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光電一體化工業(yè)機(jī)械手實(shí)訓(xùn)裝置

一、光電一體化工業(yè)機(jī)械手實(shí)訓(xùn)裝置概述
本裝置是針對(duì)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(dòng)手爪、三維位置控制技術(shù)于一體的教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。通過(guò)傳感器信號(hào)采集，PLC編程，對(duì)步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、電磁閥進(jìn)行較復(fù)雜的開(kāi)關(guān)量控制、位置控制、時(shí)序邏輯控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手行程范圍內(nèi)任一位置物體的抓取、移動(dòng)、存放功能?？膳囵B(yǎng)學(xué)生的復(fù)雜動(dòng)作編程能力。本裝置也適用于機(jī)械制造及自動(dòng)化、自動(dòng)化、電氣自動(dòng)化、電氣工程等專業(yè)的《機(jī)電傳動(dòng)與控制》、《運(yùn)動(dòng)控制》、《氣壓系統(tǒng)》、《機(jī)電一體化技術(shù)》、《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等課程開(kāi)設(shè)實(shí)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(kāi)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(cè)及檢修的能力。

二、特點(diǎn)

1.機(jī)械手實(shí)訓(xùn)裝置由實(shí)訓(xùn)桌（型材結(jié)構(gòu)）、旋轉(zhuǎn)底座、氣動(dòng)組件、三維(X、Y、Z)運(yùn)動(dòng)機(jī)械及電氣控制等六部分組成。三維運(yùn)動(dòng)機(jī)械部分采用滾珠絲杠傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)相結(jié)合的模塊化結(jié)構(gòu)。具備底盤(pán)旋轉(zhuǎn)、手臂升降、手臂伸縮、手爪旋轉(zhuǎn)四個(gè)自由度控制的功能，可實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)物體的抓取控制，用于實(shí)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(kāi)關(guān)量I/O（14路開(kāi)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(xiě)機(jī)械手各種控制功能；設(shè)有急停開(kāi)關(guān)可供學(xué)員使用，防止損壞設(shè)備。
注：靜音氣泵（用戶自行采購(gòu)），也可由本企業(yè)代為采購(gòu)
三、技術(shù)參數(shù)
1.輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€～220V±10%  50Hz
2.氣源：0.2Mpa～0.55Mpa
3.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)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(shí)訓(xùn)裝置主要由型材結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)桌、旋轉(zhuǎn)底座、氣動(dòng)組件、三維(X、Y、Z)運(yùn)動(dòng)機(jī)械、工件、物料臺(tái)、設(shè)故排故單元及電氣控制等組成。
1.實(shí)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(gè)裝置可靈活移動(dòng)及固定
2.旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)為底盤(pán)旋轉(zhuǎn)采用穩(wěn)定的行星直流減速電機(jī)傳動(dòng)，配置光電傳感器及編碼器，可實(shí)現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)方向的精確定位。
3.氣動(dòng)組件為電磁閥和氣動(dòng)機(jī)械手爪，能快速抓取放開(kāi)物體。
4.三維運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(guò)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(cè)量、對(duì)照原理圖分析后，可通過(guò)端子排排除故障。
8.保護(hù)功能：底盤(pán)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(kāi)關(guān)電源為輸入電源220VAC 50Hz，提供直流電源DC24V。
五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1.PLC基本指令練習(xí)
2.高速計(jì)數(shù)器應(yīng)用
3.氣動(dòng)控制技術(shù)
4.傳感器技術(shù)實(shí)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(jì)、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(dòng)控制
10.雙軸手臂直線運(yùn)動(dòng)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(shí)訓(xùn)
14.機(jī)械手多點(diǎn)定位控制
15.雙工件多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械手高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制

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