《KNT-PHT3型_三维雕刻机实训装置实验指导书(台达)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《KNT-PHT3型_三维雕刻机实训装置实验指导书(台达)（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 实验指导书第 1 页 共 58 页 1KNT-PHT3 型 三维雕刻机实训装置实验指导书 实验指导书第 2 页 共 58 页 2目 录使用说明及注意事项 3实验一、设备的认识 4实验二、编程软件的使用 52实验三、三维雕刻机的手动控制 64实验四、三维雕刻机的自动控制 70实验五、三维雕刻机的综合控制 74 实验指导书第 3 页 共 58 页 3使用说明及注意事项1、安全注意事项1）上机实训前必须认真仔细阅读实验指导书。2）严禁散落长发、衣冠不整操作设备。3）安装设备时注意不要损坏各种阀件及气动元件。4）请勿使用损坏的插座或电缆，以免发生触电及火灾。5）安装时请在清洁平坦的位置，以防发生意外
2、事故。6）请使用额定电压，以防发生意外事故。7）必须使用带有接地端子的多功能插座,确认主要插座的接地端子有没有漏电，导电。8）为了防止机械的差错或故障，请不要在控制器和电磁阀附近放置磁性物品。9）设备的安装或移动时，请切断电源。2、使用注意事项1）长时间不使用设备时请切断电源。2）在光线直射, 灰尘, 震动, 冲击严重的场所请勿使用。3）在湿度较大或容易溅到水的场所, 以及导电器械, 易燃性物品附近请勿 使用。4）请勿用湿手触摸电源插头.防止触电或火灾。5）用户在任意分解, 修理, 改造下无法享有正常的保修权利。6）注意切勿将手以及衣物夹进电机或气缸操作部位。 实验指导书第 4 页 共 58
3、页 4实验一 设备的认识一、实验目的1、了解 KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置的功能特点；2、熟悉 KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置的结构组成；3、熟悉 KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置的机械构造及工作原理；4、熟悉 KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置的电路组成及工作原理；二、实验设备1、KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置；2、三线单相 AC220V 50HZ 电源；3、辅助设备及工具；三、实验内容1、KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置简述1）概述三维雕刻机实训装置是模拟工业加工生产中的铣床设备，利用三维滑台、并通过 PLC 控制三维滑台运动，而实现工件雕刻加工的实训教学设备
4、。该设备适合各大专院校、技校以及社会劳动就业培训中心等单位，对机械制造、机械加工、自动化、机电一体化、电气控制等相关专业的人员进行教学培训。学生经过培训，加深了伺服电机在运动控制领域应用的意识，加深了对伺服电机特性和功能的了解，掌握 PLC 控制伺服驱动系统的编程技能，为 PLC 控制技术在将来在未知领域自动控制系统的应用及创新性设计奠定基础。KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置如图 1-1 所示。2）功能特点a 本实训装置的各种机械部件和电气元件完全采用工业现场设备，能够对圆柱形的塑料及蜡制等非金属材料模型进行真实的雕刻和铣加工，因此，可以为学生提供一个十分接近工业现场的实训环境。b 各种电
5、气元件布置安装在一个以铝型材为主体，门采用透明材料设计的电控柜内的网孔板上面，它们的外形特征及工作中的运行状态，使人一目了然，有助于加深对电气电路的组成及其控制原理的认识与理解。 实验指导书第 5 页 共 58 页 5c 机械运动执行机构采用了目前工业生产中应用广泛的滚珠丝杠副运动机构，具有行走阻力小、运行平稳、精度高等特点，通过伺服电机驱动，可以实现高精度的定位控制和比较复杂的轨迹运动控制。d 本实训装置不仅具有自动运行控制模式，而且具有手动运行控制模式，通过控制盒各按钮的操作，可实现 X 轴方向的左右运动的点动控制、Y 轴方向的前后运动的点动控制和 Z 轴方向的上下运动的点动控制。e 实训
6、装置雕刻机部分的实训桌面及其支撑脚、电控柜主体框架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。f 学生的训练学习，可以先从简单的雕刻加工的程序编写开始入手，渐渐进入较为复杂的雕刻加工的程序编写练习，从易到难，由浅到深，循序渐进，逐步掌握 PLC 控制轨迹运动系统的技术。图 1-1 KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置图2、KNT-PHT3 三维雕刻机实训装置基本组成该实训装置主要由三维雕刻机和电控柜两大部分所组成。1）三维雕刻机 实验指导书第 6 页 共 58 页 6三维雕刻机由三维十字滑台、工作台及夹具、钻台、集线盒、控制盒及实训桌等组成。如图 1-2 所示。图
7、1-2 三维雕刻机结构图a 三维十字滑台三维十字滑台主要 X 轴滚珠丝杠副运动机构、Y 轴滚珠丝杠副运动机构和Z 轴滚珠丝杠副运动机构所组成。从图 1-2 可以看出，Y 轴滚珠丝杠副运动机构是直接安装在实训桌面的，X 轴滚珠丝杠副运动机构是安装在 Y 轴滚珠丝杠副运动机构的滑块上面的，Z 轴滚珠丝杠副运动机构安装在铝型材制作的立柱上面，而立柱也是安装在实训桌面上的，所以 X 轴滚珠丝杠副运动机构、Y 轴滚珠丝杠副运动机构和 Z 轴滚珠丝杠副运动机构就组合成了一个三维十字滑台。另外 X 轴滚珠丝杠副运动机构的滑块（也称之为工作台）上面安装着用来夹紧工件的夹具和防止切削屑飞出的防护盒，Z 轴滚珠丝
8、杠副运动机构的滑块上面安装着一个钻台。滚珠丝杠副运动机构：滚珠丝杠副运动机构由前后支撑块、驱动电机（伺服电机）及支架、导柱、滑块、滚珠丝杠副以及磁簧开关等器件构成。如图 1- 实验指导书第 7 页 共 58 页 73、图 1-4所示。图 1-3 滚珠丝杠副运动机构平视图图 1-4 滚珠丝杠副运动机构俯视与局部剖视图滚珠丝杠副运动机构的工作原理由图 1-3 和 1-4 可以看出，当驱动电机转动时，由于电机轴与滚珠丝杠副运动机构的滚珠丝杠副通过弹性联轴器连接，所以滚珠丝杠与电机同步转动，而装在滚珠丝杠副上面的螺母块是与滑块位固定在一起的，螺母块会随着滚珠丝杠副的正反转动做左右运动，所以滑块沿着两根
9、导柱做直线运动。另外滚珠丝杠副运动机构的原点位置是用磁簧开关检测定位的，并在两端的极限位置上安装了硬限位开关（磁簧开关） ，可有效防止由于运行超程而引起的机械或电气设备的损坏。滚珠丝杠副运动机构在工业机床上的应用非常广泛，是一个经典的机械运动部件，利用滚珠丝杠副的转动，通过螺母块传动的设计思想，使该运动机构具备了运行阻力减小、平稳、定位精度高等优特点。b 工作台及夹具主要由盒体（由底板和侧板组成） 、活动压紧块、固定压紧块以及松紧机构伺服电机伺服电机 实验指导书第 8 页 共 58 页 8（由滚花高头螺钉、隔套、拉紧轴和压簧等组成）等组成。如图 1-5 所示。图 1-5 工作台及夹具俯视及松紧
10、机构剖视图由图 1-2 和图 1-5 可知，工作台及夹具的盒体的底板直接固定安装在 X 轴滚珠丝杠副运动机构的滑块上面，固定压紧块固定安装在盒体的底板上面，工件（塑料或蜡制圆柱形模型）放在固定压紧块与活动压紧块中间，当顺时针旋转滚花高头螺钉时，压紧机构的活动压紧块在拉紧轴拉力作用下向内移动、同时压簧被压缩，工件被固定压紧块与活动压紧块夹紧；当逆时针旋转滚花高头螺钉时，压紧机构的活动压紧块在压簧自恢复力作用下向外移动、工件被松开。另外设计盒体的主要目的，是为了让铣削加工时产生的尘屑不落到机械设备上面，影响机械设备正常运行或定位运动精度。c 钻台钻台主要由电机支架、电机、刀具夹具等组成。如图 1-
11、6 所示。 实验指导书第 9 页 共 58 页 9图 1-6 钻台正视与侧视平视图钻台的主要功能是携带和驱动刀具（钻头或铣刀等） ，对工件进行铣削加工。由图 1-2 和图 1-6 可知，电机固定安装在电机支架上，电机支架又固定安装在Z 轴滚珠丝杠副运动机构的滑块上，而刀具是通过刀具夹具安装在电机轴上的，当电机转动时，刀具便与电机同步转动，利用 Z 轴滚珠丝杠副运动机构控制钻台升降，电机控制刀具旋转，实现工件的铣削加工。d 集线盒主要由铝型材加工制作，内部装有航空插座。三维雕刻机各轴的驱动交流伺服电机接线端子及其编码器输入/输出接线端子，通过带有专用插座的电缆线引出，主轴电机接线端子通过导线接到
12、对应的航空插座上，所有磁簧开关线也接到对应的航空插座上，使三维雕刻机与电控柜间的接线，只要通过插拔航空插座和专用插接件便可以实现连接和断开，轻松便捷。e 控制盒主要由铝型材加工制作，在其面板上装有控制开关和按钮。如图 1-7 所示。图 1-7 控制盒面板控制开关按钮布置图各开关、按钮名称功能说明如下：“启动”按钮 SB1，自动运行时启动控制按钮。 1 实验指导书第 10 页 共 58 页 10“停止”按钮 SB2，自动运行时停止控制按钮。 2“复位”按钮 SB6，复位控制按钮。 3“紧急停止”按钮 ES1，当遇到突发事件或异常状况时，按下此按扭， 4自动门系统由于断电，立即停止运行，待人来处理
13、问题，从而保护人身和设备安全。如要从新运行设备，必须通过手动将此按钮复位后，系统才能恢复供电，从新启动运行设备。“手动/自动”二位主令开关 SA1，手动运行和自动运行模式选择开关。 5“速度选择”二位主令开关 SA3，各轴驱动电机高速/中速/低速运行选 6择开关。“轴正方向”按钮 SB7，手动运行模式下，各轴驱动电机正转运行方式 7选择按钮。“轴负方向”按钮 SB8，手动运行模式下，各轴驱动电机反转运行方式 8选择按钮。“主轴（正转/停止/反转） ”三位主令开关 SA2，控制主轴电机正转、停 9止、反转。“X 轴”按钮 SB3，手动运行模式下，X 轴驱动电机点动控制按钮。10“Y 轴”按钮 S
14、B4，手动运行模式下，Y 轴驱动电机点动控制按钮。11“Z 轴”按钮 SB5，手动运行模式下，Z 轴驱动电机点动控制按钮。12f 实训桌三维雕刻机的桌面和桌脚全部采用优质标准铝型材加工，重量轻、强度好、美观大方，实训台桌面丛向开有间隔距离均匀的若干 T 型槽，各种机械部件和各种电器元气件可以方便的在桌面上安装拆卸，另外桌脚设有滑轮实训装置可以方便的移动。2）电控柜电控柜是由以铝型材为主框架构成的柜子和电气电路两部分所组成。a 柜子柜子的主为铝型材，柜门采用透明材料设计，柜子内部装有一块用于安装电气元件和布线的网孔板，三侧和上下面则采用高密度板，柜子脚采用滚轮设计，因此，该柜子不仅美观、重量轻、强度好，而且便于移动。 实验指导书第 11 页 共 58 页 11另外透明的柜门结构设计，无须打开柜门，便可清楚看到柜内所有电气元件的外貌特征以及它们工作时的动作状态，使设备具备了很好的直观性。b 电气电路该部分是由组合开关、熔断器、断路器、继电器、接触器、开关电源、伺服驱动器、PLC（西门子 CPU226+EM223+EM253） 、接线端子及走线槽等组成。如图 1-8 所示。图 1-8 电气元件柜内布置图ASDA-B 系列伺服驱动器、电机及编码器简介ASDA-B 系列伺服驱动器实物，如图 1-9 所示。nts
