光機(jī)電氣一體化控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、實(shí)訓(xùn)考核裝置的構(gòu)成：

實(shí)訓(xùn)裝置由由鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)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(shí)訓(xùn)模塊、接線端子排和各種傳感器、計(jì)算機(jī)等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，實(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(gè)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、光機(jī)電一體化實(shí)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(shí)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 5.7英寸 TFT真彩MT4300，65K色（觸摸屏采用臺灣步科） 1塊 3 PLC模塊 選用三菱FX1N-40MR 5臺 SC-09通信線、5根， FX1N-485BD通訊模塊 5塊 能完成（1）網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試；（2）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試；（3）基于485現(xiàn)場總線多臺PLC的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試。 1套 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(hù)）1個(gè)，熔斷器3只，單相電源插座2個(gè)，安全插座5個(gè)； 1塊 6 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； 1套 7 物料傳送機(jī)部件 三相交流減速電機(jī)（AC380V，輸出轉(zhuǎn)速130r/min）1臺，送料盤1個(gè)，光電開關(guān)1只； 1套 8 氣動機(jī)械手部件 單出雙桿氣缸2只，氣手爪1只，旋轉(zhuǎn)氣缸1只，磁性開關(guān)6只，氣流閥6只，非標(biāo)螺絲2只，雙控電磁換向閥1只；單控電磁閥2只，電磁閥和氣缸都采用日本SMC 1套 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1355×49×2 mm 1條； 1套 10 加工機(jī)構(gòu) 主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運(yùn)動裝置、主軸電機(jī)、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥（日本SMC）、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 1套 11 物件包裝機(jī)構(gòu) 主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關(guān)（歐姆龍）、電磁閥（日本SMC）、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器（整套采用歐姆龍器件）、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 1套 12 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)6只，物件導(dǎo)槽3個(gè)，單控電磁換向閥3只，氣缸和電磁閥均采用日本SMC 1套 13 接線端子模塊 接線端子和安全插座 1塊 14 物料 金屬5個(gè)，尼龍黑白各5個(gè) 15個(gè) 15 安全插線 1套 16 氣管 Φ4\Φ6，氣管為藍(lán)色，每臺配有足量氣管 1套 17 PLC編程線纜 1條 18 觸摸屏與計(jì)算機(jī)通信線 1條 19 觸摸屏與PLC通信線 1條 20 配套工具 1套 21 產(chǎn)品配套光盤 1套 22 線架 1個(gè) 23 電腦推車 1臺 24 塑料泡沫盒 1套 25 靜音空氣壓縮機(jī) 0Mpa-1.0Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標(biāo)準(zhǔn) 1臺

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(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。

四、設(shè)備結(jié)構(gòu)：

實(shí)訓(xùn)裝置臺架為鋁合金導(dǎo)軌式，實(shí)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。 1、鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)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(shí)訓(xùn)模塊及PLC主機(jī)等可以放置在拉出式的支架上。 2、觸摸屏模塊：MT4300C,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。 3、PLC模塊及變頻器模塊：PLC 40點(diǎn)以上IO西門子；變頻器：西門子；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(gè)，熔斷器3只，單相電源插座2個(gè)，安全插座5個(gè)； 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(shí)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；整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)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、加工機(jī)構(gòu)：主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運(yùn)動裝置、主軸電機(jī)、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 9、物件包裝機(jī)構(gòu)：主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關(guān)、電磁閥（日本SMC）、直流減速電機(jī)、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 10、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(diǎn)處設(shè)計(jì)有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個(gè)出料槽，對應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時(shí)正對料槽位置裝有推料氣缸，共計(jì)三個(gè)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、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

1、氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目： 選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動控制元件，可完成下列氣動技術(shù)的工作任務(wù)： 項(xiàng)目一 氣動方向控制回路的安裝； 項(xiàng)目二 氣動速度控制回路的安裝； 項(xiàng)目三 擺動控制回路的安裝； 項(xiàng)目四 氣動順序控制回路的安裝； 項(xiàng)目五 氣動機(jī)械手裝置的安裝； 項(xiàng)目六 氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試； 2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項(xiàng)目： 選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列PLC應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù)： 項(xiàng)目七 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫； 項(xiàng)目八 電動機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫； 項(xiàng)目九 氣動方向控制程序編寫； 項(xiàng)目十 氣動順序動作控制程序編寫； 項(xiàng)目十一 氣動機(jī)械手控制程序編寫； 項(xiàng)目十二 皮帶輸送機(jī)控制程序編寫； 項(xiàng)目十三 機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫； 項(xiàng)目十四 自動生產(chǎn)線控制程序編寫。 3、機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目 選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)： 項(xiàng)目十五 傳動裝置同軸度的調(diào)整； 項(xiàng)目十六 皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整； 項(xiàng)目十七 搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試； 項(xiàng)目十八 物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試； 項(xiàng)目十九 送料設(shè)備的安裝與調(diào)試； 項(xiàng)目二十 自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。 4、 自動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試項(xiàng)目 選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù)： 項(xiàng)目二十一 多種傳感器的安裝與調(diào)試； 項(xiàng)目二十二 機(jī)械手的自動控制； 項(xiàng)目二十三 皮帶輸送機(jī)的自動控制； 項(xiàng)目二十四 機(jī)電一體化設(shè)備的自動控制； 項(xiàng)目二十五 PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試； 項(xiàng)目二十六 自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試。 5. PLC工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝及調(diào)試 系統(tǒng)選用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD網(wǎng)絡(luò)模塊，基于本網(wǎng)絡(luò)通信功能，可完成下列工業(yè)現(xiàn)場總線通信技術(shù)訓(xùn)練任務(wù)： 項(xiàng)目二十七N:N網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試 項(xiàng)目二十八N:N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試 項(xiàng)目二十九基于多臺PLC的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試