SR-M025 생산 라인 제품 분류 교육 및 평가 장비 메카트로닉스 트레이너 교육 장비 직업 훈련 장비I. 생산 라인 상품 분류 교육 및 평가 장비 이해
1. 장비 기본 구성
생산 라인 상품 분류 교육 및 평가 장비는 공급 조립 처리 장치, 핸들링 장치, 그리고 교육 테이블에 설치된 분류 장치의 세 가지 장치로 구성됩니다.
각 작업 장치는 독립 시스템일 수도 있고, 메카트로닉스 시스템일 수도 있습니다. 각 장치의 액추에이터는 주로 공압 액추에이터이지만, 이송 장치의 매니퓰레이터 장치의 전체 동작은 서보 모터로 구동되고 정밀하게 위치 결정됩니다. 구동 시스템은 긴 스트로크와 다중 위치 결정 지점의 특성을 가지며, 전형적인 1차원 위치 제어 시스템입니다. 분류 장치의 컨베이어 벨트 드라이브는 일반 인버터로 구동되는 AC 전송 장치를 채택하여 3상 비동기 모터를 구동합니다.
장비는 다양한 센서를 사용하여 물체의 이동 위치, 통과하는 물체의 상태, 물체의 색상 및 재질 등을 파악합니다. 제어 측면에서 장비는 moubustcp PLC 네트워크 제어 솔루션을 채택하여 각 작업 유닛을 PLC로 제어하고, 각 PLC는 moubustcp 통신을 통해 상호 연결되어 분산 제어를 구현합니다. 한편, moubustcp 통신 기반 PLC 네트워크 기술을 습득하면 필드버스 기술, 산업용 이더넷 기술 등을 학습하는 데 좋은 기반이 됩니다.
2. 장비의 기본 기능
(1) 공급 조립 처리 유닛의 기본 기능
(2) 핸들링 유닛의 기본 기능
(3) 분류 유닛의 기본 기능
3. 장비의 전기 제어
(1) 각 작업 유닛의 구조적 특징
기계 장치와 전기 제어 부분은 상대적으로 분리되어 있습니다. 각 작업 유닛의 기계 장치는 전체가 바닥판에 설치되고, 작업 유닛의 생산 공정을 제어하는 PLC 장치는 작업대 양쪽의 서랍판에 설치됩니다. 따라서 작업 유닛의 기계 장치와 PLC 장치 간의 정보 교환이 핵심 문제입니다. 해결책은 기계 장치의 각 솔레노이드 밸브와 센서의 리드선을 장치 측 배선 포트에 연결하고, PLC의 I/O 리드선을 PLC 측 배선 포트에 연결하는 것입니다. 두 배선 포트는 멀티 코어 신호 케이블을 통해 상호 연결됩니다.
(2) 제어 시스템
각 작업 유닛은 독립적인 시스템일 수 있으며, 네트워크 연결을 통해 분산 제어 시스템을 구성할 수도 있습니다. 작업 유닛이 독립적인 시스템인 경우, 장비 작동의 주 명령 신호와 작동 중 상태 표시 신호는 작업 유닛의 버튼 표시 모듈에서 생성됩니다. 모듈의 표시등과 버튼의 끝 핀은 모두 단자대에 연결됩니다.
(3) 휴먼-머신 인터페이스
이 장치는 터치스크린을 휴먼-머신 인터페이스로 사용합니다. 터치스크린 휴먼-머신 인터페이스는 시스템 작동의 주 명령 신호(리셋, 시작, 정지 등)를 제공하며, 휴먼-머신 인터페이스는 시스템 작동의 다양한 상태 정보도 표시합니다.
4. 전원 공급
외부 전원 공급 장치는 단상 3선식 AC220V이며, 시스템의 각 주 부하는 자동 스위치를 통해 개별적으로 전원을 공급받습니다.
5. 공기원 처리 장치
공기원 처리 장치는 공압 제어 시스템의 기본 구성 요소입니다. 공기원 처리 장치의 공기원은 공기 압축기에서 공급되며, 출력 압축 공기는 퀵 3방향 커넥터와 공기관을 통해 각 작업 유닛으로 공급됩니다. 이 장치의 기능은 압축 공기에 포함된 불순물과 응축수를 제거하고, 일정한 작동 압력을 조절 및 유지하는 것입니다.
II. 구성 요소 소개
(1) DC 감속 모터
DC 감속 모터는 일반 DC 모터를 기반으로 한 기어 감속 박스가 장착된 모터입니다. 박스, 전체 구리 코일, 기어, 카본 브러시로 구성됩니다. 주요 기능은 낮은 속도와 높은 토크를 제공하는 것입니다. 감속 박스는 하나 이상의 기어 변속을 통해 모터의 출력 속도를 줄이고 출력 토크를 증가시킵니다.
(2) DC 모터 속도 조절기
DC 모터 속도 조절기는 DC 모터의 속도를 조정하는 장치입니다. 모터 공급 전압, 전류 또는 자속을 변경하여 모터의 속도를 제어할 수 있습니다.
(3) 서보 모터
(4) 서보 드라이브
(5) 3상 AC 비동기 모터
3상 AC 비동기 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 다양한 용도로 널리 사용되는 전기 견인 장치입니다. 이 모터의 주요 특징은 속도가 항상 동기 속도보다 약간 느리다는 점이므로 "비동기" 모터라고 합니다. 구조는 주로 고정자, 회전자, 그리고 그 사이의 공극으로 구성됩니다. 작동 원리는 3상 AC 전원이 모터의 고정자 권선에 연결되면 고정자 권선이 회전 자기장을 생성합니다. 이 회전 자기장은 회전자 권선(회전자 권선은 농형 또는 권선형일 수 있음)을 절단하여 회전자 권선에 유도 기전력을 발생시키고, 이로 인해 회전자 권선에 전류가 발생합니다. 전자기력으로 인해 회전자가 회전하기 시작하며, 회전 방향은 회전 자기장의 방향과 같습니다. 그러나 회전자의 회전 속도는 항상 동기 속도보다 낮기 때문에 속도 차이가 발생합니다. 이 속도 차이가 모터의 연속 회전을 위한 주요 원동력입니다.
(6)인버터
본 장비의 인버터 모델은 MD200입니다. MD200 시리즈 인버터는 책 모양의 구조 설계를 채택하여 병렬 및 가이드 레일 설치가 간편하고 크기가 작아 설치가 간편하며 공간을 절약합니다. 단자대는 커버리스 설계를 채택하여 배선, 작동 및 유지 보수가 더욱 편리합니다. 모든 모델 시리즈에는 내장된 입력 필터가 있어 간섭 방지 기능을 최대한 향상시키고 외부 간섭을 줄입니다. 매크로 매개변수를 사용하면 일반적인 애플리케이션을 한 번의 클릭으로 구현할 수 있습니다.
(7)솔레노이드 밸브 그룹
본 장비의 작동 유닛에 있는 액추에이터 실린더는 모두 복동 실린더이므로, 작동을 제어하는 솔레노이드 밸브에는 작동 포트 2개, 배기 포트 2개, 공기 공급 포트 1개가 필요합니다. 따라서 사용되는 솔레노이드 밸브는 2위치 5방향 솔레노이드 밸브입니다. 여러 개의 밸브, 머플러, 매니폴드 등으로 구성된 제어 밸브 그룹을 밸브 그룹이라고 하며, 각 밸브의 기능은 서로 독립적입니다.
(8)센서
본 장비의 각 작동 유닛에 사용되는 센서는 근접 센서입니다. 근접 센서는 센서의 민감한 특성을 이용하여 접근하는 물체의 접근을 식별하고 해당 스위치 신호를 출력합니다.
(8.1) 자기 스위치
(8.2) 레이저 센서
(8.3) 유도형 센서
(8.4) 정전용량형 센서
(8.5) 광전 센서
(9) 복동 선형 실린더
복동 실린더는 피스톤의 왕복 운동이 압축 공기에 의해 구동되는 것을 의미합니다. 실린더의 양쪽 엔드 커버에는 공기 흡입구와 배출구가 있습니다. 로드리스 엔드 커버의 공기 포트에서 공기가 유입되면 피스톤은 앞으로 밀려나고, 반대로 로드 측 엔드 커버의 공기 포트에서 공기가 유입되면 피스톤은 뒤로 밀려납니다.
(10) 박형 실린더
박형 실린더는 공간 절약형 실린더 범주에 속합니다. 즉, 실린더의 축 방향 또는 반경 방향 치수가 표준 실린더에 비해 크게 줄어듭니다. 구조가 콤팩트하고 무게가 가벼우며 공간을 적게 차지하는 장점이 있습니다.
박형 실린더의 특징은 실린더 배럴과 로드리스 측 엔드 커버가 일체형으로 다이캐스팅되고, 로드 커버는 탄성 고정 링으로 고정되며, 실린더 본체는 정사각형입니다. 이 유형의 실린더는 일반적으로 운송 중 고정구 및 공작물 고정에 사용됩니다.
(11) 가이드 실린더
가이드 실린더는 가이드 기능을 갖춘 실린더를 말합니다. 일반적으로 표준 실린더와 가이드 장치의 집합입니다. 가이드 실린더는 높은 가이드 정확도, 비틀림 방지 토크, 강력한 하중 지지력 및 안정적인 작동이라는 특성을 가지고 있습니다.
(12) 리니어 가이드
리니어 가이드는 슬라이더와 가이드 레일 사이에서 강철 볼이 끊임없이 회전하는 롤링 가이드의 한 유형으로, 하중 플랫폼이 가이드 레일을 따라 고정밀로 선형 이동할 수 있도록 합니다. 마찰 계수를 기존 슬라이딩 가이드의 1/50로 낮출 수 있어 높은 위치 결정 정확도를 달성할 수 있습니다.
(13) 공압 그리퍼
공압 그리퍼는 공작물을 잡고 클램핑하는 데 사용됩니다.
(14)공압 스윙 테이블
공압 스윙 테이블은 회전 재료 테이블의 주요 구성 요소입니다. 선형 실린더로 구동되어 기어 랙을 구동하여 회전 운동을 합니다. 회전 각도는 0~90도와 0~180도 사이에서 임의로 조정할 수 있습니다. 또한, 회전 위치 신호를 감지하기 위해 자석 스위치를 설치할 수 있습니다. 주로 방향과 위치를 변경해야 하는 장치에 사용됩니다.
(15) 회전 엔코더
회전 엔코더는 광전 변환을 통해 샤프트로 전달되는 기계적 및 기하학적 변위 출력을 펄스 또는 디지털 신호로 변환하는 센서입니다. 주로 속도 또는 위치(각도) 감지에 사용됩니다. 일반적인 회전 엔코더는 격자 디스크와 광전 검출 장치로 구성됩니다. 격자 디스크는 일정한 직경을 가진 원형 판이며, 여러 개의 직사각형 슬릿이 같은 간격으로 열려 있습니다. 광전 엔코더는 모터와 동축으로 연결되어 있으므로 모터가 회전하면 격자 디스크도 모터와 동일한 속도로 회전합니다. 발광 다이오드와 같은 전자 부품으로 구성된 검출 장치는 다수의 펄스 신호를 검출하여 출력합니다. 로터리 엔코더에서 초당 출력되는 펄스 수를 계산하여 현재 모터 속도를 반영할 수 있습니다.
III. 실험 목록
(1) 공급, 가공 및 조립 장치
1. 공급, 가공 및 조립 장치의 구조 및 작동 과정 이해
2. 공급 가공 조립 장치 설치 기술 교육
(2) 핸들링 장치
1. 핸들링 장치의 구조 및 작동 과정 이해
(3) 분류 장치
1. 분류 장치의 구조 및 작동 과정 이해
2. 분류 장치 설치 기술 교육
3. 분류 장치의 PLC 제어 시스템
