光机电一体化实训考核系统技术方案(纯方案,9页).pdf

DLMCS-585MS2DLMCS-585MS2 型光机电一体化实训考核系统型光机电一体化实训考核系统技术文件技术文件一、产品简介：一、产品简介：DLMCS-585 系列光机电一体化实训考核鉴定系统是模拟工业现场的流程环境，对不同类型的工件进行加工检测、进行搬运与自动装配冲压及分类存储的实训考核系统，其中应用多种传感器实现对工件的检测识别，然后通过机械手臂和传送机构进行工件搬运，最终由分拣机构对到位的工件完成分类存储。设备整体由铝合金实训平台、上料机构、物料检测、搬运机械手、装配冲压、分拣机械手、和分类存储等部件构成。控制系统采用模块组合式，由多种PLC 模块、变频器模块、触摸屏模块、直流电源模块、双闭环调速模块及各种传感器等组成，可按考核需要对模块进行灵活组合、安装和调试。本系统涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及的 PLC 控制、双闭环变频调速、伺服电机调速、步进电机调速、传感检测、气动元件、机械结构安装与系统调试等内容，为学生提供了一个典型的系统综合实训环境，使学生掌握的各项专业知识得到全面、综合地加深巩固并灵活应用。图图 系统模块示意图系统模块示意图二、产品特点：二、产品特点：1、该实训考核系统融典型机电一体化设备机械部件安装、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装、PLC 编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试于一体，满足实训教学和竞赛的需要。2、该实训考核系统采用控制单元模块化，执行单元模块化。控制模块为三菱PLC模块/西门子 PLC 模块、三菱变频器模块/西门子变频器模块、双闭环调速模块、伺服驱动及伺服电机模块、步进驱动及步进电机模块等模块；被控对象为送料单元模块、加工检测单元模块、搬运单元模块、装配单元模块、分类存储单元模块。3、可自由组合系统控制及被控对象模块，完成简单或复杂的实训考核内容。4、增加双闭环调速模块供拖动直流电机调速用，也可作为可调直流电源使用。三、技术性能：三、技术性能：1、交流电源:三相五线 AC380V10%50Hz；2、温度：-1040；环境湿度：90%（25）；3、外形尺寸：约 1900mm900mm1220mm（长宽高）4、整机容量：5KVA四、系统基本配置：四、系统基本配置：该系统配置了可编程控制器（PLC）、变频器系统、气动系统、传感器、机械手、送料器、存储货架系统等实训部件。整个系统为模块化结构的开放式实训平台,实训模块可根据不同的实训要求进行组合，配置了不同品牌的（PLC）模块和变频器模块。系统的控制部分采用可编程控制器（PLC）作为控制系统的核心，执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动系统实现整个系统的自动运行，并完成物料的分拣。整个实训考核系统的模块之间连接方式采用安全导线连接，以确保实训和考核安全。五、模块清单：序号123名称PLC 模块 DL-FX3U01PLC 模块 DL-FX3U32T01PLC 模块 DL-FX3U32R西门子 PLC 模块4西门子 PLC 模块5变频器模块6DL-BPQ02变频器模块7DL-BPQ03单相 AC220V 400W（配双头国标电源线D1-3 10A250V）主要元件及规格FX3U-48MRFX3U-32MTFX3U-32MR单位个个个数量111备注按型号配置（每个模块均配双头国标电源线D1-3 10A250V）CPU SR30个1按型号配置（每个模块均配双头国标电源线CPU ST30个2D1-3 10A250V）FR-D720S-0.4K-CHT个1（每个模块均配双头国标电源线 D1-3V20 0.37KW个110A250V）8伺服驱动器模块个1步进驱动器模块9DL-SMDS0110触摸屏模块CW230个17 寸 彩色个1（配双头国标电源线D1-3 10A250V）（配双头国标电源线D1-3 10A250V）11电源模块DL-DY2402个112双闭环直流调速模块DL-ZLTS01个11314实训台体电脑桌铝型材套套12被控对象单元清单：被控对象单元清单：序号名 称图片配置料仓系统、送料推出气缸、推料气缸、1送料检测单元电磁阀及气动元件、光电传感器、光纤传感器、电感传感器。四工位转盘、模拟钻头系统、钳位气缸、深度检测系统、传感器、电磁阀及气动2加工检测单元元件、3 相 380V 交流电机、并励直流电机、蜗轮蜗杆减速机、电磁离合器、I/O转接板、DP25 连接线气动手指、Z 向伸缩气缸、Y 向提升气缸、3搬运单元旋转气缸、X 向伺服电机、同步带传动机构、限位保护开关、原点传感器、电磁阀及气动元件、I/O 转接板、DP25 连接线4装配单元配件料筒、装配台、顶料气缸、拖料气缸、光电传感器、电磁阀及气动元件。X 向滚珠丝杆、Y 向滚珠丝杠、联轴器、34 仓库架、气动手指、X 向步进电机、5分类存储单元Y 向步进电机、限位保护开关、原点传感器、电磁阀及气动元件、I/O 转接板、DP25 连接线5-75-7、各模块功能介绍：、各模块功能介绍：模块系统：模块系统：该系统共分为五个工作单元：送料检测单元、加工检测单元、搬运单元、装配单元、分类存储单元。5-7-15-7-1、送料检测单元：、送料检测单元：料仓里的工件供给的模块站，是整个系统的第一个单元，也是整个工作中最基础的模块。供料工作单元的主要作用是为加工过程提供加工工件。供料过程中，供料气缸从料仓中推出工件，推料气缸推出工件。供料单元有三种传感器，可检测区分材质，供后面单元分类操作。图图 送料检测单元示意图送料检测单元示意图工作过程工作过程:当传感器感应到料仓里有工件时，供料气缸将工件推出，供料气缸缩回，到位传感器感应工件到位，推料气缸将工件推出到位，推料气缸缩进，系统回到初始位置。5-7-25-7-2、加工检测单元：、加工检测单元：传感器感应到转盘内有工件之后，转盘旋转 90把工件送到相应的加工位置上。钻孔加工工件内径，然后转盘旋转工件 90到达下一个模块，这一模块利用深度检测气缸检测工件内径是否钻孔钻孔且合格，如果气缸前进到底说明加工正常，否则是次品。图图 加工检测单元示意图加工检测单元示意图工作过程：工作过程：传感器感应工件由滑轨滑落到位，并励直流电机控制离合器带动涡轮涡杆减速机使转盘顺时针旋转90到位，钳位气缸前进固定工件，交流电机模拟钻孔加工，对工件进行钻孔加工，加工完毕，提升气缸缩回，使钻孔加工系统上升，钳位气缸缩回。转盘旋转90到位，钳位气缸前进再次固定转盘，然后检测工件是否加工合格，深度检测气缸伸出检测工件，检测完毕，检测气缸缩回上升，抵料气缸再次缩回，释放工件，直流电机第三次带动转盘旋转90，等待搬运单元搬运工件到下一站，回到初始位置。5-7-35-7-3、搬运单元：、搬运单元：上一站合格工件到位，伸缩气缸、提升气缸、旋转气缸相互配合，测工件到位后，由传送机构传送到位。图图 搬运单元示意图搬运单元示意图当工件到位时，X 轴伺服电机启动，同步带传送机构带动机械手移动，摆缸旋转到位，Y 轴提升气缸带动机械手上升到位，Z 轴伸缩气缸伸出，气动手指夹紧工件，Z 轴伸缩气缸缩回，Y 轴提升气缸缩回，旋转气缸回位，X 轴伺服电机启动，同步带带动工件到位，Y 轴提升气缸上升，Z 轴伸缩气缸伸出，气动手指松开工件，工件到位后，Z 轴伸缩气缸缩回，Y 轴提升气缸缩回，旋转气缸回位，X 轴及系统回到初始位置。5-7-45-7-4、装配单元：、装配单元：将搬运单元传送来的工件进行装配成形后，搬运到分类存储单元。当放料口有工件，拖料气缸将工件拖回装配位，装配位中的顶料气缸缩回（装配盖落下），完成装配动作后，拖料气缸将装配完成的工件推出，等待搬运单元搬运。图图 装配单元示意图装配单元示意图工作过程工作过程:传感器感应工件到位时，拖料气缸缩回，工件到达加盖位，顶料气缸缩回，盖子落下，拖料气缸伸出，将工件推出加盖位，装配完成。搬运到分类存储开始，升降气缸伸出，伸缩气缸伸出，旋转气缸旋转到位，气爪夹紧工件，旋转气缸旋转到位，气爪松开工件，伸缩气缸缩回，升降气缸缩回，工件到位。系统回到初始位置。5-7-55-7-5、分类存储单元：、分类存储单元：把不同的工件经过检测，分类放置。可检测材质，颜色等。按列分类法：（可随意设定）我们举例第一列放金属工件，第二列放红色工件，第三列放黑色工件工件入库原则从下到上，从左至右。下面以黑色工件为例举。当上一站工件装配完成后，Z轴气缸伸出，气手爪夹紧，夹住工件后，Z轴气缸缩回，X轴步进电机传送到相应位置停止，Y轴步进电机带动滚轴丝杠上升到位，Z轴气缸伸出，气手爪松开，Z轴气缸缩回，Y轴步进电机下降回初始状态。图图 分类存储单元示意图分类存储单元示意图工作过程工作过程当工件到位时，X 轴步进电机启动以 X 轴方向移动到位，Y 轴步进电动机启动以 Y轴方向移动，Z 轴气缸伸出，气爪夹紧工件，Z 轴气缸缩回，Y 轴步进电机以 Y 轴方向移动到位，X 轴电机以 X 方向移动到位后，当工件到达相应储藏仓时，Z 轴气缸伸出，气动手指放开工件，将工件放到储藏仓，Z 轴气缸缩回。Y 轴电机和 X 轴步进电机依次启动，系统回到初始位置。