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SBJC-01A3D虛擬機床及機床線路實訓(xùn)裝置
一、整體構(gòu)造及功能說明
（1）3D虛擬機床及機床線路實訓(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，四個學(xué)生可同時進行實訓(xùn)。
（2）3D虛擬機床及機床線路實訓(xùn)裝置由機床電氣線路、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、3D虛擬機床軟件、三相漏電保護開關(guān)、三相相序檢測器、機床實訓(xùn)線路圖紙等組成。
（3）3D虛擬機床及機床線路實訓(xùn)裝置可進行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寸觸摸屏一體機可以采用手指觸摸控制計算機運行，該一體機將對應(yīng)的虛擬機床3D結(jié)構(gòu)以及動作狀態(tài)通過動畫的形式展現(xiàn)出來。軟件上有機床的學(xué)習(xí)資料，可供學(xué)生邊練習(xí)邊體會機床的結(jié)構(gòu)與電氣的關(guān)系。15寸觸摸屏一體機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)、機構(gòu)運行等內(nèi)容和功能，并可由機床電氣線路操控運動。每套3D虛擬機床及機床線路實訓(xùn)裝置含4臺15寸觸摸屏一體機。
轉(zhuǎn)換接口模塊是與15寸觸摸屏一體機配合使用，用于將線路的動作結(jié)果轉(zhuǎn)換成計算機信號，以驅(qū)動計算機軟件中的虛擬機床進行相應(yīng)的動作。
（3）每種機床的實訓(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旁，用于檢測電機是否缺相以及電機的旋轉(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，其中雙速電機需要兩個三相相序檢測器。
（5）三相漏電保護開關(guān)作為屏柜的總電源，需要開啟后，才能進行實訓(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動，采用直線電機模擬液壓缸的升降；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，交互式軟件接口實現(xiàn)與下位機通訊。采用軟件建模及上位機界面設(shè)計，實現(xiàn)與下位機的通訊功能（USB），實現(xiàn)上位機的虛擬仿真。
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)、機構(gòu)運行等內(nèi)容和功能，并可由機床電氣線路操控運動。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，模型進行不同狀態(tài)的動作。
3)仿真驅(qū)動器主機：
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 |
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 |
|
|
9 |
電機組 |
套 |
4 |
帶相序繼電器 |
|
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) |
