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SBJC-01A3D虛擬機(jī)床及機(jī)床線路實訓(xùn)裝置
一、整體構(gòu)造及功能說明
（1）3D虛擬機(jī)床及機(jī)床線路實訓(xùn)裝置采用可移動屏柜式構(gòu)架，采用40工業(yè)鋁型材+鐵制噴塑，尺寸900×900×1700mm（不包括腳輪）。裝置有四個面，每個面對應(yīng)布置Z3050搖臂鉆床、M7120型平面磨床、X62W型萬能銑床、T68型臥式鏜床的電氣模擬線路，每個面安裝一個觸摸屏一體機(jī)，四個學(xué)生可同時進(jìn)行實訓(xùn)。
（2）3D虛擬機(jī)床及機(jī)床線路實訓(xùn)裝置由機(jī)床電氣線路、模擬裝置、門板（包括按鈕）、轉(zhuǎn)換接口模塊、15寸觸摸屏一體機(jī)、3D虛擬機(jī)床軟件、三相漏電保護(hù)開關(guān)、三相相序檢測器、機(jī)床實訓(xùn)線路圖紙等組成。
（3）3D虛擬機(jī)床及機(jī)床線路實訓(xùn)裝置可進(jìn)行Z3050搖臂鉆床故障診斷與維修實訓(xùn)、M7120平面磨床故障診斷與維修實訓(xùn)、X62W萬能銑床故障診斷與維修實訓(xùn)、T68臥式鏜床故障診斷與維修實訓(xùn)。
二、主要電氣部件及模塊功能與說明
（1）15寸觸摸屏一體機(jī)可以采用手指觸摸控制計算機(jī)運(yùn)行，該一體機(jī)將對應(yīng)的虛擬機(jī)床3D結(jié)構(gòu)以及動作狀態(tài)通過動畫的形式展現(xiàn)出來。軟件上有機(jī)床的學(xué)習(xí)資料，可供學(xué)生邊練習(xí)邊體會機(jī)床的結(jié)構(gòu)與電氣的關(guān)系。15寸觸摸屏一體機(jī)采用四線電阻式觸摸屏、windows操作系統(tǒng)、CPU 1.8G、4G內(nèi)存、128G固態(tài)硬盤，用于安裝3D虛擬機(jī)床軟件。3D虛擬軟件包含Z3050搖臂鉆床、M7120型平面磨床、X62W型萬能銑床、T68型臥式鏜床的結(jié)構(gòu)3D展示、操作狀態(tài)、機(jī)構(gòu)運(yùn)行等內(nèi)容和功能，并可由機(jī)床電氣線路操控運(yùn)動。每套3D虛擬機(jī)床及機(jī)床線路實訓(xùn)裝置含4臺15寸觸摸屏一體機(jī)。
轉(zhuǎn)換接口模塊是與15寸觸摸屏一體機(jī)配合使用，用于將線路的動作結(jié)果轉(zhuǎn)換成計算機(jī)信號，以驅(qū)動計算機(jī)軟件中的虛擬機(jī)床進(jìn)行相應(yīng)的動作。
（3）每種機(jī)床的實訓(xùn)線路圖粘貼在相應(yīng)的屏柜門上，與線路完全符合；實訓(xùn)時可直接使用該圖紙。
（4）三相相序檢測器安放在電機(jī)旁，用于檢測電機(jī)是否缺相以及電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向并燈光指示，把檢測的信息發(fā)送給轉(zhuǎn)換接口模塊。每套設(shè)備共需要14個三相相序檢測器檢測13臺電機(jī)，其中雙速電機(jī)需要兩個三相相序檢測器。
（5）三相漏電保護(hù)開關(guān)作為屏柜的總電源，需要開啟后，才能進(jìn)行實訓(xùn)考核。
三、模擬裝置功能與技術(shù)說明
（1）鉆床搖臂模擬裝置用于模擬鉆床搖臂的升降，安裝在電氣線路旁；采用滾珠絲杠滑臺，在滑臺上安裝機(jī)床專用組合開關(guān)，當(dāng)升降到位時，組合開關(guān)先關(guān)的觸頭閉合或斷開。
（2）鉆床液壓模擬裝置用于模擬鉆床液壓部件的運(yùn)動，采用直線電機(jī)模擬液壓缸的升降；并碰壓行程開關(guān)，與鉆床搖臂模擬裝置配合使用。
（3）鏜床變速沖動模擬裝置用于模擬鏜床的主軸變速沖動和進(jìn)給變速沖動，采用直線光軸加轉(zhuǎn)動手柄，碰壓行程開關(guān)，完成變速沖動功能。
（4）銑床變速沖動模擬裝置模擬銑床主軸變速沖動和工作臺進(jìn)給沖動，采用直線光軸加轉(zhuǎn)動手柄，碰壓行程開關(guān)，完成變速沖動功能。
（5）電磁吸盤模擬裝置模擬磨床工作臺零件加工電磁鐵工況，采用圓形電磁鐵，4MM鐵質(zhì)工件（帶彈簧）。電磁鐵充磁，工件被電磁鐵吸住；電磁鐵失磁，工件回復(fù)到原位。
四、3D虛擬軟件技術(shù)說明
1)功能：信息化虛擬仿真上位機(jī)，交互式軟件接口實現(xiàn)與下位機(jī)通訊。采用軟件建模及上位機(jī)界面設(shè)計，實現(xiàn)與下位機(jī)的通訊功能（USB），實現(xiàn)上位機(jī)的虛擬仿真。
采用Unity 3D 也稱 Unity，實時三維動畫等類型互動內(nèi)容的多平臺的綜合型開發(fā)工具；
使用引擎UnReal、CryENGINE、Havok Physics、Game Bryo、Source Engine，實現(xiàn)仿真動畫和實物實時同步；
2)3D仿真軟件模型包括：Z3050搖臂鉆床、M7120型平面磨床、X62W型萬能銑床、T68型臥式鏜床的結(jié)構(gòu)3D展示、操作狀態(tài)、機(jī)構(gòu)運(yùn)行等內(nèi)容和功能，并可由機(jī)床電氣線路操控運(yùn)動。各模型均可任意放大、縮小和旋轉(zhuǎn)，具有直觀立體、真實互動的效果。
模型根據(jù)對每個電氣元器件的狀態(tài)采集，模型進(jìn)行不同狀態(tài)的動作。
3)仿真驅(qū)動器主機(jī)：
電源： DC24V，≤200mA
數(shù)字I/O：14路輸入 支持DC3V-DC5V等不通電壓等級點位采集，無損接線，不破壞實際電路原理的電壓等級
信號輸出：12路輸出 支持DC24V電壓信號輸出，可實現(xiàn)外設(shè)設(shè)備控制
狀態(tài)指示：電源指示、I/O狀態(tài)指示、通訊狀態(tài)指示
支持通訊接口： 支持USB、RS485通信方式
通訊波特率： 9600
嵌入式系統(tǒng)： 內(nèi)置μC/OS-III嵌入式系統(tǒng)
控制芯片： ARM Cortex-M3
尺寸： 145*90*40mm
3）備用通訊接口：
通過備用通訊接口，可以添加多路輸出接口，再增加繼電器控制板即可升級為智能考核系統(tǒng)，實現(xiàn)故障隨機(jī)設(shè)置，智能排故，智能評分功能。
五、配置清單
|
序號 |
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
控制柜體 |
套 |
1 |
|
|
2 |
15寸觸摸屏一體機(jī) |
套 |
4 |
|
|
3 |
Z3050搖臂鉆床控制電路 |
套 |
1 |
|
|
4 |
M7120型平面磨床控制電路 |
套 |
1 |
|
|
5 |
X62W型萬能銑床控制電路 |
套 |
1 |
|
|
6 |
T68型臥式鏜床控制電路 |
套 |
1 |
|
|
7 |
信息采集系統(tǒng) |
套 |
4 |
|
|
8 |
3D虛擬軟件 |
套 |
1 |
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|
9 |
電機(jī)組 |
套 |
4 |
帶相序繼電器 |
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數(shù)控機(jī)床維修實訓(xùn)室設(shè)備,數(shù)控機(jī)床維修實訓(xùn)安裝設(shè)備 |
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模塊式柔性自動環(huán)形生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)、FMS柔性生產(chǎn)制造實驗系統(tǒng) |
