机电一体化设备组装与调试(讲义)

图 1-8 井式供料塔单元
⑻ 三相电机及传输带单元： 由三相电机、皮带传送装置、光电传感器等组成。传送带尺寸:390mm。三相 电机：电压：三相 380V/220V、频率：50Hz、额定转矩：3000mN·m，转速：60r/min、
电流：0.22/0.4A。光电传感器：神视 检测距离：5m、重复精度：0.05mm 以下、 PNP、最大源电流：100mA、外加电压：30V DC 以下。
图 1-7 直流电机及直线行走单元
⑺ 供料单元： 由供料机构、光电传感器、气动推动装置等组成。可供给货物数量：每次不 少于 6 个，供货数量奇偶可变。气动推动机：DC 24V 5—40mA AC 110V 5—20 mA。 光电传感器：神视 检测距离：5m、重复精度：0.05mm 以下、PNP、最大源电流： 100mA、外加电压：30V DC 以下。
元到各种小机构，再到综合系统及自动化生产线，逐步由简单、基础的训练到复 杂、综合的培训。
⑴ PLC 控制单元： PLC 控制模块包括西门子 S7-200 CPU226 型 PLC 主机（含网络）及配套编程 电缆，I/O 接口开放到控制面板，并提供误接线保护功能，具有保险管座(250V、 1A)，输入低电平有效，输出为 NPN 形式。
图 1-9 三相电机及传输带单元
⑼传感器检测单元： 传感器检测单元由传感器组及传感器固定带滑道支架等组成。传感器组包括 电容传感器、电感传感器、颜色传感器。电容传感器：欧姆龙检测距离不小于 8mm，具有检测显示灯。电感传感器：百斯特检测距离不小于 8mm。颜色传感器： 欧姆龙检测距离不小于 10mm。
图 1-10 传感器检测单元
⑽ 仓储单元： 库位总数：5 个。仓库库位位置可调。光电传感器：神视 检测距离：5m、
重复精度：0.05mm 以下、PNP、最大源电流：100mA、外加电压：30V DC 以下。
图 1-11 仓储单元
⑾触摸屏单元: 西门子 TP177A 5.7 英寸液晶显示。
图 1-12 西门子 TP177A 触摸屏单元图片
图 1-2 西门子 S7-200 CPU226 型 PLC 控制模块
⑵ 变频器单元： 模块包括西门子 MM440 型变频器或松下 VF0C 型变频器，控制三相同步电机。
图 1-3 变频器模块
⑶ 指示与主令单元： 模块包括按扭开关、拨动开关、急停开关、蜂鸣报警器、8 位拨码开关、数
码管显示等。
⑷ 电源模块：
图 1-1 METS-3 机电气一体装置结构图
各模块、单元又构成行走气动机械手机构、平面仓储机构、传送机构、料块 供给机构、传感器检测分拣机构、气动控制机构、加工机构、装配机构等。
各机构能够通过选择不同单元及单元位置变化进行重组，构成 2 工位加工系 统，2 工位装配系统，加工装配系统，物流仓储系统，柔性生产系统，生产物流 系统等，从而可构成自动化生产流水线，让实训装置的培训内容从基本模块、单
机电一体化设备调试与检修 （内部资料）
天津职业技术师范大学 工程实训中心 机电教研室
目录
1、TVT-METS3 机电气一体化实训装置概述 ..............................................................................3 2、供料井控制单元训练............................................................................................................... 11
加工、零件自动供给。装配单元应由井式供料装置、气动装夹装置、输送导轨、 冲压装配装置等组成。能够完成零件自动供给，工件自动夹紧功能
2.1 自动供料控制系统 1........................................................................................................12 2.2 自动供料控制系统 2........................................................................................................12 2.3 自动供料控制系统 3........................................................................................................12 3、传送带控制单元训练 ............................................................................................................... 13 3.1 变频器接线与参数设置...................................................................................................13 3.2 传送带调速控制系统 1....................................................................................................14 3.3 传送带调速控制系统 2....................................................................................................15 3.4 物料传送控制系统...........................................................................................................15 4、材料分检单元训练 ................................................................................................................... 16 4.1 物料材质检测 1................................................................................................................16 4.2 物料材质检测 2................................................................................................................17 5、机械手运动控制单元训练 ....................................................................................................... 17 5.1 机械手自动往返系统设计...............................................................................................17 5.2 机械手定位系统设计.......................................................................................................22 5.3 机械手抓取系统设计.......................................................................................................23 5.4 出入库系统设计...............................................................................................................24 5.5 自动分拣仓储系统设计与调试.......................................................................................24 附录 1 旋转编码器及高速计数器的原理与应用.......................................................................26 1.1 旋转编码器的原理与应用..............................................................................................26 1.2 西门子 CPU226CN 内部高速计数器应用........................................................................27 1.3 高速计数器的应用..........................................................................................................29
1、TVT-METS3 机电气一体化实训装置概述
TVT-METS3 机电气一体化实训装置具有模拟工业自动化生产线货物分拣过 程的功能,可完成货物识别、搬运、分拣、加工、装配、出入库及管理等过程。
TVT-METS3 机电气一体化实训装置主要由 2 个 PLC 控制单元（西门子 S7-200 型 PLC，含网络）、变频器单元（西门子 MM420 型）、触摸屏单元（西门子 TP177A 型）、指示与主令单元、电源单元、传感器检测单元、气动机械手搬运单元、供 料单元、传输带单元、有轨小车单元、加工单元、装配单元、气动控制单元、自 动化仓库单元、电气接口单元、载货台单元、抽屉式实训台等组成。