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光機電氣一體化控制實訓(xùn)系統(tǒng)

一、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、典型的機電一體化設(shè)備的機械部件、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)裝置用于機械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，也可添加機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；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。

二、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. 整機功耗：≤1.5 kW；

5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，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套的高強度安全型實驗導(dǎo)線。

三、光機電一體化實訓(xùn)考核裝置的配置：

序號 名稱 主要元件或型號、規(guī)格 數(shù)量 備注

1 實訓(xùn)桌 1190×800×840 mm 1張 桌臺采用的是30*60的鋁型材。

2 觸摸屏模塊 上海步科5.7英寸工業(yè)彩色觸摸屏 1塊

3 PLC模塊 FX2N-48MR繼電器輸出,24路輸入24路輸出 1塊

4 變頻器模塊 三菱D720功率：0.75KW 1塊

5 電源模塊 三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護）1個，單相電源插座2個； 1塊

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

7 上料加工機構(gòu)部件 單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，磁性開關(guān)3只，送料盤1個，電磁閥，光電開關(guān)1只； 1套

8 氣動機械手部件 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

9 皮帶輸送機部件 三相減速電機（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條； 1套

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

11 接線端子模塊 接線端子和安全插座 1塊

12 物料 金屬2個，尼龍黑白各2個 6個

13 安全插線 1套

14 氣管 Φ4\Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管 1套

15 PLC編程線纜 1條

16 觸摸屏與計算機通信線 1條

17 觸摸屏與PLC通信線 1條

18 配套工具 1套

19 產(chǎn)品配套光盤 1套

20 線架 1個

21 靜音空氣壓縮機 0Mpa-0.8Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標(biāo)準(zhǔn) 1臺

22 電腦推車 1臺

四、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。

1、鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺：可以安裝上料機構(gòu)、機械手搬運機構(gòu)、加工機構(gòu)、物件包裝機構(gòu)、傳輸分揀機構(gòu)。實訓(xùn)模塊及PLC主機為一體化設(shè)計放入抽屜式實訓(xùn)箱中。

2、觸摸屏：支架面板是鐵質(zhì)噴塑板。

3、PLC模塊及變頻器模塊：PLC 40點以上IO；變頻器：三菱；模塊材料要求：鋁板噴塑，進口油墨印刷字符。

4、電源模塊：三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護）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、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、上料機構(gòu)：工件庫1件，物料推出機構(gòu)1件，光電傳感器2只，磁性開關(guān)1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、氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；整個搬運機構(gòu)能完成四個自由度動作手臂上升下降，左右來回運動，夾緊放松。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

8、加工機構(gòu)：主要由物料臺、物料夾緊裝置、主軸電機、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥、支架、機械零部件構(gòu)成。

9、物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅(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。

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調(diào)速 （4）通過變頻器外部端子控制電機啟停

3．機電設(shè)備的安裝與調(diào)試 （1）傳動裝置同軸度的調(diào)整 （2）皮帶輸送機的安裝與調(diào)整 （3）搬運機械手設(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）電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫（2）電動機調(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 （5）氣動機械手控制程序編寫 （6）機電一體化設(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）機械手的自動控制 （4）機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。

一、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、典型的機電一體化設(shè)備的機械部件、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)裝置用于機械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，也可添加機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；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。

二、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. 整機功耗：≤1.5 kW； 5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，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套的高強度安全型實驗導(dǎo)線。

三、光機電一體化實訓(xùn)考核裝置的配置：

序號 名稱 主要元件或型號、規(guī)格 數(shù)量 備注

1 實訓(xùn)桌 1190×800×840 mm 1張 桌臺采用的是30*60的鋁型材。 2 觸摸屏模塊 上海步科5.7英寸工業(yè)彩色觸摸屏 1塊 3 PLC模塊 FX2N-48MR繼電器輸出,24路輸入24路輸出 1塊 4 變頻器模塊 三菱D720功率：0.75KW 1塊 5 電源模塊 三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護）1個，單相電源插座2個； 1塊 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 7 上料加工機構(gòu)部件 單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，磁性開關(guān)3只，送料盤1個，電磁閥，光電開關(guān)1只； 1套 8 氣動機械手部件 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 9 皮帶輸送機部件 三相減速電機（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條； 1套 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 11 接線端子模塊 接線端子和安全插座 1塊 12 物料 金屬2個，尼龍黑白各2個 6個 13 安全插線 1套 14 氣管 Φ4\Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管 1套 15 PLC編程線纜 1條 16 觸摸屏與計算機通信線 1條 17 觸摸屏與PLC通信線 1條 18 配套工具 1套 19 產(chǎn)品配套光盤 1套 20 線架 1個 21 靜音空氣壓縮機 0Mpa-0.8Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標(biāo)準(zhǔn) 1臺 22 電腦推車 1臺

四、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。

1、鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺：可以安裝上料機構(gòu)、機械手搬運機構(gòu)、加工機構(gòu)、物件包裝機構(gòu)、傳輸分揀機構(gòu)。實訓(xùn)模塊及PLC主機為一體化設(shè)計放入抽屜式實訓(xùn)箱中。

2、觸摸屏：支架面板是鐵質(zhì)噴塑板。 3、PLC模塊及變頻器模塊：PLC 40點以上IO；變頻器：三菱；模塊材料要求：鋁板噴塑，進口油墨印刷字符。

4、電源模塊：三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護）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、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、上料機構(gòu)：工件庫1件，物料推出機構(gòu)1件，光電傳感器2只，磁性開關(guān)1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、氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；整個搬運機構(gòu)能完成四個自由度動作手臂上升下降，左右來回運動，夾緊放松。氣缸及附屬傳感器選用SMC。

8、加工機構(gòu)：主要由物料臺、物料夾緊裝置、主軸電機、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥、支架、機械零部件構(gòu)成。

9、物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅(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。

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調(diào)速 （4）通過變頻器外部端子控制電機啟停 3．機電設(shè)備的安裝與調(diào)試 （1）傳動裝置同軸度的調(diào)整 （2）皮帶輸送機的安裝與調(diào)整 （3）搬運機械手設(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）電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫（2）電動機調(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 （5）氣動機械手控制程序編寫 （6）機電一體化設(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）機械手的自動控制 （4）機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。