一、概 述
本裝置是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)而研制的，適合機(jī)電一體化、電氣自動化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎(chǔ)上又針對教學(xué)及實訓(xùn)目的進(jìn)行了專門設(shè)計，強(qiáng)化了機(jī)電一體化的安裝與調(diào)試能力。本裝置由導(dǎo)軌式型材實訓(xùn)臺、機(jī)電一體化設(shè)備部件、電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊、交流電機(jī)模塊、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實訓(xùn)單元（包含上料機(jī)構(gòu)、搬運(yùn)機(jī)械手、皮帶輸送線、物件分揀等）和各種傳感器等組成。采用開放式和拆裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，使整個裝置能夠靈活的按實訓(xùn)教學(xué)需要組裝機(jī)電一體化設(shè)備。裝置采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計及抽屜式模塊放置架，組合方便?？刂茖ο缶捎玫湫蜋C(jī)電設(shè)備部件，接近工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，滿足實訓(xùn)教學(xué)需求。
二、實訓(xùn)考核裝置的構(gòu)成：
實訓(xùn)裝置由由鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺、典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實訓(xùn)模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機(jī)等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，實訓(xùn)裝置用于機(jī)械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，也可添加機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備，使整個裝置能夠靈活的按教學(xué)或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和抽屜式模塊放置架，互換性強(qiáng)；按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設(shè)備需完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽所要求，同時還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產(chǎn)模擬系統(tǒng)，以配合各個用戶學(xué)校不同層次，不同專業(yè)的教學(xué)及培訓(xùn)要求。
三、技術(shù)參數(shù)
1. 交流電源：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：長×寬×高=1200×800×1500 mm；
4. 整機(jī)功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實驗導(dǎo)線。
1）設(shè)備結(jié)構(gòu)：
實訓(xùn)裝置臺架為鋁合金導(dǎo)軌式，實訓(xùn)考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結(jié)合，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
2）鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺：可以安裝送料機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、傳輸分揀機(jī)構(gòu)。實訓(xùn)模塊及PLC主機(jī)等可以放置在拉出式的支架上。
3）觸摸屏：MCGS7062,模塊材料要求：高強(qiáng)度塑料外殼、重量輕，面板是鐵質(zhì)噴塑板。
PLC模塊及變頻器模塊：PLC 40點以上IO三菱FX2N-48MR；變頻器：三菱D720 0.4KW；模塊材料要求：高強(qiáng)度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進(jìn)口油墨絲印。
4）電源模塊：三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；
按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；
5）一體化接線排：接線排殼體上兩側(cè)相對設(shè)置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應(yīng)的安全插座通過導(dǎo)電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設(shè)有固定用的螺孔，可以固定在實訓(xùn)桌上。
6）井式上料機(jī)構(gòu)：井式工件庫1件，物料推出機(jī)構(gòu)1件，光電傳感器2只，磁性開關(guān)2只，單缸氣缸1只，單控電磁閥1只，警示燈1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
7）氣動機(jī)械手裝置：四自由度氣動機(jī)械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；氣動手臂兩側(cè)裝有2個限位擋板，擋板上裝有電感傳感器、緩沖閥，進(jìn)行對手臂的旋轉(zhuǎn)限位。整個搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
8）物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機(jī)驅(qū)動，在傳送帶端點處設(shè)計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
四、光機(jī)電一體化實訓(xùn)考核裝置的配置
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序號 |
名稱 |
主要元件或型號、規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
實訓(xùn)桌 |
1200×800×840 mm |
1張 |
桌臺采用的是20*80的鋁型材。 |
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2 |
觸摸屏模塊 |
MCGS 7062 7英寸工業(yè)彩色觸摸屏 |
1塊 |
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3 |
PLC模塊 |
三菱FX2N-48MR 繼電器 |
1塊 |
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4 |
變頻器模塊 |
變頻器D720功率：0.4KW |
1塊 |
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5 |
電源模塊 |
三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個，單相電源插座2個； |
1塊 |
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6 |
按鈕模塊 |
24 V/6 A兩組5V/6 A一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只； |
1套 |
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7 |
井式上料部件 |
單桿氣缸，磁性開關(guān)，電磁閥，光電開關(guān)1只； |
1套 |
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8 |
氣動機(jī)械手部件 |
單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，氣手爪1只，旋轉(zhuǎn)氣缸1只，磁性開關(guān)6只，雙控電磁換向閥1只，單控電磁閥3只； |
1套 |
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9 |
皮帶輸送機(jī)部件 |
三相減速電機(jī)（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條； |
1套 |
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10 |
物件分揀部件 |
單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關(guān)3只，物件導(dǎo)槽3個，單控電磁換向閥3只 |
1套 |
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11 |
接線端子模塊 |
接線端子和安全插座 |
1塊 |
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12 |
物料 |
金屬2個，尼龍黑白各2個 |
6個 |
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13 |
安全插線 |
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1套 |
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14 |
氣管 |
Φ4Φ6，氣管為藍(lán)色，每臺配有足量氣管 |
1套 |
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15 |
PLC編程線纜 |
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1條 |
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16 |
觸摸屏與計算機(jī)通信線 |
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1條 |
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17 |
觸摸屏與PLC通信線 |
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1條 |
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18 |
配套工具 |
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1套 |
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19 |
產(chǎn)品配套光盤 |
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1套 |
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20 |
塑料泡沫盒 |
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1套 |
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21 |
靜音空氣壓縮機(jī) |
0Mpa-0.8Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標(biāo)準(zhǔn) |
1臺 |
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五、部分實訓(xùn)項目：
1．氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（1）氣動方向控制回路的安裝
（2）氣動速度控制回路的安裝
（3）氣動順序控制回路的安裝
（4）氣動機(jī)械手的安裝
（5）氣動系統(tǒng)氣路的連接
（6）磁性開關(guān)的位置調(diào)整
（7）氣動系統(tǒng)調(diào)試
（8）擺動控制回路的安裝
2．變頻器的安裝與調(diào)試
（1）變頻器與交流電機(jī)主電路的連接
（2）變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作
（3）變頻器面板控制交流電機(jī)調(diào)速
（4）通過變頻器外部端子控制電機(jī)啟停
3．機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試
（1）傳動裝置同軸度的調(diào)整
（2）皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整
（3）搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試
（4）物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試
（5）送料設(shè)備的安裝與調(diào)試
（6）自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試
4．電氣控制電路的安裝與PLC編程
（1）電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫
（2）電動機(jī)調(diào)速控制電路的連接與程序編寫
（3）皮帶輸送檢測程序編寫
（4）氣動順序動作控制程序編寫
（5）氣動機(jī)械手控制程序編寫
（6）機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫
（7）自動生產(chǎn)線控制程序編寫
5．自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（1）多種傳感器的安裝與調(diào)試
（2）皮帶輸送檢測的自動控制
（3）機(jī)械手的自動控制
（4）機(jī)電一體化的自動控制
（5）PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（6）自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試
6．觸摸屏基本控制及設(shè)置
（1）觸摸屏的接線和基本參數(shù)設(shè)置；
（2）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)；
（3）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。
7．可用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力
（1）機(jī)械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力
（2）機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力
（3）電路安裝能力
（4）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
（5）機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力
（6）自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
