工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置

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ZRYCCG-1工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實驗平臺

一、實訓內(nèi)容

1.利用對射式光電開關傳感器來實現(xiàn)物料計數(shù)；
2.利用霍爾接近開關傳感器來實現(xiàn)對磁性物料的分揀；
3.利用電感接近開關傳感器來實現(xiàn)對金屬物料的分揀；
4.利用電容接近開關傳感器來實現(xiàn)對塑料物料的分揀；
5.利用色標傳感器來實現(xiàn)對顏色（黑色）物料的分揀；
6.利用安全光幕傳感器來實現(xiàn)對電機的控制；
7.利用U型光電開關傳感器來實現(xiàn)電機轉度檢測；
8.利用齒輪轉速傳感器來實現(xiàn)電機轉度檢測；
9.利用渦流傳感器及變送器來實現(xiàn)軸心軌跡的檢測；
10.利用壓電加速度傳感器及變送器來實現(xiàn)振動的檢測
11.熱電阻、熱電偶、傳感變送的原理認識實驗
12.溫度特性實驗
13.溫度上位機組態(tài)控制實驗
14.研究分析不同P、I、D參數(shù)值對控制系統(tǒng)的動態(tài)特性、靜態(tài)特性性能影響與評價
15.利用中文組態(tài)軟件和溫度測控實驗裝置進行組態(tài)工程編程訓練實驗
16.直流兩軸定位控制實驗
17.0～12號倉位掃描檢測實驗
18.物料定位鍵盤掃描檢測實驗
19.將Z軸上的貨物送到指定位置實驗
20.將任意位置的貨物送到另一位置實驗
21.將零號位置的貨物送到任意位置實驗
22.從任意位置取回貨物放至零號位實驗
23.急停按鈕功能原理分析實驗
24.直流電機啟動、停止的升降曲線設計
25.直流電機、絲桿導程、減速箱之間的關系計算
機械結構訓練技術
（1）機械手的安裝及調(diào)試
（2）傳輸機構的安裝及調(diào)試
（3）供料機構的安裝及調(diào)試
傳感器技術及應用
（1）光電傳感器的特性及應用
（2）磁感應傳感器的特性及應用
（3）電感式傳感器的特性及應用
氣動技術
（1）氣動回路的安裝及調(diào)試
（2）電磁閥的工作原理及應用
（3）氣缸的工作原理及應用
（3）氣缸的控制
（4）氣源組件的工作原理及應用
電氣技術
（1）電氣回路的安裝及調(diào)試
（2） 直流電機的特性及應用
機械結構訓練
（1）滾珠絲杠副的安裝及調(diào)試
（2）滾珠絲杠副的特性及應用
傳感器技術及應用
（1）電磁傳感器的特性
（2）電磁傳感器的應用
數(shù)控技術
（1）插補原理
（2）插補器的設計
直流電機特性
（1）直流電機啟動、停止的升降曲線設計
（2）直流電機、絲桿導程、減速箱之間的關系計算
（3）直流電機原理
運動控制實訓項目
（1）系統(tǒng)的組成和基本操作
（2）運行定位特殊功能模塊應用技術
（3）單軸定位運動控制
（4）二維雙軸定位運動控制
（5）直線插補技術應用

二、設備構成

1）控制屏

不小于1600×800×750(mm)  AC220 V 50Hz。控制臺上應預留備用多功能電源插座，快速可重組航空插座，高精度智能調(diào)節(jié)儀表,帶通訊RS232、485接口；測速輪盤等。高精度多功能數(shù)據(jù)模塊：多種輸入輸出檔位，智能變送器、調(diào)節(jié)以及參數(shù)自整定功能，先進控制算法。安全保護措施：具有接地保護、漏電、過載、過流保護功能，安全性能要求符合相關的國標標準。
直流穩(wěn)壓電源：+24V/1A、±12V/1A、±5V；數(shù)字直流電壓表：量程0～20V，分200mV、2V、20V三檔，精度0.5級頻率/轉速表：頻率測量范圍1～9999Hz，轉速測量范圍1～9999rpm

2） 數(shù)據(jù)采集卡掛箱

1.  高速USB數(shù)據(jù)采集卡，采集卡支持最大采樣頻率為400kHz，16位A/D轉換
2.4路模擬量輸入，2通道模擬量輸出，信號輸出范圍：－5V～＋5V電壓信號
信號輸出接口：標準BNC接口8通道開關量輸入，8通道開關量輸入；輸出方式：集電極開路輸出；最大輸出電流：0.5A 5路開關量輸出；2路WPM輸出。
3.  配套軟件，可實現(xiàn)物 料分揀的自動控制、多功能轉子的測量、液位流量測量、位移測量、溫度測量控制
4. Labview該設備可承擔學生畢業(yè)設計指導教師可以依據(jù)實驗條件，鼓勵學生進行創(chuàng)新設計；同時開放實驗室，使實驗室面向全校學生，使其成為學生畢業(yè)設計的一個基地；并為學生做相關課題提供實驗條件。

3）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備——材料分揀模型  

1.直流減速電機，轉速：20rpm,電源DC24V；
2.電磁閥1個，氣缸4個，磁性開關4個；
3.對射式光電開關傳感器：檢測距離5m，光軸直徑15mm，常開型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜200mA，頻率響應＜20Hz，工作狀態(tài)帶紅色LED指示，電源DC10～30V；
4.霍爾接近開關傳感器，檢測距離10mm，可檢測永磁體，開關條件磁場強度＞22mT，常開型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜50mA，頻率響應＜320kHz，工作狀態(tài)帶紅色LED指示，電源DC10～30V；
5.電感接近開關傳感器：檢測距離4mm，常開型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜200mA，頻率響應＜300Hz，電源DC10～30V；
6.電容接近開關傳感器，檢測距離2mm，常開型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜200mA，頻率響應＜300Hz，電源DC10～30V；
7.色標傳感器：焦距12.5mm±2mm，紅、藍、綠三色光源，按鈕式設定自動選擇適用光源，靜態(tài)分別對記號和底色設定；
8.安全光幕傳感器：檢測距離：0.3～4m，4個光軸，光軸間距25mm，響應時間10ms，繼電器輸出
 

4）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備——機械手實訓裝置  

1. 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，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(tǒng)。通過傳感器信號、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(xiàn)對機械手行程范圍內(nèi)任一位置物體的抓取、移動、存放功能。可培養(yǎng)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(yè)的《機電傳動與控制》、《運動控制》、《氣壓系統(tǒng)》、《機電一體化技術》、《檢測與轉換技術》等課程開設實訓課。
組成及配置表
實訓裝置主要由鈑金結構實訓桌、供料機構、傳輸與檢測機構、機械手、滑道、電氣回路、氣動回路等組成。
1. 實訓桌由鈑金桌面、鈑金支架、固定板。
2. 供料機構由料倉、推料氣缸、鋁鈑金支架等組成。當光電傳感器檢測到料倉內(nèi)有工件時，推料氣缸動作，活塞桿伸出，將料倉內(nèi)的工件推至傳輸帶上，而后活塞桿縮回。
3. 傳輸與檢測機構由鋁鈑金支架、從動皮帶輪與調(diào)節(jié)機構、主動皮帶輪機構、皮帶、傳感器固定架、工件阻擋機構等組成。當工件被推到傳輸帶上后、傳輸帶開始運行，在運行過程中，裝在傳輸帶上的電感式接近傳感器對工件的物理屬性進行檢測，工件被傳送至傳輸線的末端，并被此處的阻擋機構擋住到達指定位置。
4. 機械手由擺臂轉動驅(qū)動機構、升降氣缸、氣爪和鋁鈑金支架等組成。當安裝于阻擋機構上的光電傳感器檢測到有工件后，機械手開始工作。首先擺臂轉動，使氣爪剛好在傳輸線末端的工件垂直上方，然后升降氣缸動作，活塞桿伸出氣爪下降，至適當位置停止。氣爪動作將工件夾緊，升降氣缸活塞桿縮回氣爪上升，然后擺臂轉動至與該工件屬性對應的滑道位置，此時氣爪夾著工件正好處于該滑道上方，升降氣缸活塞桿伸出氣爪下降，至適當位置停止。然后氣爪松開，工件落入滑道內(nèi)并沿滑道滑下，至此機械手完成了搬運任務，而后自動回到原位，準備搬運下個工件。
5. 滑道由兩根鋁鈑金加工而成，傾斜安裝便于工件滑動，用來存放兩種不同物理屬性的工件。
6. 氣動回路主要由手動閥、過濾減壓閥、電磁閥、消聲器、氣路板、節(jié)流閥、快接頭、氣管等組成。
7. 保護功能：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。
基本配置

5）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備——多功能轉子模型  

    1.直流電機：轉速3000rpm，功率15W，電源DC24V；
2.光電開關傳感器：槽式結構，槽寬30mm，輸出電流＜300mA，頻率響應＜200Hz，具有靈敏度連續(xù)可調(diào)功能，工作狀態(tài)帶紅色LED指示，電源DC10～30V；
3.齒輪轉速傳感器：測量范圍0～20kHz，脈沖輸出信號，最大輸出電流20mA；
4.電渦流傳感器：量程-4～6mm，靈敏度8mA/mm；
5.壓電加速度傳感器：量程50000ms-2，電荷靈敏度1.47pC/ms-2，最大橫向靈敏度比＜5%F.S，頻率范圍1～12000Hz,安裝諧振頻率40kHz
6.震動源，裝有振動源1HZ－30HZ（可調(diào)）音頻信號源（音頻振蕩器）1KHz~10KHz（可調(diào)），幅度可調(diào)。

6）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備——液位/流量模型 

1.直流水泵：揚程：0.6m，流量：600L/h，功率30W；
2.超聲波液位傳感器：量程：1m，盲區(qū)：0.06m，輸出：4～20mA,一體式結構；
3.渦輪流量傳感器：量程：0.1～0.6m3/h，精度1%，配套變送器：輸出：4～20mA
4.智能調(diào)節(jié)閥。控制信號4-20 mA

7）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備——運動控制實訓裝置

該裝置是仿真二軸加工，與工業(yè)現(xiàn)場二軸加工類似，經(jīng)過將工業(yè)現(xiàn)場的二軸加工設備進行比例 縮小后有針對教學特點并依據(jù)機電一體化教學的需求進行了精心設計開發(fā)。實訓裝置綜合應用了現(xiàn)代機械技術、自動控制、計算機控制、數(shù)控技術、傳感器等多種技術，有助于學生對機械設計、自動控制、計算機技術、傳感器與檢測技術等知識的學習，對可編程控制器的程序設計、電機驅(qū)動及控制等技術的應用能夠得到實際的訓練，提高學生的機電控制系統(tǒng)的設計、裝配、調(diào)試的綜合能力。通過控制器可實現(xiàn)較復雜的運行軌跡控制等實訓，滿足機械制造及自動化、機電一體化、自動化、電氣工程等專業(yè)的《機電傳動與控制》、《運動控制》、《機電一體化技術》、《檢測與轉換技術》等課程開設實訓課。
實訓裝置的組成
1．X、Y給進軸
X、Y進給軸由二套絲杠副和鋁型材安裝架等組成，X、Y進給直流電機通過彈性聯(lián)軸器與絲杠副連接，絲杠與直流電機同步轉動，裝在滾珠絲杠副上的螺母塊與滑塊沿著導柱做直線運動。
2．工作臺
    工作臺固定在X進給軸與Y進給軸組成的十字滑臺上，工作臺為鋁質(zhì)材料制成。
3．畫筆機構
    畫筆機構由支撐架、電磁鐵、筆夾等組成。進行畫圖時，電磁鐵工作，畫筆下降，筆頭與紙面接觸，采用彈簧進行緩沖并保持適當壓力，使筆能夠在紙面上畫出清晰的痕跡。
4．紙張夾具
紙張夾具由寫板及鎮(zhèn)紙機構等組成。其主要功能是防止紙張滑動，便于畫筆書寫。A4規(guī)格紙為標準紙張。
5、實訓系統(tǒng)的支撐腳和桌面，全部采用優(yōu)質(zhì)標準鈑金加工制作，機械強度好、重量輕、美觀大方，持久耐用。
設備配置

8）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備——環(huán)形帶動態(tài)測量

配置：小型工業(yè)環(huán)形帶運行裝置，配有速度調(diào)節(jié)，松緊調(diào)節(jié)，數(shù)字顯示裝置，被測工件。
由基礎實驗平臺環(huán)行輸送線實驗模塊
基本配置
1.配備環(huán)狀運行輸送帶、
2.直流電機、
3.支撐架、
4.稱重臺和色塊、砝碼等、
5.紅外對射式傳感器、
6.紅外反射式傳感器、
7.電渦流接近開關、
霍爾傳感器組成， 可進行運行速度測量實驗、產(chǎn)品計數(shù)實驗、鐵磁物體檢測實驗、顏色識別實驗、物體定位實驗。
實驗內(nèi)容
1.光電計數(shù)：
配備光電傳感器、計數(shù)器，了解動態(tài)計數(shù)方法
2.材質(zhì)識別技術：
配備電渦流傳感器與霍爾傳感器，識別金屬和非金屬，銅與鐵
3.轉速測量與控制：
配備紅外轉速傳感器（透射式與反射式）、霍爾轉速傳感器、電渦流轉速傳感器、磁電轉速傳感器。了解多種轉速測量和控制手段及其各自的特點。
4直線位移測量和控制
超聲波位移傳感器，對零件的位移量（距離）實現(xiàn)動態(tài)測量。
5.高度測量
配備超聲波傳感器，組成高度測量系統(tǒng)。
6.顏色識別實驗

9）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備——溫度控制模型

可快速升溫，快速降溫。其重要結構特點是微小、緊湊、美觀、安全。裝置由實驗溫度箱、加熱器、可控硅調(diào)壓模塊、風扇、K型溫度傳感器及Pt100傳感變送器等組成。可以和上位機組成溫度檢測和閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)。通過AD數(shù)據(jù)采集與上位機通訊。控制參數(shù)可以在上位機中設置。上位機軟件采用VC\C++、MCGS\虛擬儀器等軟件，實現(xiàn)在線檢測、控制、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)的存儲分析、實時曲線和歷史曲線顯示和打印。裝置具有安全保護，提供IEC標準信號及相關測試點供AD數(shù)據(jù)采集單片機接入進行編程實驗。
1、實驗溫度源：溫度范圍0～200℃，
2、PT100溫度傳感器-50---500℃2只
3、PT100溫度變送器輸出信號：4～20mA DC 二線制
工作電壓： 12V DC )
精度等級： 0.2%，
4、K型熱電偶-50—600度1個精度等級： 0.2%，
5、可控硅調(diào)壓模塊：全隔離單相交流可控硅調(diào)壓模塊；控制信號：4-20mADC 1個
6、LED數(shù)字溫度監(jiān)控表0--250℃1個

10）工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學——設備立體倉庫實訓裝置

特點：
1. 立體倉庫主體由實訓桌（型材結構）、三層12倉位庫體、出/入庫倉位庫體、三維(X、Y、Z)運動機械及電氣控制等五部分組成。三維運動機械部分是一個采用滾珠絲杠傳動的模塊化結構，用于實現(xiàn)倉位定位和入庫/出庫動作(X、Y軸完成倉位定位、Z軸完成入庫/出庫動作)。
2. 立體倉庫實訓裝置的控制模式分為手動控制和自動控制，手動狀態(tài)可以直接分步控制各軸的正反轉，自由存取貨物。了解各部件運行的基本機構和基本電路構成。自動模式可以實現(xiàn)各工件在貨架上的準確定位存取以及循環(huán)工作。
3. 裝置中所用到的元器件均采用國內(nèi)名優(yōu)、軍工企業(yè)、外資企業(yè)、合資企業(yè)的產(chǎn)品，產(chǎn)品性能可靠。
裝置組成
1. 實訓裝置結構由倉儲庫架、鋁合金型材桌面及鈑金實訓平臺組成，限位開關、光電定位傳感器等組成。
2. 倉庫模型為三層12倉位庫體和出/入庫倉位庫體組成。
3. 控制面板：狀態(tài)顯示和三維(X、Y、Z)運動機械手動操作按鈕組成，完成對出/入庫的手動控制操作。
4. 驅(qū)動機構為直流電機
5. 定位執(zhí)行機構包括豎軸和橫軸，傳動軸均為滾珠絲桿傳動，傳動平穩(wěn)，橫軸行程600mm,豎軸420mm。
6. 取物軸為直流減速電機驅(qū)動，可實現(xiàn)前后兩方向的運動。
7. 實訓系統(tǒng)的支撐腳和桌面，全部采用優(yōu)質(zhì)標準鋁型材加工制作，機械強度好、重量輕、美觀大方，持久耐用。
8. 電氣部分安裝使用帶安全保護措施的接插件及配套連接線。
配置詳細參數(shù)

三、概述

工業(yè)傳感器檢測創(chuàng)新實訓裝置,工業(yè)傳感器應用教學設備是我公司最新研發(fā)的產(chǎn)品。是目前市場上就教學型傳感器實驗臺類型而言最先進的一款高新技術型教學設備。通過自主設計的真實的模型配合工業(yè)傳感器來進行工業(yè)傳感器的教學。通過模型我們可以看到工業(yè)傳感器在實際工業(yè)中的作用以及用法。并且可以進行分析檢測。是創(chuàng)新型的教學設備。適合學校對傳感器教學這塊的提升教學。

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