TC-R01二维平面搬运装置

一、   系统概述

二维平面搬运装置（TC-R01）是一套综合了机械装配与连接、PLC控制、电机控制、传感器控制、气动控制、计算机信息处理等现代化生产控制技术的机电一体化控制对象。是专为职业技术院校、技工学校、职业教育培训机构等而设计的典型机电一体化培训产品。适合于机械制造及其自动化、机电一体化、机械电子工程、电气工程及自动化、自动化工程、计算机控制技术等教学与培训。它提高学生动手能力和实践技能而设计的实用性强的实验设备，是机电一体化专业教育培训的很好设备。二维平面搬运装置总装实物如图1所示：

 

 

图1  二维平面搬运装置

二维平面搬运装置的执行机构以电机执行机构为主，以实现工件吸、放的执行气缸为辅助器件；二维平面搬运装置的机械整体运动则采取电机驱动、精密定位的位置控制，该驱动系统具有长行程、多定位点的特点，是典型的二维控制平面，运动控制平台如图2所示：

 

 

图2   运动控制平台

二维平面搬运装置的特点及其优越性：

1、专业性：该装置均采用当前工业系统常用的现代化控制器件、连接设备以及专业的设计理念。

2、全面性：覆盖了传感器技术、气动技术、PLC技术、电机驱动技术、计算机组态技术、机械系统精密传动技术等多项技术实训。

3、综合性：不但能提升学生的专业技能，同时可以培养学生的动手能力、团队协助能力、综合问题的分析和解决能力。

4、开放型：该实验装置所有电器控制端口均通过安全插座接与接线盒之上，方便学员根据学习需要自己接线、编程和调试，机械装备上亦从方便学员动手拆装出发，设计出适合于学员进行拆卸和组装的相关练习。

5、安全性：具有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，安全性符合相关的国家标准，同时备急停保护、限位保护等各种保护功能，可确保人身与设备安全。

二、技术参数

输入电压：AC 220V

控制电压：DC 24V 

额定电流：3 A 

环境温度：-15℃～45℃(工作)-20℃～50℃(保存) 

相对湿度: 35-85%(无冷凝)

具有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，安全性符合相关的国家标准。

三、实训项目

1．气动系统的安装与调试项目：

气动机械手装置的安装；气动方向控制回路的安装；气动速度控制回路的安装；了解气动元件的使用及气动控制回路。

2．PLC接线与编程软件的学习项目：

系统接线的实训项目，电机正反转控制电路的连接与控制程序编写；电机调速控制电路的连接与控制程序编写；气动方向控制程序编写；气动顺序动作控制程序编写；气动机械手控制程序编写；二维平面搬运装置设备控制程序编写。

3．电机驱动器的使用项目：

学习电机驱动器的用途；熟悉驱动器主要参数的功能；了解驱动器控制端（CN1）的多功能带驱动、方向、限位等功能；掌握电机驱动器与电机的接线。

4．电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：

PLC基本指令的学习、编写与调试；电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；实验平台顺序动作控制程序编写；气动方向控制程序编写；气动机械手控制程序编写；综合实验板的控制程序编写。

5．综合实验板的安装与调试项目

控制板的整体元件分布与模块的放置设计；控制板元件的安装与调试；电机传动装置同轴度的调整；实验平台元件的简单安装与调试。

6．机械构件的装配与调整能力；机电设备的安装与调试能力；电路安装能力；

气动系统的安装与调试能力；熟悉电机运动过程中，限位开关的保护作用；机电一体化设备的控制程序的编写能力；自动控制系统的安装与调试能力。

四、装置结构

TC-R01二维平面搬运装置由控制网板（长×宽=560×600 mm）和二维平面搬运工作台（长×宽×高=800×720×500mm）两部分组成。

控制网板：该实验装置的主要控制元气件均安装在网孔面板之上，主要包括：

 1、560×600 mm不锈钢网孔板一块；

2、明威24V开关电源一块（带短路保护功能）；

3、西门子可编程控制S7-200及编程电缆一套；（学校提供）

 4、phoenix接线端子排；

5、六孔防水按钮盒一个 （包括急停按钮一个、上电带灯按钮三个、选钮开关一个、蜂鸣器一个）；

 6、单相漏电保护开关、模数插座、继电器、I/O电路板、保险丝等电气控制元件等。

搬运工作台：该平台主要由以下几个部件组成

1、两维平面运动机构：

X轴：T型丝杆、组合式直线导轨、铝材滑台、联轴器、原点开关、限位保护开关等，丝杆行程不低于300mm；采用富士GYS101DC2-T2A高精度交流伺服电机（100W）、RYC101D3-VVT2数字式交流伺服驱动器控制轴的正反定位。

Y轴：T型丝杆、组合式直线导轨、铝材滑台、联轴器、原点开关、限位保护开关等，丝杆行程不低于200mm；采用富士GYS500DC2-T2A高精度交流伺服电机（50W）、RYC500D3-VVT2数字式交流伺服驱动器控制轴的正反定位。

 Z向：采用双杆直线气缸和真空吸盘构成垂直升降搬运装置，上升位及下降位定位传感器各一个，气缸行程不低于75mm。

2、工作台：铝合金支柱，矩形双层有机玻璃搭建而成。

3、接线端子： 由phoenix接线端子排及I/O转接端子盒组成，运动机构中所涉及的各类端子引至接线端子排，提供老师及学生进行动手操作和接线的开放式教学的需要。同时提供封闭式连接的I/O转接盒，通过电缆与上位控制单元直连便可进行编程调试。

4、气控单元： 气动三联件一个，真空发生器一个，电磁阀两组。

5、I/0转接板二个，方便与控制端子连接；

6、单相电源插座一个、防水盒一个、防水接头一个。

7、25芯通信电缆二个，单相电源线一个。

五、配置清单

序号	单元	名称	型号及规格	单位	数量	备注
1	二维控制网板	网板	600×560 mm	个	1
		漏电保护开关	2P10A	个	1
		模数插座	单相三线	个	1
		继电器插座	带14孔	个	1
		保险丝	带灯	套	1
		开关电源	24V开关电源	个	1
		PLC及编程电缆	西门子，CPU226	套	1
		按钮盒	28×7mm	个	1
		I/O电路板		个	2	25芯
		phoenix接线端子排		套	1
2	二维立体搬运机构	底板	800×720mm	块	1
		X轴运动机构	TAC或和利时交流伺服，400W驱动	套	1
		Y轴运动机构	和利时MS系列交流伺服，200W驱动	套	1
		双杆气缸	国产	个	1
		气动吸盘	国产	个	1
		二维搬运平台		套	1
		气动三联件	带开关，压力指示	个	1
		phoenix接线端子排		套	1
		真空发生器		个	1
		电磁阀	国产	个	2
		I/O电路板	昆山同创	个	2	25芯
		电源插座	昆山同创	套	1
3	工件	蓝工件	昆山同创	个	10
		黑工件	昆山同创	个	10
4	电源线	电源线	AC220V	条	1
5	端封	端封	昆山同创	个	20

 

 

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