光電一體化工業機械手實訓裝置

一、光電一體化工業機械手實訓裝置概述
本裝置是針對機電一體化教學的要求而研制的，裝置集PLC、步進電機、直流電機、氣動手爪、三維位置控制技術于一體的教學實訓系統。通過傳感器信號采集，PLC編程，對步進電機、直流電機、電磁閥進行較復雜的開關量控制、位置控制、時序邏輯控制，實現對機械手行程范圍內任一位置物體的抓取、移動、存放功能。可培養學生的復雜動作編程能力。本裝置也適用于機械制造及自動化、自動化、電氣自動化、電氣工程等專業的《機電傳動與控制》、《運動控制》、《氣壓系統》、《機電一體化技術》、《檢測與轉換技術》等課程開設實訓課。
本裝置采用型材桌及伸縮式網孔板抽屜結構，全開放式布局且具有設故排故單元，可充分鍛煉學生系統接線、機械調試安裝、軟件編程、獨立構建控制系統、反饋整定、故障檢測及檢修的能力。

二、特點

1.機械手實訓裝置由實訓桌（型材結構）、旋轉底座、氣動組件、三維(X、Y、Z)運動機械及電氣控制等六部分組成。三維運動機械部分采用滾珠絲杠傳動和齒輪傳動相結合的模塊化結構。具備底盤旋轉、手臂升降、手臂伸縮、手爪旋轉四個自由度控制的功能，可實現在一定范圍內物體的抓取控制，用于實現定位功能。
2.PLC可選用三菱系列的可編程控制器，其中三菱主機為FX1N-24MT 內置開關量I/O（14路開關量輸入/10路晶體管輸出）。
3.裝置設有黃、綠、紅及急停等控制按鈕，方便操作者編寫機械手各種控制功能；設有急停開關可供學員使用，防止損壞設備。
注：靜音氣泵（用戶自行采購），也可由本企業代為采購
三、技術參數
1.輸入電源：單相三線～220V±10%  50Hz
2.氣源：0.2Mpa～0.55Mpa
3.工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤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
實訓裝置主要由型材結構實訓桌、旋轉底座、氣動組件、三維(X、Y、Z)運動機械、工件、物料臺、設故排故單元及電氣控制等組成。
1.實訓桌由型材桌面、型材支架、固定板、伸縮式抽屜及自鎖緊輪子組成。抽屜上安裝有網孔板，可靈活布局器件。自鎖緊輪子使整個裝置可靈活移動及固定
2.旋轉定位機構為底盤旋轉采用穩定的行星直流減速電機傳動，配置光電傳感器及編碼器，可實現水平旋轉方向的精確定位。
3.氣動組件為電磁閥和氣動機械手爪，能快速抓取放開物體。
4.三維運動機械采用滾珠絲桿、齒輪等機械部件組成。
5.電氣方面由步進電機驅動器、多種類型的直流減速電機、傳感器、光電編碼器、電磁閥等組成。
6.機械手爪旋轉由減速直流電機控制。
7.設故排故單元主要有故障設置箱及排故端子排組成。通過該單元可設置機械手的10種故障，由操作者根據故障現象，線路的測量、對照原理圖分析后，可通過端子排排除故障。
8.保護功能：底盤機械旋轉角度限位保護功能；上升、下降機械限位保護功能；前后機械限位保護功能；手旋轉限位保護功能。
9.開關電源為輸入電源220VAC 50Hz，提供直流電源DC24V。
五、實訓項目
1.PLC基本指令練習
2.高速計數器應用
3.氣動控制技術
4.傳感器技術實訓
5.步進電機控制電路的連接
6.機械手控制系統設計、安裝、接線及調試
7.步進電機定位
8.編碼器的定位
9.單軸往返運動控制
10.雙軸手臂直線運動控制
11.三軸機械手空間直線控制
12.機械手搬運控制
13.機械手故障分析及排除實訓
14.機械手多點定位控制
15.雙工件多軸聯動機械手高級運動控制

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