上海标普实验室设备有限公司
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一、概述
双轴机械手实训装置主要由滚珠丝杠副机构、双轴控制的机械手、步进电机及驱动、伺服电机及驱动、升降气缸、光电传感器、磁感应开光、可编程控制器、电气控制电路、铝型材平台、支架等组成,如图1所示。该装置由可编程控制器控制,仿真工业自动化生产的工作过程,为学生提供了综合训练的实验环境。
双轴机械手实训装置综合应用了现代机械技术、自动控制、计算机控制、数控技术、气动技术应用、传感器等多种技术,是典型的机电一体化控制装置。该装置有助于学生对机械设计、电气自动化、自动控制、计算机技术、传感器技术、数控技术等知识的学习,对可编程控制器的程序设计、电机驱动及控制等技术的应用能够得到实际的训练,提高学生的机电控制系统的设计、装配、调试的综合能力。
图1 双轴机械手实训装置
二、实训装置组成
1.双轴控制机械手平面运动
双轴控制机械手主要由X、Y轴滚珠丝杠副机构、升降气缸、吸盘、光电传感器、磁感应开光及限位开关等构成。
滚珠丝杠副机构与电机输出轴通过弹性联轴器连接,电机转动时,与滚珠丝杠副螺母块连接的滑块沿着导柱做直线运动。当与X、Y轴滚珠丝杠副机构分别连接的X、Y轴电机转动时,双轴控制的机械手作平面轨迹运动。滚珠丝杠副机构的极限位置设置了限位开关,可以有效防止双轴控制的机械手超程。
2.双轴控制机械手提升、下降运动
双轴控制的机械手除了作平面运动外,还要作提升、下降运动。该过程由气动回路控制。气动回路主要由过滤减压阀、电磁阀、升降气缸等组成。可编程控制器控制电磁阀线圈通断,由电磁阀控制进入升降气缸的气源并使其换向,使升降气缸伸缩,实现双轴控制机械手提升、下降运动。
3.电气控制
双轴控制机械手实训装置的电气控制回路主要由电源模块、可编程控制器、继电器、步进电机及驱动、伺服电机及驱动等组成。实训装置设有自动/手动控制两种控制模式,手动控制模式是通过操作设备控制面板上的控制按钮和十字开关手柄,由可编程控制器的手动程序控制X、Y轴电机驱动器和气动电磁阀,使X、Y轴电机旋转和升降气缸伸缩,带动双轴控制机械手作平面运动和提升、下降运动。自动控制控制模式是在可编程控制器的自动程序驱动下,控制X、Y轴电机驱动器和气动电磁阀,使得X、Y轴电机旋转和升降气缸伸缩,带动双轴控制机械手作平面运动和提升、下降运动。
三、实训装置的特点
双轴机械手实训装置综合应用了多学科技术,适用于机械原理、自动控制原理、数控技术、数控机床、电气控制与可编程控制器、传感器与检测技术、计算机控制技术等课程的实践教学。除此之外,双轴机械手实训装置具有如下特点:
四、技术参数
五、设备配置
序号 |
名 称 |
规 格 |
数量 |
单位 |
品牌 |
单价(元) |
总价(元) |
1 |
搬运机构 |
由X轴、Y轴、Z轴组成 |
1 |
套 |
上海标普 |
|
|
2 |
工作台架 |
由工业铝型材和万向轮组成 850mm×750mm×750mm |
1 |
套 |
上海标普 |
|
|
3 |
机械手 |
由摆臂转动驱动机构、升降气缸、气爪和铝型材支架等组成。 |
1 |
套 |
上海标普 |
|
|
4 |
工件座 |
有机玻璃板(黑色) |
1 |
块 |
上海标普 |
|
|
5 |
控制盒 |
包含手/自动、启动、停止、复位、左转/停/右转、推料、传送、升降、气爪、急停等按钮和1个报警指示灯 |
1 |
只 |
上海标普 |
|
|
6 |
控制回路 |
||||||
6.1 |
主控制器 |
S7-1200 |
1 |
个 |
西门子 |
|
|
6.2 |
开关电源 |
DC24V 5A |
1 |
个 |
明纬 |
|
|
6.3 |
步进电机及驱动器 |
2Nm,步距角1.8° |
2 |
个 |
|
|
|
6.3 |
继电器 |
DC24V |
1 |
个 |
OMRON |
|
|
6.4 |
微型光电传感器 |
额定电压:12-24V |
2 |
个 |
神视 |
|
|
6.5 |
摇柄开关 |
LA42C4A-40/B |
1 |
个 |
上海天逸 |
|
|
6.6 |
磁感应传感器 |
额定电压:12-24V |
2 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
6.7 |
带灯按钮 |
|
5 |
个 |
上海天逸 |
|
|
6.8 |
选择按钮 |
|
1 |
个 |
上海天逸 |
|
|
6.9 |
紧停按钮 |
|
1 |
个 |
上海天逸 |
|
|
6.10 |
指示灯 |
DC24V |
2 |
个 |
上海天逸 |
|
|
7 |
气动回路(气缸在已安装到组件上) |
||||||
7.1 |
过滤减压阀 |
|
1 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.2 |
单电控二位五通电磁阀 |
|
2 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.3 |
气路板(2阀) |
|
1 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.4 |
真空过滤器 |
|
1 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.5 |
真空发生器 |
|
1 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.6 |
真空吸盘 |
|
1 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.7 |
数字式真空压力开关 |
|
1 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.8 |
节流阀等 |
|
2 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
7.9 |
手动阀 |
|
1 |
个 |
FESTO或SMC |
|
|
8 |
其他 |
|
1 |
套 |
上海标普 |
|
|
9 |
附件 |
实验指导书、资料光盘、编程电缆等 |
1 |
套 |
上海标普 |
|
|
六、实训内容
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