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機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站:打造未來(lái)工程師的搖籃

2024-06-08 06:56
隨著科技的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。為了培養(yǎng)更多的機(jī)電一體化專業(yè)人才,許多高校和職業(yè)院校都開(kāi)始建立機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站。
機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站
一、實(shí)訓(xùn)工作站的概念與功能
機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站是一種集成了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等多種技術(shù)的綜合性實(shí)訓(xùn)平臺(tái),旨在為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)際操作的場(chǎng)所,讓他們?cè)趯?shí)踐中掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)工作站通常包括以下幾個(gè)部分:
1. 機(jī)械部分:包括各種傳動(dòng)裝置、執(zhí)行器、傳感器等,用于模擬實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和控制。
2. 電子部分:包括電氣控制系統(tǒng)、PLC(可編程邏輯控制器)、傳感器等,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制。
3. 計(jì)算機(jī)部分:包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng),用于數(shù)據(jù)處理、分析和可視化展示。
4. 教學(xué)資源:包括教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)器材等,為學(xué)生提供學(xué)習(xí)所需的教學(xué)資源。
二、實(shí)訓(xùn)工作站的優(yōu)勢(shì)
1. 實(shí)踐性強(qiáng):機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握理論知識(shí),提高實(shí)踐動(dòng)手能力。
2. 系統(tǒng)性高:實(shí)訓(xùn)工作站將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生能夠全面了解機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。
3. 安全性高:實(shí)訓(xùn)工作站采用專業(yè)的安全措施,確保學(xué)生在操作過(guò)程中的安全。
4. 教學(xué)效果好:通過(guò)實(shí)訓(xùn)工作站的實(shí)踐教學(xué),學(xué)生可以更好地理解和掌握機(jī)電一體化技術(shù),提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
三、實(shí)訓(xùn)工作站的發(fā)展趨勢(shì)
1. 智能化:隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,實(shí)訓(xùn)工作站將會(huì)更加智能化,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和智能優(yōu)化。
2. 個(gè)性化:針對(duì)不同專業(yè)和課程的需求,實(shí)訓(xùn)工作站將會(huì)提供更多個(gè)性化的教學(xué)資源和服務(wù)。
3. 網(wǎng)絡(luò)化:實(shí)訓(xùn)工作站將會(huì)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育和在線學(xué)習(xí)。
4. 模塊化:實(shí)訓(xùn)工作站將會(huì)采用模塊化設(shè)計(jì),便于根據(jù)需要進(jìn)行組合和擴(kuò)展。
總之,機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站在培養(yǎng)新一代機(jī)電一體化專業(yè)人才方面發(fā)揮著重要作用。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,實(shí)訓(xùn)工作站將會(huì)不斷完善和發(fā)展,為更多的學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的實(shí)踐教學(xué)資源和服務(wù)。

DB-815 機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站
一、設(shè)備概述
  機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站包含實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、控制掛板、應(yīng)用模塊、電腦桌、圓凳三部分組成,實(shí)訓(xùn)平臺(tái)采用優(yōu)質(zhì)鋁型材做骨架,鋁型材立柱與實(shí)訓(xùn)桌面連接。左右兩側(cè)及后面封裝優(yōu)質(zhì)鋼板,正面設(shè)計(jì)儲(chǔ)物柜與抽屜。
  機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站主體工作臺(tái)分為實(shí)訓(xùn)電源區(qū)、控制對(duì)象實(shí)訓(xùn)區(qū)、控制掛板實(shí)訓(xùn)區(qū)、工具耗材存放區(qū)三個(gè)區(qū)域,控制對(duì)象實(shí)訓(xùn)區(qū)可以放置任意機(jī)電類的模塊化應(yīng)用模塊作為控制對(duì)象設(shè)備,控制掛板區(qū)可以放置模塊化的PLC控制掛板,用戶根據(jù)專業(yè)課程和實(shí)訓(xùn)需求配置外圍設(shè)備,滿足用戶學(xué)校不同層次,不同專業(yè)的教學(xué)及培訓(xùn)要求。
機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站
(參考圖)
二、 設(shè)備功能與結(jié)構(gòu)
機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)工作站采用模塊化的設(shè)計(jì)理念,標(biāo)準(zhǔn)化電路接口、氣路接口和機(jī)械接口。單元模塊組合可形成多種功能,每個(gè)單元由實(shí)訓(xùn)桌、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣掛板、操作面板等構(gòu)成。設(shè)備在配置主體實(shí)訓(xùn)單元外,還配電腦桌、學(xué)生凳教學(xué)工作站輔助設(shè)備等。設(shè)備選配模塊及功能如下:
2.1、環(huán)形分揀模塊
1. 功能:該任務(wù)模擬生產(chǎn)線自動(dòng)化控制,變頻器控制輸送帶電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能;通過(guò)光纖、光電、金屬、電容等多種傳感器檢測(cè),PLC控制多種氣缸動(dòng)作完成上料、分揀、搬運(yùn)、入倉(cāng)等多種功能。同時(shí)為方便教學(xué)實(shí)訓(xùn),端口采用全開(kāi)放設(shè)計(jì)。
2. 尺寸:約 L710mm*W554mm*H391mm。
3. 結(jié)構(gòu):模型底板由8mm厚鋁板加工氧化而成,裝有四個(gè)黑色鑄鋁拉手,方便搬運(yùn)。底板上方有環(huán)形輸送帶、氣動(dòng)機(jī)械手、搬運(yùn)龍門架、分揀機(jī)構(gòu)、變頻電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、多種傳感器及氣缸等組成。
4. 三相交流減速電機(jī)
1) 型號(hào):4IK25GN-S3/4GN50K
2) 額定電壓:380V
3) 功率:25W  
4) 減速比:1:50
5. 伺服電機(jī)
1) 額定功率: 0.1kW
2) 額定轉(zhuǎn)矩: 0.32Nm
3) 額定電流: 1.3A
4) 額定轉(zhuǎn)速: 3000
5) 電壓: 220V
6) 編碼器類型: 23bit多圈絕對(duì)值編碼器
6. 步進(jìn)電機(jī)
1) YK42XQ47-02A
2) 額定電壓:3V
3) 額定電流:2A
4) 步角距:1.8°
5) 電機(jī)長(zhǎng)度:49mm
6) 保持轉(zhuǎn)矩:0.48N.m
7) 電機(jī)線數(shù):4線
8) 步距精度:5% 
9) 絕緣電阻:100MΩ Min 500VDC
10) 耐壓:500V AC 1minute
11) 徑向跳動(dòng):最大0.02mm(450g負(fù)載)
12) 軸向跳動(dòng):最大0.08mm(450g負(fù)載)
7. 數(shù)字光纖傳感器
13) 型號(hào):FM-E31
14) 電源電壓:12V至24VDC±10%
15) 控制輸出:NPN型
16) 保護(hù)電路:電源具有逆電極保護(hù)、輸出具有過(guò)流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)功能
17) 輸出功能:LIGHT-ON/DARK-ON(開(kāi)關(guān)選擇)
18) 延時(shí)功能:斷開(kāi)延時(shí)計(jì)時(shí)器/開(kāi)啟延時(shí)計(jì)時(shí)器/單次計(jì)時(shí)器
19) 響應(yīng)時(shí)間:50μs(HIGH SPEED)/250μs(FINF)1ms(SUOER)/16ms(MEGA)。
8. 光纖頭
1) 型號(hào):FN-D076
2) 檢測(cè)距離:20至190mm
3) 最小彎曲半徑:R20。
9. 金屬傳感器
1) 型號(hào):E2E-X10ME1
2) 檢測(cè)頭尺寸:M18
3) 檢測(cè)距離:10mm±10%,
4) 設(shè)定距離:0-8mm,
5) 電源電壓:DC12-24V,
6) 輸出NPN格式;
10. 圓柱型光電傳感器
1) 型號(hào):UE-11D,
2) 控制輸出:NPN型,
3) 檢測(cè)范圍:11cm,
4) 反應(yīng)時(shí)間:最遲1.5ms,
5) 電源電壓:12V至24VDC±10%。 
11. 工業(yè)RFID讀寫(xiě)器:
1) 可支持達(dá)至1.5W射頻功率;
2) 感應(yīng)距離可達(dá)20cm
3) 顏色:黑色+不銹鋼;
4) 外形長(zhǎng):82mm;
5) 前端直徑:32mm;
6) 調(diào)整距離外徑:35/38mm;
7) 線長(zhǎng):1500mm;
3、DB-815-K01控制掛板
采用萬(wàn)能網(wǎng)孔工藝設(shè)計(jì),板材采用2.0mm厚優(yōu)質(zhì)鋼板折彎后焊接而成,表面靜電噴塑處理。掛板安裝有低壓電器等,所有器件端口引至接線端子,可與應(yīng)用模塊配合,完成接線、編程、調(diào)試等實(shí)訓(xùn)。

(僅供參考)
三、DB-815工作臺(tái)
1.型材主桌體
型材主桌體采用優(yōu)質(zhì)鋁型材做骨架,由鋁型材立柱與實(shí)訓(xùn)桌面連接。左右兩側(cè)及后面封裝優(yōu)質(zhì)鋼板,外表面噴涂彩色環(huán)氧聚塑,整機(jī)既堅(jiān)固耐用,又美觀大方。采用25mm厚高密度纖維板外貼防火板,PVC截面封邊,桌邊鴨嘴型設(shè)計(jì)。桌面具有耐磨、耐熱、耐污、耐煙灼、耐火、耐菌、防霉、抗靜電及易清潔等特點(diǎn)。桌體下部?jī)蓚?cè)設(shè)有儲(chǔ)物空間和3抽屜。桌子的底部采用帶剎車的萬(wàn)向輪,移動(dòng)和固定兩相宜,方便調(diào)整設(shè)備的擺放位置。
2.網(wǎng)孔板
網(wǎng)孔板采用1.5mm優(yōu)質(zhì)不銹鋼板折彎成型,兩側(cè)安裝有拉手。網(wǎng)孔采用橢圓長(zhǎng)孔加工,整體設(shè)計(jì)規(guī)范、合理,使各類元器件在任何角度、任何方位都能輕松裝配、調(diào)整。網(wǎng)孔板傾斜角度符合人體力學(xué)。
3. 電源控制屏
采用優(yōu)質(zhì)鋼板做骨架,經(jīng)過(guò)機(jī)械加工成型,外表面靜電噴彩色環(huán)氧塑粉,堅(jiān)固耐用,美觀大方。操作面板文字符號(hào)采用現(xiàn)代彩色UV打印技術(shù)處理,使面板標(biāo)識(shí)清晰且經(jīng)久耐用。面板部件包括總電源通斷開(kāi)關(guān)、電源指示燈、電源安全插座輸出、控制變壓器安全插座交流電輸出、直流電源插座輸出。
9、電腦桌
電腦桌采用優(yōu)質(zhì)Q235冷軋鋼板折彎焊接加中纖板臺(tái)面組裝而成,包括臺(tái)面、鍵盤抽屜、主體架等部分,桌腿安裝4個(gè)萬(wàn)向輪,方便實(shí)訓(xùn)活動(dòng)時(shí)因編程線不夠長(zhǎng)度而需要移動(dòng)電腦桌。
10、產(chǎn)品配件包
配件包是由設(shè)備安裝、調(diào)試、實(shí)訓(xùn)所需要的配件、配線、耗材等組成,包括PLC編程線、通訊線、空氣壓縮機(jī)、排插座、物料、安裝耗材等。
四、設(shè)備特點(diǎn)
1、知識(shí)技能全面性
設(shè)備涉及PLC應(yīng)用技術(shù)、觸摸屏應(yīng)用技術(shù)、通信應(yīng)用技術(shù)、交流伺服應(yīng)用技術(shù)、交流變頻應(yīng)用技術(shù)、電力電子應(yīng)用技術(shù)、傳感器應(yīng)用技術(shù)、氣動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械裝調(diào)技術(shù)等機(jī)電一體化知識(shí)性能。
2、實(shí)訓(xùn)教學(xué)功能相結(jié)合
設(shè)備組合靈活,模塊擴(kuò)展方便,增加減少各功能模塊,不影響其它模塊的安裝與接線?梢赃M(jìn)行更加靈活的題目輸出。設(shè)備有多個(gè)工作單元,每個(gè)單元側(cè)重于不同的知識(shí)與技能,方便教學(xué)展開(kāi),同時(shí)高度模塊化的設(shè)計(jì),又讓設(shè)備的維修與維護(hù)變得相當(dāng)簡(jiǎn)單更方便于教學(xué)實(shí)訓(xùn)。
3、組合靈活性
可靈活搭配,模塊化的設(shè)計(jì),可以模塊裝調(diào),位置靈活調(diào)整,總裝連接迅速方便;單元中自由組合模塊連接進(jìn)行實(shí)訓(xùn)
五、設(shè)備參數(shù)概覽
1、 工作電源:三相五線 AC380V±10% 50HZ
2、 額定功率:≤1.9kW
3、 電源輸出:AC380V/AC220V/DC24V
4、 安全保護(hù)功能:急停按鈕,漏電保護(hù),過(guò)流保護(hù)等用電安全保護(hù)功能
5、 PLC:FX3U-48MT 晶體管,24路數(shù)字量輸入24路數(shù)字量輸出、,本體集成一個(gè)RS422通訊口.
6、 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器:YKE2305M  步進(jìn)電機(jī):YK42HB47-02A
7、 伺服系統(tǒng):SD300,功率200W,RS485通訊,伺服電機(jī):功率200W,增量 編碼器,水平不帶剎車
8、 變頻器:三菱E740,功率0.37KW,一個(gè)RS485通訊口,4個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入,2路輸出,
9、 觸摸屏:TPC7032Kt   7寸寸彩色觸摸屏,觸摸屏實(shí)驗(yàn)組件采用 7 寸彩色觸摸屏,液晶屏:7"TFT 液晶屏,分辨率(800×480),高清真彩;工業(yè)級(jí)低功耗 Cortex-A8CPU 主頻 600MGHz;觸摸屏:四線電阻式;內(nèi)存: 128M;存儲(chǔ)設(shè)備:128M。接口:1×RS232,1×RS485,2×USB,1×LAN
10、 工作臺(tái)尺寸:L1400*W750*H1600mm;
11、 工作站尺寸:L2000*W750*H1600mm(含電腦桌)
12、 環(huán)境濕度:≤90%
13、 環(huán)境溫度:-10℃~40 ℃


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