ZRZT-2機電設備裝調與控制技術實訓裝置

一、實訓內容

二、設備構成

機電設備裝調與控制技術實訓裝置,機械裝調教學設備由數控沖床模擬裝置，機械安裝平臺，電氣控制柜，氣動控制系統，步進電機模塊等組成。

• 機械設備裝調與控制技術的基本知識及介紹
• 機械設備裝調與控制技術主要組成器件的結構及工作原理
• 機械傳動機構的虛擬拆裝、三維動畫演示
• 送料部件（十字滑臺）的虛擬拆裝、三維動畫演示
• 轉塔部件的虛擬拆裝、三維動畫演示
• 模具的虛擬拆裝、三維動畫演示
• 機械式沖料機構的虛擬拆裝、三維動畫演示

數控沖床沖壓模擬裝置

機電設備裝調與控制技術實訓裝置,機械裝調教學設備由幾部分組成。

1、沖床工作傳動系統

機械式主傳動系統部件由電機、飛輪、離合器與制動器、曲軸、連桿和滑塊等組成。滑塊垂直上下運動，將模具的沖頭壓入金屬板料中。連桿連接曲軸和滑塊，將曲軸的旋轉運動轉變為滑塊的直線運動。飛輪通過皮帶與一直轉動的電機相連，并儲存一定的能量。沖壓時，離合器閉合，飛輪能量通過曲軸連桿機構傳遞到沖頭上。沖壓結束時，離合器在沖頭向上運動時脫開，從而解除飛輪對曲軸的扭矩傳遞，同時制動器開始制動，使曲軸轉動至上死點時停止。機械式主傳動部件中，離合器與制動器的性能很重要，直接影響到主傳動部件的工作效率和使用壽命。

2、沖床轉塔工作系統

轉塔也稱為回轉頭、轉盤，是數控沖床上用來存放模具的地方，相當于加工中心的刀具庫，數控轉塔沖床的轉盤共有兩個，分別稱為上轉盤和下轉盤。一般上轉盤用來安裝上模的導向套、模具支撐彈簧、上模總成等，下轉盤用來安裝下模座、模具壓板、下模、中心支架等。驅動轉盤轉動的軸通常稱為T軸。T軸驅動通常包括伺服電機、鏈輪鏈條、定位銷錐、定位氣缸、上下轉盤。數控轉塔沖床的轉盤上的模具單排分布。轉塔系統還需準確的定位裝置。一般在上下轉盤的外圓周或端面上都裝有錐形定位孔，轉到相應的位置時，定位銷插入就可以保證定位的準確。

3、沖床送料系統

數控轉塔沖床的送料系統包括橫梁、Y軸傳動、夾鉗、支撐板料的工作臺等。支撐板料的工作臺結構形式為活動工作臺，工作時送料工作臺隨板料一起運動，其最大的優點是占地面積小，但運動時運動慣量大，需采用大扭矩的伺服電機。

4、氣動及夾緊系統

沖壓料由2只旋轉夾緊氣缸夾緊，開閉由電磁換向閥控制，動力由一套氣泵提供。

5、安裝平臺

數控沖床沖壓傳動系統安裝在沖床機身上，整個工作系統安裝在金屬底座上。數控轉塔沖床機身外形結構采用了C型結構。即機床的主傳動系統的懸臂為開式不封閉，如下圖所示。數控轉塔沖床的喉深是指沖壓中心至床身側板的距離。喉深的尺寸大小為：

電氣及軟件控制系統

機電設備裝調與控制技術實訓裝置,機械裝調教學設備電控系統包括電器硬件控制系統及軟件控制系統。控制程序輸入采用下載線輸入及觸摸屏輸入。系統配置一臺電控柜，電氣控制均由該控制柜執行。

（一）電器硬件控制系統

主要包括：

可完成以下設備運動控制功能：

A、轉塔圓盤伺服驅動，

B、夾料機構由兩組伺服電機驅動。

C、機構定位觸發，（均由電磁接近開關控制）

D、沖壓電機控制

主控制器由三菱PLC加觸摸屏控制器組合而成，可實現程序的輸入和執行。控制器與計算機應有通訊接口可實現計算機與PLC的通訊。

1、電機控制系統

2、繼電器組控制系統

3、PLC編程控制系統

4、傳感器系統

機電設備裝調與控制技術實訓裝置,機械裝調教學設備控制系統采用了測定、磁電式接近開關作為位置傳感器，

（三）軟件控制系統

可實現計算機編程和軟件下載。

采用軟件平臺，實現控制沖床工作系統的參數設定工作啟動系統復位等功能。

一、系統運動功能規劃

1、沖床工作流程：

沖料平面夾緊及原點定位------沖料平面沖點定位---沖頭旋轉選擇定位---沖頭工作---沖料平面沖點下一定位--沖點循環定位及沖頭循環選擇---沖料平面回原

2、沖床機構系統及運動規劃：

1、沖床送料機構：系統由兩組直線傳動絲桿組成，工作行程分別為：

橫向300 mm

縱向200 mm

板料安裝至規定位置，由夾緊氣缸夾緊，

2、 送料運動規劃：每組直線運動模塊在運動起點及終點均設有關電開關作為絲桿滑塊定位信號。

板料夾緊處設有標尺，其位置與絲桿運動定位信號點相對應，板料固定后，板料上的位置坐標即與沖床送料機構設定的運動坐標相對應，沖床的每一個加工點的坐標由程序設定。沖床工作每完成一個程序工作循環，夾緊傳動機構即回到初始位置。

3、沖床磨具裝夾轉盤機構及運動規劃：

沖床沖模置于沖床沖頭安裝圓盤上，共有八組，置于沖床沖頭位置的模具，在沖頭沖擊下完成沖孔工作。沖模位置由控制器程序驅動安裝轉盤確定。安裝圓盤由步進電機驅動，圓盤上設有固定光電開關觸發點，作為圓盤工作原點，每一程序工作循環完成后，圓盤即回到默認原點。

4、沖床加工機構及控制

沖床系統加工工作機構：由單相電機驅動，沖頭工作由電器系統及連桿機構組合控制，只需要觸發工作接觸器即可完成一次沖壓加工動作。以上沖床工作運動規劃由控制器程序統一設計。

三、概述

本公司生產的機電設備裝調與控制技術實訓裝置,機械裝調教學設備，是典型的機電一體化實訓平臺，實訓平臺以模擬轉塔數控沖床系統為對象，教學內容涉及機械裝配調，機械調試，PLC系統控制，PLC控制軟件編程，常用電器控制，電氣三相電機控制等內容。數控沖床是一種用于鈑金成型或分離的數控加工設備，而轉塔型數控沖床(沖模回轉頭壓力機)是用來對板材進行沖孔和步沖的壓力機，在其上滑塊與工作臺之間，有一對可以存放若干套模具的回轉頭(即轉盤)。把待加工的板材夾持在夾鉗上，使板材在上、下轉盤之間相對于滑塊中心沿X，Y軸方向移動定位，按規定的程序選擇所需要的模具，并由滑塊沖擊模具，從而沖出所需尺寸和形狀的孔來。這是一種通用、高效、精密的沖壓機械，也是板材加工中的主要設備。