SR-M025 Equipos de formación y evaluación para la clasificación de productos en líneas de producción. Entrenador de mecatrónica. Equipos didácticos. Equipos de formación profesional.I. Comprensión del equipo de capacitación y evaluación para la clasificación de mercancías en la línea de producción
1. Composición básica del equipo
El equipo de capacitación y evaluación para la clasificación de mercancías en la línea de producción consta de tres unidades: la unidad de alimentación, la unidad de manipulación y la unidad de clasificación, instaladas sobre la mesa de capacitación.
Cada unidad de trabajo puede ser un sistema independiente o un sistema mecatrónico. Los actuadores de cada unidad son principalmente neumáticos, pero el movimiento general del manipulador de la unidad de transporte se acciona mediante un servomotor y se posiciona con precisión. El sistema de accionamiento se caracteriza por su largo recorrido y múltiples puntos de posicionamiento, y es un sistema típico de control de posición unidimensional. El accionamiento de la cinta transportadora de la unidad de clasificación utiliza un convertidor de corriente alterna (CA) accionado por un inversor para accionar un motor asíncrono trifásico. El equipo utiliza diversos sensores para determinar la posición del objeto, su estado de tránsito, su color y material, entre otros parámetros. En cuanto al control, emplea una solución de control de red PLC basada en Moubustcp. Cada unidad de trabajo está controlada por un PLC, y todos los PLC están interconectados mediante comunicación Moubustcp para lograr un control distribuido. Por otro lado, dominar la tecnología de red PLC basada en comunicación Moubustcp sienta una base sólida para el aprendizaje de tecnologías como Fieldbus y Ethernet industrial.
2. Funciones básicas del equipo
(1) Funciones básicas de la unidad de procesamiento de alimentación
(2) Funciones básicas de la unidad de manipulación
(3) Funciones básicas de la unidad de clasificación
3. Control eléctrico del equipo
(1) Características estructurales de cada unidad de trabajo
El mecanismo y el sistema de control eléctrico están relativamente separados. El mecanismo de cada unidad de trabajo está instalado en la placa base, mientras que el PLC que controla el proceso de producción se instala en los paneles laterales de la mesa de trabajo. Por lo tanto, el intercambio de información entre el dispositivo mecánico de la unidad de trabajo y el PLC es fundamental. La solución consiste en conectar los cables de cada electroválvula y sensor del dispositivo mecánico al puerto de cableado del dispositivo, y el cable de E/S del PLC al puerto de cableado del PLC. Ambos puertos de cableado están interconectados mediante un cable de señal multihilo.
(2) Sistema de control
Cada unidad de trabajo puede funcionar como un sistema independiente o como un sistema de control distribuido mediante interconexión en red. Cuando la unidad de trabajo funciona como un sistema independiente, la señal de comando principal para el funcionamiento de sus equipos y la señal de visualización de estado durante el funcionamiento provienen del módulo de indicadores de la unidad. Los pines de los indicadores luminosos y los botones del módulo están conectados al bloque de terminales.
(3) Interfaz hombre-máquina
Este dispositivo utiliza una pantalla táctil como interfaz hombre-máquina. La interfaz hombre-máquina táctil proporciona la señal de comando principal para el funcionamiento del sistema (reinicio, arranque, parada, etc.) y muestra diversa información sobre el estado del sistema.
4. Alimentación eléctrica
La alimentación externa es monofásica de tres hilos de 220 V CA, y cada carga principal del sistema se alimenta de forma independiente mediante un interruptor automático.
5. Procesador de aire comprimido
El procesador de aire comprimido es un componente básico del sistema de control neumático. El aire que recibe proviene del compresor, y el aire comprimido de salida se transporta a cada unidad de trabajo mediante un conector rápido de tres vías y una tubería de aire. Su función es eliminar las impurezas y el agua condensada presentes en el aire comprimido, y ajustar y mantener una presión de trabajo constante.
II. Introducción de componentes
(1) Motor reductor de CC
Un motor reductor de CC es un motor equipado con una caja reductora, basado en un motor de CC convencional. Consta de una caja, una bobina de cobre, engranajes y escobillas de carbón. Su función principal es proporcionar una velocidad menor y un par mayor. La caja reductora disminuye la velocidad de salida del motor y aumenta el par de salida mediante una o más transmisiones de engranajes.
(2) Regulador de velocidad para motor de CC
Un regulador de velocidad para motor de CC es un dispositivo que se utiliza para ajustar la velocidad de un motor de CC. Puede controlar la velocidad del motor modificando la tensión de alimentación, la corriente o el flujo magnético.
(3) Servomotor
(4) Servoaccionamiento
(5) Motor asíncrono trifásico de CA
El motor asíncrono trifásico de CA es un dispositivo de tracción eléctrica ampliamente utilizado en diversas aplicaciones, que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. La principal característica de este motor es que su velocidad es siempre ligeramente inferior a la velocidad síncrona, por lo que se denomina motor "asíncrono". Su estructura se compone principalmente de un estátor, un rotor y un entrehierro entre ellos. Su principio de funcionamiento se basa en que, al conectar una fuente de alimentación de CA trifásica al devanado del estátor del motor, este genera un campo magnético rotatorio. Dicho campo magnético corta el devanado del rotor (que puede ser de jaula de ardilla o de hilo), generando una fuerza electromotriz inducida en el devanado, lo que a su vez genera corriente. Debido a esta fuerza electromagnética, el rotor comienza a girar en el mismo sentido que el campo magnético rotatorio. Sin embargo, dado que la velocidad de rotación del rotor siempre es inferior a la velocidad síncrona, se genera una diferencia de velocidad. Esta diferencia de velocidad es la principal fuerza motriz para la rotación continua del motor.
(6) Inversor
El modelo de inversor de este equipo es el MD200. El inversor de la serie MD200 presenta un diseño compacto, permite la instalación en paralelo y sobre rieles guía, es de tamaño reducido, fácil de instalar y ahorra espacio. El bloque de terminales no tiene tapa, lo que facilita el cableado, el funcionamiento y el mantenimiento. Toda la gama de modelos incorpora filtros de entrada para optimizar la capacidad antiinterferencias y reducir las interferencias externas. Mediante parámetros macro, las aplicaciones típicas se pueden implementar con un solo clic.
(7) Grupo de electroválvulas
Los cilindros actuadores de las unidades de trabajo de este equipo son todos de doble efecto, por lo que las electroválvulas que controlan su funcionamiento requieren dos puertos de trabajo, dos puertos de escape y un puerto de entrada de aire. En consecuencia, se utilizan electroválvulas de cinco vías y dos posiciones. Un grupo de válvulas, compuesto por múltiples válvulas, silenciadores, colectores, etc., se denomina grupo de válvulas, y las funciones de cada válvula son independientes entre sí.
(8) Sensores
Los sensores utilizados en cada unidad de trabajo de este equipo son sensores de proximidad. Estos sensores aprovechan su sensibilidad a los objetos que se aproximan para detectar su aproximación y generar la señal de conmutación correspondiente. (8.1) Interruptor magnético
(8.2) Sensor láser
(8.3) Sensor inductivo
(8.4) Sensor capacitivo
(8.5) Sensor fotoeléctrico
(9) Cilindro lineal de doble efecto
Un cilindro de doble efecto se caracteriza por un movimiento alternativo del pistón impulsado por aire comprimido. Ambas tapas del cilindro cuentan con orificios de entrada y salida de aire. Al introducir aire por el orificio de la tapa sin vástago, el pistón se desplaza hacia adelante; al introducir aire por el orificio de la tapa con vástago, el pistón se desplaza hacia atrás.
(10) Cilindro delgado
El cilindro delgado pertenece a la categoría de cilindros compactos, es decir, sus dimensiones axiales o radiales se reducen significativamente en comparación con un cilindro estándar. Presenta las ventajas de una estructura compacta, peso ligero y tamaño reducido.
Las características del cilindro delgado son: el cuerpo del cilindro y la tapa sin vástago se funden a presión en una sola pieza, la tapa con vástago se fija mediante un anillo de retención elástico y el cuerpo del cilindro es cuadrado. Este tipo de cilindro se utiliza generalmente para fijar dispositivos de sujeción y sujetar piezas durante el transporte.
(11) Cilindro guía
Un cilindro guía es un cilindro con función de guía. Generalmente se compone de cilindros estándar y dispositivos de guía. El cilindro guía se caracteriza por su alta precisión de guiado, resistencia a la torsión, gran capacidad de carga y funcionamiento estable.
(12) Guías lineales
Las guías lineales son un tipo de guía de rodamiento que consta de bolas de acero que ruedan continuamente entre el deslizador y el riel guía, lo que permite que la plataforma de carga se mueva linealmente a lo largo del riel con alta precisión. Su coeficiente de fricción se puede reducir a 1/50 del de las guías deslizantes tradicionales, lo que permite lograr una alta precisión de posicionamiento.
(13) Pinzas neumáticas
Las pinzas neumáticas se utilizan para sujetar y fijar piezas.
(14)Mesa oscilante neumática
La mesa oscilante neumática es el componente principal de la mesa giratoria para materiales. Un cilindro lineal acciona la cremallera para lograr el movimiento rotatorio. El ángulo de rotación se puede ajustar libremente entre 0° y 90° o entre 0° y 180°. Además, se puede instalar un interruptor magnético para detectar la señal de posición de rotación. Se utiliza principalmente en mecanismos que requieren cambios de dirección y posición.
(15) Codificador rotatorio
El codificador rotatorio es un sensor que convierte la señal de desplazamiento mecánico y geométrico aplicada al eje en pulsos o señales digitales mediante conversión fotoeléctrica. Se utiliza principalmente para la detección de velocidad o posición (ángulo). Un codificador rotatorio típico consta de un disco de rejilla y un dispositivo de detección fotoeléctrica. El disco de rejilla es una placa circular de un diámetro determinado con varias ranuras rectangulares equidistantes. Dado que el codificador fotoeléctrico es coaxial con el motor, cuando este gira, el disco de rejilla gira a la misma velocidad. El dispositivo de detección, compuesto por componentes electrónicos como diodos emisores de luz (LED), detecta y emite una serie de señales de pulso. Al calcular el número de pulsos emitidos por el codificador rotatorio por segundo, se puede determinar la velocidad actual del motor.
III. Lista de experimentos: (1) Unidad de alimentación, procesamiento y ensamblaje
1. Comprender la estructura y el proceso de funcionamiento de la unidad de alimentación, procesamiento y ensamblaje.
2. Capacitación en técnicas de instalación de la unidad de alimentación, procesamiento y ensamblaje.
(2) Unidad de manipulación
1. Comprender la estructura y el proceso de funcionamiento de la unidad de manipulación.
(3) Unidad de clasificación
1. Comprender la estructura y el proceso de funcionamiento de la unidad de clasificación.
2. Capacitación en técnicas de instalación de la unidad de clasificación.
3. Sistema de control PLC de la unidad de clasificación.
