工业传感器检测创新实训装置

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ZRYCCG-1工业传感器检测创新实验平台

一、实训内容

1.利用对射式光电开关传感器来实现物料计数；
2.利用霍尔接近开关传感器来实现对磁性物料的分拣；
3.利用电感接近开关传感器来实现对金属物料的分拣；
4.利用电容接近开关传感器来实现对塑料物料的分拣；
5.利用色标传感器来实现对颜色（黑色）物料的分拣；
6.利用安全光幕传感器来实现对电机的控制；
7.利用U型光电开关传感器来实现电机转度检测；
8.利用齿轮转速传感器来实现电机转度检测；
9.利用涡流传感器及变送器来实现轴心轨迹的检测；
10.利用压电加速度传感器及变送器来实现振动的检测
11.热电阻、热电偶、传感变送的原理认识实验
12.温度特性实验
13.温度上位机组态控制实验
14.研究分析不同P、I、D参数值对控制系统的动态特性、静态特性性能影响与评价
15.利用中文组态软件和温度测控实验装置进行组态工程编程训练实验
16.直流两轴定位控制实验
17.0～12号仓位扫描检测实验
18.物料定位键盘扫描检测实验
19.将Z轴上的货物送到指定位置实验
20.将任意位置的货物送到另一位置实验
21.将零号位置的货物送到任意位置实验
22.从任意位置取回货物放至零号位实验
23.急停按钮功能原理分析实验
24.直流电机启动、停止的升降曲线设计
25.直流电机、丝杆导程、减速箱之间的关系计算
机械结构训练技术
（1）机械手的安装及调试
（2）传输机构的安装及调试
（3）供料机构的安装及调试
传感器技术及应用
（1）光电传感器的特性及应用
（2）磁感应传感器的特性及应用
（3）电感式传感器的特性及应用
气动技术
（1）气动回路的安装及调试
（2）电磁阀的工作原理及应用
（3）气缸的工作原理及应用
（3）气缸的控制
（4）气源组件的工作原理及应用
电气技术
（1）电气回路的安装及调试
（2） 直流电机的特性及应用
机械结构训练
（1）滚珠丝杠副的安装及调试
（2）滚珠丝杠副的特性及应用
传感器技术及应用
（1）电磁传感器的特性
（2）电磁传感器的应用
数控技术
（1）插补原理
（2）插补器的设计
直流电机特性
（1）直流电机启动、停止的升降曲线设计
（2）直流电机、丝杆导程、减速箱之间的关系计算
（3）直流电机原理
运动控制实训项目
（1）系统的组成和基本操作
（2）运行定位特殊功能模块应用技术
（3）单轴定位运动控制
（4）二维双轴定位运动控制
（5）直线插补技术应用

二、设备构成

1）控制屏

不小于1600×800×750(mm)  AC220 V 50Hz。控制台上应预留备用多功能电源插座，快速可重组航空插座，高精度智能调节仪表,带通讯RS232、485接口；测速轮盘等。高精度多功能数据模块：多种输入输出档位，智能变送器、调节以及参数自整定功能，先进控制算法。安全保护措施：具有接地保护、漏电、过载、过流保护功能，安全性能要求符合相关的国标标准。
直流稳压电源：+24V/1A、±12V/1A、±5V；数字直流电压表：量程0～20V，分200mV、2V、20V三档，精度0.5级频率/转速表：频率测量范围1～9999Hz，转速测量范围1～9999rpm

2） 数据采集卡挂箱

1.  高速USB数据采集卡，采集卡支持最大采样频率为400kHz，16位A/D转换
2.4路模拟量输入，2通道模拟量输出，信号输出范围：－5V～＋5V电压信号
信号输出接口：标准BNC接口8通道开关量输入，8通道开关量输入；输出方式：集电极开路输出；最大输出电流：0.5A 5路开关量输出；2路WPM输出。
3.  配套软件，可实现物 料分拣的自动控制、多功能转子的测量、液位流量测量、位移测量、温度测量控制
4. Labview该设备可承担学生毕业设计指导教师可以依据实验条件，鼓励学生进行创新设计；同时开放实验室，使实验室面向全校学生，使其成为学生毕业设计的一个基地；并为学生做相关课题提供实验条件。

3）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备——材料分拣模型  

1.直流减速电机，转速：20rpm,电源DC24V；
2.电磁阀1个，气缸4个，磁性开关4个；
3.对射式光电开关传感器：检测距离5m，光轴直径15mm，常开型，NPN晶体管输出，输出电流＜200mA，频率响应＜20Hz，工作状态带红色LED指示，电源DC10～30V；
4.霍尔接近开关传感器，检测距离10mm，可检测永磁体，开关条件磁场强度＞22mT，常开型，NPN晶体管输出，输出电流＜50mA，频率响应＜320kHz，工作状态带红色LED指示，电源DC10～30V；
5.电感接近开关传感器：检测距离4mm，常开型，NPN晶体管输出，输出电流＜200mA，频率响应＜300Hz，电源DC10～30V；
6.电容接近开关传感器，检测距离2mm，常开型，NPN晶体管输出，输出电流＜200mA，频率响应＜300Hz，电源DC10～30V；
7.色标传感器：焦距12.5mm±2mm，红、蓝、绿三色光源，按钮式设定自动选择适用光源，静态分别对记号和底色设定；
8.安全光幕传感器：检测距离：0.3～4m，4个光轴，光轴间距25mm，响应时间10ms，继电器输出
 

4）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备——机械手实训装置  

1. 机械手实训装置概述
本装置是针对机电一体化教学的要求而研制的，直流电机、气动手爪、三维位置控制技术于一体的教学实训系统。通过传感器信号、直流电机、电磁阀进行较复杂的开关量控制、位置控制、时序逻辑控制，实现对机械手行程范围内任一位置物体的抓取、移动、存放功能。可培养学生的复杂动作编程能力。本装置也适用于机械制造及自动化、自动化、电气自动化、电气工程等专业的《机电传动与控制》、《运动控制》、《气压系统》、《机电一体化技术》、《检测与转换技术》等课程开设实训课。
组成及配置表
实训装置主要由钣金结构实训桌、供料机构、传输与检测机构、机械手、滑道、电气回路、气动回路等组成。
1. 实训桌由钣金桌面、钣金支架、固定板。
2. 供料机构由料仓、推料气缸、铝钣金支架等组成。当光电传感器检测到料仓内有工件时，推料气缸动作，活塞杆伸出，将料仓内的工件推至传输带上，而后活塞杆缩回。
3. 传输与检测机构由铝钣金支架、从动皮带轮与调节机构、主动皮带轮机构、皮带、传感器固定架、工件阻挡机构等组成。当工件被推到传输带上后、传输带开始运行，在运行过程中，装在传输带上的电感式接近传感器对工件的物理属性进行检测，工件被传送至传输线的末端，并被此处的阻挡机构挡住到达指定位置。
4. 机械手由摆臂转动驱动机构、升降气缸、气爪和铝钣金支架等组成。当安装于阻挡机构上的光电传感器检测到有工件后，机械手开始工作。首先摆臂转动，使气爪刚好在传输线末端的工件垂直上方，然后升降气缸动作，活塞杆伸出气爪下降，至适当位置停止。气爪动作将工件夹紧，升降气缸活塞杆缩回气爪上升，然后摆臂转动至与该工件属性对应的滑道位置，此时气爪夹着工件正好处于该滑道上方，升降气缸活塞杆伸出气爪下降，至适当位置停止。然后气爪松开，工件落入滑道内并沿滑道滑下，至此机械手完成了搬运任务，而后自动回到原位，准备搬运下个工件。
5. 滑道由两根铝钣金加工而成，倾斜安装便于工件滑动，用来存放两种不同物理属性的工件。
6. 气动回路主要由手动阀、过滤减压阀、电磁阀、消声器、气路板、节流阀、快接头、气管等组成。
7. 保护功能：机械旋转角度限位保护功能；上升、下降机械限位保护功能；前后机械限位保护功能；手旋转限位保护功能。
基本配置

5）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备——多功能转子模型  

    1.直流电机：转速3000rpm，功率15W，电源DC24V；
2.光电开关传感器：槽式结构，槽宽30mm，输出电流＜300mA，频率响应＜200Hz，具有灵敏度连续可调功能，工作状态带红色LED指示，电源DC10～30V；
3.齿轮转速传感器：测量范围0～20kHz，脉冲输出信号，最大输出电流20mA；
4.电涡流传感器：量程-4～6mm，灵敏度8mA/mm；
5.压电加速度传感器：量程50000ms-2，电荷灵敏度1.47pC/ms-2，最大横向灵敏度比＜5%F.S，频率范围1～12000Hz,安装谐振频率40kHz
6.震动源，装有振动源1HZ－30HZ（可调）音频信号源（音频振荡器）1KHz~10KHz（可调），幅度可调。

6）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备——液位/流量模型 

1.直流水泵：扬程：0.6m，流量：600L/h，功率30W；
2.超声波液位传感器：量程：1m，盲区：0.06m，输出：4～20mA,一体式结构；
3.涡轮流量传感器：量程：0.1～0.6m3/h，精度1%，配套变送器：输出：4～20mA
4.智能调节阀。控制信号4-20 mA

7）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备——运动控制实训装置

该装置是仿真二轴加工，与工业现场二轴加工类似，经过将工业现场的二轴加工设备进行比例 缩小后有针对教学特点并依据机电一体化教学的需求进行了精心设计开发。实训装置综合应用了现代机械技术、自动控制、计算机控制、数控技术、传感器等多种技术，有助于学生对机械设计、自动控制、计算机技术、传感器与检测技术等知识的学习，对可编程控制器的程序设计、电机驱动及控制等技术的应用能够得到实际的训练，提高学生的机电控制系统的设计、装配、调试的综合能力。通过控制器可实现较复杂的运行轨迹控制等实训，满足机械制造及自动化、机电一体化、自动化、电气工程等专业的《机电传动与控制》、《运动控制》、《机电一体化技术》、《检测与转换技术》等课程开设实训课。
实训装置的组成
1．X、Y给进轴
X、Y进给轴由二套丝杠副和铝型材安装架等组成，X、Y进给直流电机通过弹性联轴器与丝杠副连接，丝杠与直流电机同步转动，装在滚珠丝杠副上的螺母块与滑块沿着导柱做直线运动。
2．工作台
    工作台固定在X进给轴与Y进给轴组成的十字滑台上，工作台为铝质材料制成。
3．画笔机构
    画笔机构由支撑架、电磁铁、笔夹等组成。进行画图时，电磁铁工作，画笔下降，笔头与纸面接触，采用弹簧进行缓冲并保持适当压力，使笔能够在纸面上画出清晰的痕迹。
4．纸张夹具
纸张夹具由写板及镇纸机构等组成。其主要功能是防止纸张滑动，便于画笔书写。A4规格纸为标准纸张。
5、实训系统的支撑脚和桌面，全部采用优质标准钣金加工制作，机械强度好、重量轻、美观大方，持久耐用。
设备配置

8）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备——环形带动态测量

配置：小型工业环形带运行装置，配有速度调节，松紧调节，数字显示装置，被测工件。
由基础实验平台环行输送线实验模块
基本配置
1.配备环状运行输送带、
2.直流电机、
3.支撑架、
4.称重台和色块、砝码等、
5.红外对射式传感器、
6.红外反射式传感器、
7.电涡流接近开关、
霍尔传感器组成， 可进行运行速度测量实验、产品计数实验、铁磁物体检测实验、颜色识别实验、物体定位实验。
实验内容
1.光电计数：
配备光电传感器、计数器，了解动态计数方法
2.材质识别技术：
配备电涡流传感器与霍尔传感器，识别金属和非金属，铜与铁
3.转速测量与控制：
配备红外转速传感器（透射式与反射式）、霍尔转速传感器、电涡流转速传感器、磁电转速传感器。了解多种转速测量和控制手段及其各自的特点。
4直线位移测量和控制
超声波位移传感器，对零件的位移量（距离）实现动态测量。
5.高度测量
配备超声波传感器，组成高度测量系统。
6.颜色识别实验

9）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备——温度控制模型

可快速升温，快速降温。其重要结构特点是微小、紧凑、美观、安全。装置由实验温度箱、加热器、可控硅调压模块、风扇、K型温度传感器及Pt100传感变送器等组成。可以和上位机组成温度检测和闭环温度控制系统。通过AD数据采集与上位机通讯。控制参数可以在上位机中设置。上位机软件采用VC\C++、MCGS\虚拟仪器等软件，实现在线检测、控制、参数修改、数据的存储分析、实时曲线和历史曲线显示和打印。装置具有安全保护，提供IEC标准信号及相关测试点供AD数据采集单片机接入进行编程实验。
1、实验温度源：温度范围0～200℃，
2、PT100温度传感器-50---500℃2只
3、PT100温度变送器输出信号：4～20mA DC 二线制
工作电压： 12V DC )
精度等级： 0.2%，
4、K型热电偶-50—600度1个精度等级： 0.2%，
5、可控硅调压模块：全隔离单相交流可控硅调压模块；控制信号：4-20mADC 1个
6、LED数字温度监控表0--250℃1个

10）工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学——设备立体仓库实训装置

特点：
1. 立体仓库主体由实训桌（型材结构）、三层12仓位库体、出/入库仓位库体、三维(X、Y、Z)运动机械及电气控制等五部分组成。三维运动机械部分是一个采用滚珠丝杠传动的模块化结构，用于实现仓位定位和入库/出库动作(X、Y轴完成仓位定位、Z轴完成入库/出库动作)。
2. 立体仓库实训装置的控制模式分为手动控制和自动控制，手动状态可以直接分步控制各轴的正反转，自由存取货物。了解各部件运行的基本机构和基本电路构成。自动模式可以实现各工件在货架上的准确定位存取以及循环工作。
3. 装置中所用到的元器件均采用国内名优、军工企业、外资企业、合资企业的产品，产品性能可靠。
装置组成
1. 实训装置结构由仓储库架、铝合金型材桌面及钣金实训平台组成，限位开关、光电定位传感器等组成。
2. 仓库模型为三层12仓位库体和出/入库仓位库体组成。
3. 控制面板：状态显示和三维(X、Y、Z)运动机械手动操作按钮组成，完成对出/入库的手动控制操作。
4. 驱动机构为直流电机
5. 定位执行机构包括竖轴和横轴，传动轴均为滚珠丝杆传动，传动平稳，横轴行程600mm,竖轴420mm。
6. 取物轴为直流减速电机驱动，可实现前后两方向的运动。
7. 实训系统的支撑脚和桌面，全部采用优质标准铝型材加工制作，机械强度好、重量轻、美观大方，持久耐用。
8. 电气部分安装使用带安全保护措施的接插件及配套连接线。
配置详细参数

三、概述

工业传感器检测创新实训装置,工业传感器应用教学设备是我公司最新研发的产品。是目前市场上就教学型传感器实验台类型而言最先进的一款高新技术型教学设备。通过自主设计的真实的模型配合工业传感器来进行工业传感器的教学。通过模型我们可以看到工业传感器在实际工业中的作用以及用法。并且可以进行分析检测。是创新型的教学设备。适合学校对传感器教学这块的提升教学。

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