总电控按钮组合
1)急停按钮
2)复位按钮
3)启动按钮
4)停止按钮
4总气源开关及气泵
气泵电源插入总电源箱单相220V插座,上电(合闸)气泵开始工作,当气压达到6Mpa时,可以使用,打开电源总气源开关,蓝色旋钮,气压达到4Mpa时,可以正常工作。
5总报警指示灯
当红灯亮时表示停止运行
当黄灯亮时表示运行故障
当绿灯亮时表示正常运行
注:
出现故障显示时应检查每个分站的情况,是否出现故障,有则排除,排除后应再重新运行。
二、机电柔性自动循环部分
1、送料单元
生产线的托盘从此站前端开始进入分料仓入口,料仓下部直线单元的电感式传感器检测到托盘到位,定位气缸动作将托盘对准分料口,工作指示灯亮,三个条件同时满足,即气缸到位、托盘到位、直流减速电机工作,通过机械的间歇机构带动两条同步送料带将装配主体下落到托盘,这时工作检测的传感器检测到工件到位,定位气缸放行,托盘带工件沿自动传送带向下运行,工作指示灯灭。
(详见《实验指导》中送料单元说明及结构简图)
2、加盖单元
托盘带工件主体沿直线及转角单元进入装配二站,托盘到站传感器和气缸到位传感器工作,工作指示灯亮,电机带动蜗轮蜗杆减速电机使摆臂开始工作,通过摆臂的摆动让上盖装在主体上,上盖检测传感器检测到上盖装好后,托盘带工件沿直线单元向下运行。
(详见《实验指导》中加盖单元说明及结构简图)
3、穿销单元
旋转料仓为特殊机械传动方式,将差动机构旋转动作,综合成直线推动功能,将销钉准确装配到上盖与工作主体,使三者成为整体,销钉分为金属与非金属二种,可以根据不同销钉的类型进行分析、存放。
本装置的演示根据销钉不同材料分层存放的。
(详见《实验指导》中穿销单元说明及结构简图)
4、模拟单元
托盘带工件进入本站,进入后托盘检测到位,进行加热和烘干的模拟动作,然后托盘带工件下行。
(详见《实验指导》中模拟单元说明及结构简图)
5、直线送料单元
直线送料单元是基本单元之一,它是由直流减速电机作驱动源,主动轮通过同步带代动从动轮转动,并通过O型带传到连动轮,用涨紧轮装置保持传送O型带的张力均匀。
传送平稳。
6、检测单元
托盘将装配好的成品进入检测单元,进行完工后测试。
确定工件是否齐全和销定的材质进行测试,合格者输出合格信号,不合格者输出废品信号,合格品并发出存贮仓库的原号将同样销钉的工件存放在一起。
废品就发出进入废品的信号进入废品线放入废品框。
(该单元采用的PROFIBUS总线是标准化的开放式的通讯网络。
用主控站西门子S7-300的PLC与现场进行数字交换,12Mbps是其最快的通讯速率,扫描1000个I/O点的时间少于1ms,一个点位就可以有126个节点,4个模拟量和数字量,是工业自动化最佳选择,本站采用IP67防护等级的输入和输出模块,可直接安装于恶劣环境中。
防水防尘性能稳定,可用独立模块,也可连续扩展。
根据需要可以扩展至256个点,多用于饮料罐装,包装,印刷,烟草等环境恶劣区域)。
(详见《实验指导》中检测单元说明及结构简图)
7、转角单元
这是一个无动力的从动单元,目的是为了改变方向,90度的换向单元在自动生产线中,是直线在需要改变方向的地方加装此单元,就可以改变托盘的运动方向,它的转动是靠转角单元的外连轮用“O”型带串联起来,可换向无电器连接和驱动。
8、分检单元(气动机械手)
根据检测单元提供的信息,当托盘带工件在定位口时短程气缸下落,皮碗压紧工件真泵开关动作,排除皮碗内的空气,短程气缸上升,托盘继续前进,摆动缸将工件转动90度,下落到传送带将工件送到升降台。
进入仓库单元。
当是废品时,短程气缸下落,皮碗压紧废品件,真空泵开关动作,排除皮碗内的空气,短程气缸上升,托盘继续前进,无杆缸横移将废品装入废品线,真空泵充气废品掉在废品线上。
(详见《实验指导》中分检单元说明及结构简图)
9、高架叠层立体仓库
该单元由升降梯与立体叠层仓库二部分组成,升降梯由升降台和链条提升部分组成,由步进电机做驱动电源。
(详见《实验指导》中高架叠层立体仓库说明及结构简图)
10、废料处理单元
当废品到达废品处,测试传感器检测到废品到位,处理线由直流电机将废品按指定地点进行回收。
(详见《实验指导》中废料处理单元说明及结构简图)
11、主控平台
主控平台由铝合金、T型槽拼装而成,可以单独使用,也可以四面相互连成一体,做为实验平台,整套生产线以此铝合金为基础平台进行各种实验。
本装置可采用整套装置或独立单元运行,也可自行组合,先进行机械连接,再编程、调试,培训学生把所学到的东西变成实际,增强开创动手能力,扩展创新进取理念,毕业后可直接参加生产实际的工作。
工业电气自动化学生可进行编程外还可以进行组态画面的编程,通过触摸屏进行控制,真正把计算机与控制对象连接,还可进行总线控制(CANBUS、PROFIBUS…),总线连接。
机械自动化的学生可以进行自行设计新方案,在自动生产线上按照自己想象设计制造、加工、装配等新的制造工艺,创新自己的设想,实现整体的设计方案,同时教师可在机械传动中、电气传动中设置故障,让学生排查,锻炼和培养学生解决问题的能力和与同学合作能力,达到培养21世纪实际高级技能型的人才。
高级人才的目标:
坚实的基础理论知识;创新开发的进取理念;具有定性和定量的检测与分析能力;具备动手和排除故障的判断能力;能与他人合作共创共建的交往能力。
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- 机电 一体化 系统 使用说明