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TW-233A型光机电一体化实训考核装置

一、概述

    光机电一体化实训考核装置囊括了机电一体化等专业学习中所涉及的机械、传动、气动、传感器、编程控制、电气控制、通讯等多种应用技术，是专门为职业教育培训机构等而设计的典型的机电一体化培训产品，该产品适合于机械制造及其自动化、机电一体化、机械电子工程、电气工程及自动化、自动化工程、控制工程、测控技术、计算机控制技术等教学和培训。

    设备由一些典型机械部件和电气控制部件组成，有PLC模块、输入按钮模块、电源模块、变频器模块、接线面板模块、机械部件模块……等工作站构成，是一个以现代工业现设备为原型的机电一体化生产线实训考核装置。整体结构台用拆装开放式，用于电气线路搭接、机械部件组装等实训科目，可对现有的机械部件进行组装不相同的生产流程，也可对设备添加其它模块进行扩展，模块采用标准化接口具有很好的互换性，能够灵活的适应各种教学要求。

二、主要特点：

1.专业性：整个实训装置囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，解决了学生不能在实际生产线上操作训练的问题，指导教师可以对学生进行从设计、组装、编程、调试到检查问题和维护等一系列课题的不同层次的教学培训；

2.灵活性：整个实训装置模块各自独立，每一模块有独立控制，整体结构台用拆装开放式，用于电气线路搭接、机械部件组装等实训科目，可以容纳较多的学员同时学习；

3.开放性：该实验装置PLC模块I/O端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子、传感器、按钮开关、指示灯元件等端子全部开放，均采用护套插座导线连接，可进行电气线路控制、电气线路设计等内容实训。

4.安全性：系统具有短路保护、急停保护、限位保护、智能保护等各种保护功能，可确保人身与设备安全；

5.模块化概念：从不同的模块到工作单元，从单独的工作单元到整个系统，各工作单元之间具有柔性的组合方式。

三、功能模块详细说明

1、实训台

    整体采用铝合金制作，尺寸约为1200x800x800，所有工业铝型材均采用表面亮丽氧化处理。电气控制屏面板采用2mm厚全铝制，表面经氧化着色处理，永不掉色，线路及标识清晰。

2、PLC系统

   采用三菱新款FX3U系列PLC 48点I/O继电器输出,所有PLC对应端口引出于面板。

3、变频器

   采用380V交流变频器，三菱FR-E740系列、0.75KW，变频器所有接线

端口引出到电气面板上。

   4、触摸屏

   昆仑通态，彩色7英寸、6500色、与PLC同步通讯，

   5、电气面板模块

   集成10路按钮且所有按钮触点教引接到面板上、带24V电源接口、指示灯、电源开关、急停按钮、两组直流继电器、所有电气元件触点与线圈端子均引出到面板上。

   6、送料机构

放料转盘：转盘中共放三种物料，一种金属物料、一种黑色塑料物料、一种白色塑料物料。

物料滑槽：放料转盘旋转，物料互相推挤趋向入料口，物料则从入料口顺着滑槽可以落到落料台上。

驱动电机：电机采用24V直流减速电机，转速10r/min转矩30kg/cm；用于驱动放料转盘旋转。

物料检测：物料检测为光电漫反射型传感器。主要为PLC提供一个输入信号，如果有物料在落料台上，则机械手开始动作。如果运行中，光电传感器没有检测到物料并保持6秒钟，则让系统停机然后报警，红色报警灯开始闪烁。

   7、机械手搬运机构

整个搬运机构能完成四个自由度动作：手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。

手爪提升气缸：提升气缸采用双向电控气阀控制，气缸伸出缩回可任意定位。

磁性传感器：用于检测气缸处于伸出或缩回位置。（注意：红色线接“﹢”，黑色线接“-”）。

手      爪：抓紧或松开物料。

手爪传感器：抓取物料由双向电控气阀控制，当双向电控气阀得电，手爪夹紧，手爪传感器有信号输出，指示灯亮。双向电控气阀另一端通电，手爪松开。

旋转气缸：  控制机械手臂的左右转，由双向电控气阀控制。

接近传感器：机械手臂左转和右转到位的检测。当左转或右转到位后，接近传感器输出信号。（注意：棕色线接“﹢”，蓝线色接“-”、黑色线接输出）。

双杆气缸：  机械手臂伸出、缩回，由双向电控气阀控制。气缸上装有两个磁性传感器，检测气缸伸出或缩回位置（注意：红色线接“﹢”，黑色线接“-”）。

缓 冲 器：  旋转气缸高速左转和右转到位时，起缓冲减速作用，以保持气缸平稳到位。

一体化实训设备

整体要求;

该套系统要求基于《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》对经济社会发展重点领域急需紧缺专门人才及创新型科技人才的培养要求，依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前制造业的岗位需求，并接轨世界技能竞赛（World skills）相关标准及规程要求。该套系统由要求“工作站”(Working Station）形式综合体现。

“工作站”可以模块方式自由组合，形成多种模式，操作者不但在实习、工作中培养、训练了机械装调、电气管路连接、程序设计、工业机器人应用、传感器应用、计算机应用、检修排故、触摸屏组态、伺服、步进驱动控制等机电专业技能。

一，产品结构要求：

每个独立的单元由实训桌、执行机构及挂板构成。每套设备除配独立的单元外，还配装配桌、工具柜、电脑桌等。

实训桌：采用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑，防火、防水、防腐蚀。实训桌下方装有四个万向轮和四个可调脚，万向轮移动时用，可调脚固定时用。实训桌台面是用铝型材拼接而成，方便学生将工件在其上任意位置、任意方式地安装，而不局限于在给定的孔位上按给定的方式安装。

执行机构：采用铝板精加工后组装而成，表面喷砂后阳极氧化，既防腐蚀又美观大方。

挂板：斜装于实训桌正下方，可很方便地取、卸。挂板上装有PLC、变频器等电器元件，统一由电缆线及快速插头与实训桌上的执行机构连接。

装配桌：有机械装配桌和电气装配桌各一台。均由台身和台面两大部分组成。台身用方管焊接喷塑后组装连接，台面用高密度中纤板，表面贴压防火板，耐腐蚀、防静电。整个装配桌可随意拆装，方便运输安装。

工具柜：用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑。工具柜有多个抽屉，可储藏工具，下面装4个万向轮，可推入工具柜的下方空隙处。

电脑桌：采用冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成。下面装4个万向轮。

二、产品特点要求：

1．设备综合运用了工业机器人应用技术、PLC及特殊功能模块技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术、交流变频应用技术、电力电子应用技术、传感器应用技术、气动控制技术、机械调技术机电一体化高新技术的综合应用。

2. 通过模块化的设计，每个单元可以单独安装、调试、运行、教学、实训，学员可以从模块化到整个单元、从单机到联机、从简单到复杂得学习各种机电一体化技术。

3.整个设备主体配置为5个单元，另有5个可选配置单元，通过不同单元配置形式可以得到6种不同功能设备，从而实现的教学内容也会有所不同。用户可以资金预算和教学要求选择适合自己要求的配置，从而实现设备利用率的最大化。

三、产品配置与参数

额定电压：AC380V ±10%

额定功率：3.3KW

环境湿度：≤90% 

安全保护功能：急停按钮，漏电保护，过欠压保护，过流保护，过热保护。

PLC: 汇川H2u-1616MR /H2u-3232MT

伺服：驱动器MR-JE-10A/电机HF-KN-13J-S100

变频器：FR-D740-0.4K

步进电机：XY系列

机器人：三菱 RV-2F-1D-S11

设备重量：330kg

单站尺寸：L600mm×W720mm×H1500mm

设备尺寸：L4800mm×W720mm×H1500mm

工作站尺寸：L4800mm×W2500mm×H1500mm