JGGJD-02 光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置

一、光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置的構(gòu)成：

光機(jī)電一體化控制實(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)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置技術(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。

三、光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置結(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 。

四、光機(jī)電一體化控制實(shí)訓(xùn)裝置實(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

五、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
1	實(shí)訓(xùn)桌	1190 × 800 × 840 mm 桌臺采用的是 30*60 的鋁型材	1 張
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	Φ 4\ Φ 6 ，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

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