自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置_機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備

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自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置

一、產(chǎn)品說明
自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個(gè)單元組成。電氣布局采用雙抽屜式,所有其電氣控制器都安裝在網(wǎng)孔板式的抽屜上。
1)自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置能夠把PLC控制單元、變頻器單元、步進(jìn)電機(jī)單元、觸摸屏單元、調(diào)試單元、電源單元模塊化獨(dú)立設(shè)計(jì),既可應(yīng)用在本設(shè)備中,也可將模塊放置于其他設(shè)備使用。
2)裝置平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)理念,可適用不同廠家型號(hào)的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。
3)自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置可實(shí)現(xiàn)梯級(jí)培訓(xùn)模式,既可完成各單個(gè)模塊基本知識(shí)培訓(xùn),也可完成相關(guān)模塊構(gòu)建復(fù)雜控制回路的設(shè)計(jì)及排故訓(xùn)練。
4)裝置選用的元器件應(yīng)工業(yè)化,穩(wěn)定性及耐用性高,適應(yīng)長時(shí)間培訓(xùn)。
5)系統(tǒng)應(yīng)能模擬工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)、加工、裝配、分揀等過程,實(shí)現(xiàn)貨物的供給、識(shí)別、搬運(yùn)、分揀、加工、裝配等過程。
6)應(yīng)具有專業(yè)技能培訓(xùn):系統(tǒng)組裝、調(diào)試和運(yùn)行、系統(tǒng)故障檢查、排除和維護(hù)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作。
7)自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置應(yīng)設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)等,防止誤操作對(duì)操作者和設(shè)備帶來的危險(xiǎn)。
8)系統(tǒng)應(yīng)采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),所有的控制器、傳感器、執(zhí)行器的控制信號(hào)及電源信號(hào)都引到接口單元,在接口單元上可由學(xué)生自主接線,可依據(jù)不同的控制要求,搭建多種控制方案。
9)可擴(kuò)展性強(qiáng),設(shè)備預(yù)留可擴(kuò)展空間,可根據(jù)工業(yè)發(fā)展形勢(shì)及用戶方合理性建議進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)展。
10)自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置不僅適用于西門子品牌PLC主機(jī),應(yīng)還可適用于其他品牌的PLC,如三菱FX2N型PLC等。

二、技術(shù)指標(biāo)
1、交流電源:三相五線制, AC 380V/220V±10% 50 Hz;
2、溫度:-10C-40C;環(huán)境濕度: 90% (25℃) ;
3、實(shí)訓(xùn)桌外形尺寸:長x寬x高=2000mmx960mmx840mm;
4、整機(jī)消耗: <=1.5kVA;
5、氣源工作壓力:最小0.6Mbar,最大1Mbar
6、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)。
7、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。
三、設(shè)備構(gòu)成
自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備應(yīng)包括實(shí)訓(xùn)桌、PLC控制模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、步進(jìn)模塊、供料單元、輸送單元、加工單元、裝配單元、分料單元、傳感器、電磁閥組、氣缸、工具、控制單元、電腦推車、計(jì)算機(jī)、空氣壓縮機(jī)等組成
1、供料單元:
按照需要將放置在料倉中待加工工件(原料)自動(dòng)地推出到物料臺(tái)上,以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取,輸送到其他單元上。主要包括豎式料筒,頂料氣缸,推料氣缸,物料檢測(cè)傳感器部件,安裝支架平臺(tái),材料檢測(cè)裝置部件,帶保護(hù)接線端子單元等組成。圖示如下:

2、加工單元:
把該單元物料臺(tái)上的工件(工件由輸送單元的抓取機(jī)械手裝置送來)送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面,完成一次沖壓加工動(dòng)作,然后再送回到物料臺(tái)上,待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。主要包括滑動(dòng)料臺(tái),模擬沖頭和沖床,帶保護(hù)接線端子單元等組成。圖示如下:

3、裝配單元:
完成將該單元料倉內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件嵌入到已加工的工件中的裝配過程。主要包括供料機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)送料單元,機(jī)械手裝配單元,放料臺(tái),帶保護(hù)接線端子單元等組成。圖示如下:

4、分揀單元：
完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀,使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。主要包括傳送帶機(jī)構(gòu),三相電機(jī)動(dòng)力單元,分揀氣動(dòng)組件,傳感器檢測(cè)單元,高進(jìn)度反饋和定位機(jī)構(gòu),帶保護(hù)接線端子單元等組成。圖示如下:

5、輸送單元:
通過直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺(tái)上精確定位,并在該物料臺(tái)上抓取工件,·把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下,實(shí)現(xiàn)傳送工件的功能。主要包括四自由度機(jī)械手,直線輸單元,比例傳送機(jī)構(gòu),多功能安裝支架,同步輪,同步帶,帶保護(hù)接線端子單元等組成。圖示如下:

6、工作單元（電氣控制)：
自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置將機(jī)械裝置和電氣控制部分的相對(duì)分離。每一工作單元機(jī)械裝置整體安裝在底板上,而控制工作單元生產(chǎn)過程的PLC裝置則安裝在工作臺(tái)兩側(cè)的抽屜板上。機(jī)械裝置上的各電磁閥和傳感器的引線均連接到裝置側(cè)的接線端口上。PLC的I/O引出線則連接到PLC側(cè)的接線端口上。兩個(gè)接線端口間通過多芯信號(hào)電纜互連。
裝置側(cè)的接線端口的接線端子端子結(jié)構(gòu),上層端子用以連接DC24V電源的+24V端,底層端子用以連接DC24V電源0V端, 中間層端子用以連接各信號(hào)線。
PLC側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu),上層端子用以連接各信號(hào)線,其端子號(hào)與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對(duì)應(yīng)。底層端子用以連接DC24V電源的+24V端和0V端。
裝置側(cè)的接線端口和PLC側(cè)的接線端口之間通過專用電纜連接。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號(hào), 15針接頭電纜連接PLC的輸出信號(hào)。
7、供電電源:
外部供電電源為三相五線制AC 380V/220V。總電源開關(guān)選用DZ47LE-32/C32型三相四線漏電開關(guān)。DC24V6A開關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元,及輸送單元的直流電源。
8、控制系統(tǒng):
每一工作單元可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),同時(shí)也可以通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。
①當(dāng)工作單元自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí),其設(shè)備運(yùn)行的主令信號(hào)以及運(yùn)行過程中的狀態(tài)顯示信號(hào),來源于該工作單元按鈕指示燈模塊。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端子排上。
②當(dāng)各工作單元通過網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)時(shí)。
9、按鈕模塊:
該模塊放置在抽屜式模塊放置架上,模塊上安裝的所有元器件的引出線均連接到面板上的安全插孔,按鈕/指示燈模塊內(nèi)安裝了按鈕/開關(guān),指示燈/峰鳴器和開關(guān)穩(wěn)壓電源等三類元器件,具體如下:
(1)按鈕/開關(guān):急停按鈕1只,轉(zhuǎn)換開關(guān)2只,復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只, 自鎖按鈕黃、綠、紅各1只。(2)指示燈峰鳴器: 24V指示燈黃、綠、紅各2只,蜂鳴器1只。
(3)開關(guān)穩(wěn)壓電源: DC 24 V/6 A, 12 V/2A各一組。
10、變頻器:
該模塊放置在抽屜式模塊放置架上,模塊上安裝的所有元器件的引出線均連接到面板上的安全插孔,該變頻模塊涵蓋了常用的使用端口,所有端口采用開放式結(jié)構(gòu),可與各種設(shè)備聯(lián)用,如PLC,模擬量等。①工藝:鋁塑外殼,完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺(tái)抽屜式架體,接口開放到控制面板,并提供誤接線保護(hù)功能。
②控制面板工藝: 2mm厚鋁塑面板加強(qiáng)絕緣,采用印刷技術(shù),保證圖形符號(hào)永不脫落。
③模塊包括變頻器。提供BOP操作面板。
11、PLC模塊:
該模塊放置在抽屜式模塊放置架上,模塊上安裝的所有元器件的引出線均連接到面板上的安全插孔。
①工藝:鋁塑外殼,完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺(tái)抽屜式架體, I/O接口開放到控制面板,并提供誤接線保護(hù)功能,具有保險(xiǎn)管座(250V,1A)。
12、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊:
該模塊采用Kinco 3M458三相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。模塊將驅(qū)動(dòng)器的各端口引出,并內(nèi)含DC24開關(guān)電源,供驅(qū)動(dòng)模塊供電。
13、觸摸屏模塊:
工藝:鐵質(zhì)外殼,通訊接口轉(zhuǎn)引到控制面板,便利于學(xué)生接線操作。
模塊包括昆侖通態(tài)觸摸屏TPC7062K 7寸, 65000色:
14、控制單元模塊:
①工藝:鋁塑外殼,完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺(tái)抽屜式架體, I/O接口開放到控制面板,并提供誤接線保護(hù)功能。
②配備有指示燈(24VDC) :黃色(HL1) 、綠色(HL2) 、紅色(HL3)各一只。主令器件:綠色常開按鈕SB1一只,紅色常開按鈕SB2一只,選擇開關(guān)SA (一對(duì)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)) ,急停按鈕QS (一個(gè)常閉觸點(diǎn))。
四、配置清單

名稱	主要技術(shù)指標(biāo)	數(shù)量	單位
實(shí)訓(xùn)桌	2000mmx1000mmx800mm鋁鋼結(jié)構(gòu),帶滾輪(滾輪帶有剎車) ,雙面四抽屜,抽屜采用網(wǎng)空板,設(shè)備安裝靈活。	1	臺(tái)
供料單元	主要包括豎式料筒,頂料氣缸,推料氣缸,物料檢測(cè)傳感器部件,安裝支架平臺(tái),材料檢測(cè)裝置部件,帶保護(hù)接線端子單元等組成。	1	套
輸送單元	主要包括四自由度機(jī)械手,直線輸單元,比例傳送機(jī)構(gòu),多功能安裝支架,同步輪,同步帶,帶保護(hù)接線端子單元等組成。	1	套
輸送單元	同步帶:采用了T5 10系列型號(hào)的同步帶3.5米和環(huán)形同步帶T5*250 10。	1	套
加工單元	主要包括滑動(dòng)料臺(tái),模擬沖頭和沖床,帶保護(hù)接線端子單元等組成。	1	套
裝配單元	主要包括供料機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)送料單元,機(jī)械手裝配單元,放料臺(tái),帶保護(hù)接線端子單元等組成。	1	套
分料單元	主要包括傳送帶機(jī)構(gòu),三相電機(jī)動(dòng)力單元,分揀氣動(dòng)組件,傳感器檢測(cè)單元,高進(jìn)度反饋和定位機(jī)構(gòu),帶保護(hù)接線端子單元等組成。	1	套
配電箱	配電箱底部采用網(wǎng)孔板式安裝方式,可提高設(shè)備安裝的靈活性和散熱功能。配電箱尺寸(480390120) mm采用2mm厚的鐵板折疊而成,網(wǎng)孔板可使用有效面積178600平方mm。	1	套
伺服	MHMJ022G1U永磁同步交流伺服電機(jī),及MADKT1507E全數(shù)字交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置作為運(yùn)輸機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制裝置。	1	套
三相電機(jī)	80YS25GY38/80GK10HF702主要由電機(jī)和減速箱組成,減速比為1: 10.	1	臺(tái)
光電傳感器	日本神視SUNX/CX-441/漫反射型/7只;	7	只
光電傳感器	德國施克SICK/MHT15-N2317/2只;	2	只
接近傳感器	GH1-F1710NA/1只;	1	只
金屬傳感器	GH1-305QA/2只;	2	只
光纖傳感器	歐姆龍/ E3X-NA11 E32-DC200/3只,配套使用	3	只
警示燈	XVGB3T	1	只
雙向電控氣閥	4V120-J6,帶燈,帶匯流板,帶電磁閥組件。	2	只
單向電控氣閥	4V110-06,帶燈,帶匯流板,帶電磁閥組件。	16	只
氣缸	配磁性開關(guān)、按裝支架	18	只
通訊裝置	帶正版編程電纜和通訊模塊	1	套
過濾減壓閥	GFR20008F1	1	只
電源配電系統(tǒng)	漏電保護(hù)開關(guān),帶總開關(guān)和各單元獨(dú)立開關(guān)	1	套
氣泵	W58	1	臺(tái)
工具	見工具表	1	套
帶保護(hù)接線端子組	純銅導(dǎo)軌式	5	套
控制單元	由3個(gè)指示燈組成, 2個(gè)點(diǎn)動(dòng)按鈕, 1個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān), 1個(gè)急停按鈕組成。	5	只
可編程控制器	見PLC配置表	1	套
物料	6種,每樣10個(gè)	1	套
觸摸屏	TPC7062KX	1	臺(tái)
課本	光機(jī)電一體化配套	8	本
實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書	光機(jī)電一體化配套	8	本
電腦桌	鋼木結(jié)構(gòu),顯示器有效安放面積不小于0.28MM2, 電腦機(jī)柜放置與右下角, 自帶鍵盤托盤,操作方便靈活帶顯示器防護(hù)欄,防止顯示器的碰撞跌落。尺寸: 600500750mm	1	個(gè)
臺(tái)式計(jì)算機(jī)	顯示器22寸、CPU四核、4G內(nèi)存、500G硬盤、獨(dú)立顯卡;必須為國內(nèi)外品牌。	1	套
教學(xué)輔助軟件	可通過軟件內(nèi)置PLC程序編程界面編程并可寫入虛擬PLC中控制3D仿真模型。可模擬輸送帶啟停及正反轉(zhuǎn)、不同尺寸物料雙通道分揀、物料供給控制、物料檢測(cè)、物料加工、機(jī)械控制、交通信號(hào)燈控制、不同尺寸物料三通道分揀、升降機(jī)控制、不同尺寸物料經(jīng)傳輸帶正反轉(zhuǎn)輸送至不同倉庫、次品分揀、自動(dòng)門控制、舞臺(tái)升降與幕布控制等不少于20個(gè)3D仿真模型。軟件還可監(jiān)控虛擬PLC輸入/輸出狀態(tài),當(dāng)部件卡住時(shí)可使用復(fù)位功能復(fù)位。軟件具有分步式教學(xué)功能,從易到難教學(xué)。	1	套

工具配置表：

名稱	參數(shù)	單位	數(shù)量
工具箱	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	只
內(nèi)六角扳手	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	套
尖嘴鉗	160mm	1	只
剝線鉗	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	只
壓線鉗	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	把
十字螺絲刀	新發(fā)3寸	1	把
一字螺絲刀	新發(fā)3寸	1	把
斜口鉗	160mm	1	只
十字螺絲刀	3x75mm	1	把
一字螺絲刀	3x75mm	1	把
鐘表螺絲刀	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	套
萬用表	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	個(gè)
奶子錘(小號(hào))	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	個(gè)
尼龍棒	長20cm直徑30mm	1	條
橡膠榔頭(小號(hào))	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	個(gè)
內(nèi)卡簧鉗	標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格	1	把

五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
能融合了機(jī)械技術(shù)(包括氣動(dòng)技術(shù)) 、傳感器技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。
1、氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目:
(1)氣動(dòng)方向控制回路的安裝
(2)氣動(dòng)速度控制回路的安裝
(3)擺動(dòng)控制回路的安裝
(4)氣動(dòng)順序控制回路的安裝
(5)氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安裝
(6)氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試
(7)氣動(dòng)綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝
2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項(xiàng)目:
(1)三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫
(2)三相電動(dòng)機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫
(3)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫
(4)變頻器模擬量控制的連接與控制程序編寫;通過自由口編程實(shí)現(xiàn)變頻器網(wǎng)絡(luò)控制
(5)用PLC脈沖輸出或定位模塊來控制伺服電機(jī)的技術(shù)(擴(kuò)展)
(6)伺服電機(jī)控制電路的連接與參數(shù)設(shè)置
(7) PLC控制網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)
(8)氣向控制程序編寫
(9)氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫
(10)氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫
(11)皮帶輸送機(jī)控制程序編寫
(12)機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫
(13)自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫。
3, PLC通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝、程序編制及調(diào)試:
(1) PLC控制技術(shù)-485通信技術(shù)的編程和調(diào)試
(2) PLC控制技術(shù)一現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)的編程和調(diào)試(擴(kuò)展)
4、機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目:
(1)傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整
(2)供料單元的機(jī)械安裝與調(diào)整
(3)加工單元的機(jī)械安裝與調(diào)整
(4)裝配單元的機(jī)械安裝與調(diào)整
(5)分揀單元的機(jī)械安裝與調(diào)整
(6)輸送單元的機(jī)械安裝與調(diào)試
(7)自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試
5、本裝備用于考核或技能競(jìng)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(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
(5)變頻器在自動(dòng)生產(chǎn)線的使用能力
(6)伺服電機(jī)在自動(dòng)生產(chǎn)線的使用能力
(7) PLC模擬量控制在自動(dòng)生產(chǎn)線的使用能力
(8)機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力
(9)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
(10) PLC網(wǎng)絡(luò)的安裝、編程與調(diào)試能力
(11)人機(jī)界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力
(12)符合國家職業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"可編程序設(shè)計(jì)師三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

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自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置