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光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺,光機電實驗室設備

1.電機執(zhí)行機構的組成

　　目前較常用的主要是交流電動機，它可分為三相異步電動機、單相交流電動機兩，前一種比較多的用在工業(yè)上，而后一種通常用在民用電器上。從電機的結構上看，主要分為控制部分和執(zhí)行驅動部分，控制部分主要由三相PWM波發(fā)生器、單片機、智能逆變模塊、整流模塊、A/D、故障檢測、輸入輸出通道等組成；執(zhí)行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。

2.電機的工作原理

　　電機執(zhí)行機構系統(tǒng)通過電流與電壓傳感器和位置傳感器的檢測，得出逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，然后由A/D轉換后送入單片機。單片機通過控制PWM波發(fā)生器的作用，最后實現(xiàn)電機的運行控制。逆變模塊工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。對于電動機運行原理的分析，這里主要針對工業(yè)中應用的三相異步電動機的原理進行探討。電動機轉動的基本工作原理是三相對稱繞組中通人三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉磁場，轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流，轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。

一、光機電一體化實訓考核裝置設備概述

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺適合機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修等專業(yè)和非機電類專業(yè)的必修課程模塊《可編程控制器技術》、《電器及PLC控制技術》或選修課程模塊、《PLC及其應用》的教學與實訓。

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺主要包括實訓臺架、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設備，也可添加機械部件組裝其他生產(chǎn)設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機電一體化設備。

二、光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺功能特點

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺采用鋁合金導軌式實訓臺，模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產(chǎn)性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。

本設備的PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

（1）PLC、變頻器及觸摸屏模塊：PLC為西門子S7-200 CPU 226 AC/DC/RELAY；變頻器采用西門子MM420；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。人機界面采用昆侖通態(tài)7寸彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架可固定與實訓臺架鋁合金臺面上。

（2）電源模塊：包括三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；鐵質模塊，尺寸：300×285mm.。

（3）一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以通過螺絲桿固定在實訓桌上。

（4）送料裝置：圓型的送料盤，邊緣開有一出料口；通過送料盤機架與實訓臺固定；送料盤底部裝有直流減速電機，作為旋轉動力，并通過連軸器與送料盤內部的螺旋葉片連接；送料槽其一段與出料口相連接。調整立柱上裝有一載料臺，高度與出料口平齊，通過光電傳感器檢測是否有物料。

（5）氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器；氣動手臂兩側裝有2個限位擋板，擋板上裝有電感傳感器、緩沖閥，進行對手臂的旋轉限位。整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。

（6）物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。

（7）設備臺架：采用鋁合金導軌式實訓臺，以經(jīng)氧化處理的高材質20mm×80mm、30mm×60mm鋁合金作為設備主要框架材料，實訓臺采用單面單抽屜結構，采用拉出式的抽屜結構，底部裝有4個導向輪，方便實訓臺架移動， PLC、變頻器等模塊可以放置在抽屜上，整體結構為開放式和可拆裝式。外形尺寸為：1190mm×800mm×840 mm。

三、光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺技術參數(shù)

1、交流電源：三相五線 AC 380 V±10% 50Hz；

2、溫度：-10～50℃；環(huán)境濕度：≤90％無水珠凝結；

3、外形尺寸：長×寬×高=1200mm×800mm×1500mm；

4、整機功耗：≤1.5 kVA；

5、安全保護措施：實訓臺桌面采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線

四、光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺實訓項目

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺用于教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規(guī)劃教學活動，完成以下工作任務：

1.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模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：

電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；

電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫；

氣動方向控制程序編寫；

氣動順序動作控制程序編寫；

氣動機械手控制程序編寫；

皮帶輸送機控制程序編寫；

機電一體化設備控制程序編寫；

自動生產(chǎn)線控制程序編寫。

2. 氣動系統(tǒng)的安裝與調試項目：

選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙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：

氣動方向控制回路的安裝；

氣動速度控制回路的安裝；

擺動控制回路的安裝；

氣動順序控制回路的安裝；

氣動機械手裝置的安裝；

氣動系統(tǒng)安裝與調試；

3.自動控制系統(tǒng)安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、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：

多種傳感器的安裝與調試；

機械手的自動控制；

皮帶輸送機的自動控制；

機電一體化設備的自動控制；

PLC控制系統(tǒng)的安裝與調試；

自動生產(chǎn)線的安裝與調試。

光機電一體化實訓考核裝置,光機電實訓臺用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力：

機械構件的裝配與調整能力；

機電設備的安裝與調試能力；

電路安裝能力；

氣動系統(tǒng)的安裝與調試能力；

機電一體化設備的控制程序的編寫能力；

自動控制系統(tǒng)的安裝與調試能力。

4. 機電設備安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、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：

傳動裝置同軸度的調整；

皮帶輸送機的安裝與調整；

搬運機械手設備安裝與調試；

物件分揀設備的安裝與調試；

送料設備的安裝與調試；

自動生產(chǎn)線設備安裝與調試。

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