机电设备装调与控制技术实训装置

ZRZT-2机电设备装调与控制技术实训装置

一、实训内容

二、设备构成

机电设备装调与控制技术实训装置,机械装调教学设备由数控冲床模拟装置，机械安装平台，电气控制柜，气动控制系统，步进电机模块等组成。

• 机械设备装调与控制技术的基本知识及介绍
• 机械设备装调与控制技术主要组成器件的结构及工作原理
• 机械传动机构的虚拟拆装、三维动画演示
• 送料部件（十字滑台）的虚拟拆装、三维动画演示
• 转塔部件的虚拟拆装、三维动画演示
• 模具的虚拟拆装、三维动画演示
• 机械式冲料机构的虚拟拆装、三维动画演示

数控冲床冲压模拟装置

机电设备装调与控制技术实训装置,机械装调教学设备由几部分组成。

1、冲床工作传动系统

机械式主传动系统部件由电机、飞轮、离合器与制动器、曲轴、连杆和滑块等组成。滑块垂直上下运动，将模具的冲头压入金属板料中。连杆连接曲轴和滑块，将曲轴的旋转运动转变为滑块的直线运动。飞轮通过皮带与一直转动的电机相连，并储存一定的能量。冲压时，离合器闭合，飞轮能量通过曲轴连杆机构传递到冲头上。冲压结束时，离合器在冲头向上运动时脱开，从而解除飞轮对曲轴的扭矩传递，同时制动器开始制动，使曲轴转动至上死点时停止。机械式主传动部件中，离合器与制动器的性能很重要，直接影响到主传动部件的工作效率和使用寿命。

2、冲床转塔工作系统

转塔也称为回转头、转盘，是数控冲床上用来存放模具的地方，相当于加工中心的刀具库，数控转塔冲床的转盘共有两个，分别称为上转盘和下转盘。一般上转盘用来安装上模的导向套、模具支撑弹簧、上模总成等，下转盘用来安装下模座、模具压板、下模、中心支架等。驱动转盘转动的轴通常称为T轴。T轴驱动通常包括伺服电机、链轮链条、定位销锥、定位气缸、上下转盘。数控转塔冲床的转盘上的模具单排分布。转塔系统还需准确的定位装置。一般在上下转盘的外圆周或端面上都装有锥形定位孔，转到相应的位置时，定位销插入就可以保证定位的准确。

3、冲床送料系统

数控转塔冲床的送料系统包括横梁、Y轴传动、夹钳、支撑板料的工作台等。支撑板料的工作台结构形式为活动工作台，工作时送料工作台随板料一起运动，其最大的优点是占地面积小，但运动时运动惯量大，需采用大扭矩的伺服电机。

4、气动及夹紧系统

冲压料由2只旋转夹紧气缸夹紧，开闭由电磁换向阀控制，动力由一套气泵提供。

5、安装平台

数控冲床冲压传动系统安装在冲床机身上，整个工作系统安装在金属底座上。数控转塔冲床机身外形结构采用了C型结构。即机床的主传动系统的悬臂为开式不封闭，如下图所示。数控转塔冲床的喉深是指冲压中心至床身侧板的距离。喉深的尺寸大小为：

电气及软件控制系统

机电设备装调与控制技术实训装置,机械装调教学设备电控系统包括电器硬件控制系统及软件控制系统。控制程序输入采用下载线输入及触摸屏输入。系统配置一台电控柜，电气控制均由该控制柜执行。

（一）电器硬件控制系统

主要包括：

可完成以下设备运动控制功能：

A、转塔圆盘伺服驱动，

B、夹料机构由两组伺服电机驱动。

C、机构定位触发，（均由电磁接近开关控制）

D、冲压电机控制

主控制器由三菱PLC加触摸屏控制器组合而成，可实现程序的输入和执行。控制器与计算机应有通讯接口可实现计算机与PLC的通讯。

1、电机控制系统

2、继电器组控制系统

3、PLC编程控制系统

4、传感器系统

机电设备装调与控制技术实训装置,机械装调教学设备控制系统采用了测定、磁电式接近开关作为位置传感器，

（三）软件控制系统

可实现计算机编程和软件下载。

采用软件平台，实现控制冲床工作系统的参数设定工作启动系统复位等功能。

一、系统运动功能规划

1、冲床工作流程：

冲料平面夹紧及原点定位------冲料平面冲点定位---冲头旋转选择定位---冲头工作---冲料平面冲点下一定位--冲点循环定位及冲头循环选择---冲料平面回原

2、冲床机构系统及运动规划：

1、冲床送料机构：系统由两组直线传动丝杆组成，工作行程分别为：

横向300 mm

纵向200 mm

板料安装至规定位置，由夹紧气缸夹紧，

2、 送料运动规划：每组直线运动模块在运动起点及终点均设有关电开关作为丝杆滑块定位信号。

板料夹紧处设有标尺，其位置与丝杆运动定位信号点相对应，板料固定后，板料上的位置坐标即与冲床送料机构设定的运动坐标相对应，冲床的每一个加工点的坐标由程序设定。冲床工作每完成一个程序工作循环，夹紧传动机构即回到初始位置。

3、冲床磨具装夹转盘机构及运动规划：

冲床冲模置于冲床冲头安装圆盘上，共有八组，置于冲床冲头位置的模具，在冲头冲击下完成冲孔工作。冲模位置由控制器程序驱动安装转盘确定。安装圆盘由步进电机驱动，圆盘上设有固定光电开关触发点，作为圆盘工作原点，每一程序工作循环完成后，圆盘即回到默认原点。

4、冲床加工机构及控制

冲床系统加工工作机构：由单相电机驱动，冲头工作由电器系统及连杆机构组合控制，只需要触发工作接触器即可完成一次冲压加工动作。以上冲床工作运动规划由控制器程序统一设计。

三、概述

本公司生产的机电设备装调与控制技术实训装置,机械装调教学设备，是典型的机电一体化实训平台，实训平台以模拟转塔数控冲床系统为对象，教学内容涉及机械装配调，机械调试，PLC系统控制，PLC控制软件编程，常用电器控制，电气三相电机控制等内容。数控冲床是一种用于钣金成型或分离的数控加工设备，而转塔型数控冲床(冲模回转头压力机)是用来对板材进行冲孔和步冲的压力机，在其上滑块与工作台之间，有一对可以存放若干套模具的回转头(即转盘)。把待加工的板材夹持在夹钳上，使板材在上、下转盘之间相对于滑块中心沿X，Y轴方向移动定位，按规定的程序选择所需要的模具，并由滑块冲击模具，从而冲出所需尺寸和形状的孔来。这是一种通用、高效、精密的冲压机械，也是板材加工中的主要设备。