KH-GJD02光機電一體化控制實訓(xùn)裝置
（一）技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：三相四線～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃ 相對濕度≤85%（25℃）
3、整機功耗：≤1.5kVA
4、安全保護：具有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置。安全性符合相關(guān)的國家標準。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。
（二）系統(tǒng)構(gòu)成：
光機電一體化控制實訓(xùn)裝置由鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺、機電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、步進電機驅(qū)動模塊、電源模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。其整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，學(xué)生可以自由組裝和調(diào)試送料檢測部件、物料搬運部件、物料分揀部件和自動生產(chǎn)線等機電一體化設(shè)備；PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、步進電機驅(qū)動模塊、常用裝置模塊等可任意調(diào)換和組合，進行機電設(shè)備安裝與調(diào)試、PLC控制程序的編寫與運行、變頻器調(diào)速系統(tǒng)的組裝與調(diào)試、PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試、光機電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試等專業(yè)知識與技能的教學(xué)和實訓(xùn)。
光機電一體化控制實訓(xùn)裝置的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。
（三）設(shè)備主要配置：
1、工作臺1800×800 mm，鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺，可以安裝送料機構(gòu)、機械手、傳輸分揀機構(gòu)。實訓(xùn)模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的支架上。
2、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
3、按鈕模塊：開關(guān)電源24V/6A，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；
4、PLC主機模塊：FX2N－48MR（含編程電纜、相關(guān)軟件），帶485通訊模塊。輸入輸出點連接至模塊面板大的安全插座上，并具有相關(guān)的保護措施。
5、變頻器模塊：E540－0.75kW，輸入輸出點連接至模塊面板大的安全插座上。
6、步進驅(qū)動模塊：三相、工作電流≥5A
7、供料機構(gòu)：包括工件庫，工件鎖緊裝置，工件推出裝置。主要有井式工件庫，直線氣缸，光電傳感器，工作定位裝置等
8、輸送機構(gòu)：包括直線移動裝置，工件取送裝置。主要有步進電機，薄型氣缸，擺臺，雙導(dǎo)桿氣缸，氣動手指，行程開關(guān)，磁性開關(guān)等
9、加工機構(gòu)：包括工件搬運裝置，工件加工裝置。主要有導(dǎo)軌、直線氣缸、薄型氣缸、工件夾緊裝置等
10、成品分揀機構(gòu)：包括皮帶傳輸線、成品分揀裝置。主要有直線皮帶輸送線、直線氣缸、三相異步電動機等
11、裝配機構(gòu)：包括裝配工件庫，裝配工件搬運裝置，裝配裝置。主要有工件庫、擺臺、導(dǎo)桿氣缸、氣動手指、直線氣缸、光電傳感器等
12、觸摸屏：三菱觸摸屏，5.7寸
13、接線端子排：接線端子排一側(cè)連接對象部件（學(xué)生自行接線），另一側(cè)已經(jīng)與安全插座底部連接好。
14、安全插線：1套，配套數(shù)量及長度必須滿足實訓(xùn)要求。
15、 PLC附件：線纜、軟件、光盤等
16、氣源、電源：要求分路通過漏電開關(guān)供電，靜音泵，氣路連接至桌面。
（四）可實現(xiàn)的實驗內(nèi)容：
該實訓(xùn)裝置能進行機電設(shè)備安裝、PLC應(yīng)用技術(shù)、電氣控制技術(shù)、自動控制技術(shù)、機電一體化技術(shù)等專業(yè)知識模塊的單項實訓(xùn)項目的教學(xué)，也能進行機電一體化設(shè)備、氣動系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)的綜合技能訓(xùn)練。
1、實際操作單元模塊可提供以下實訓(xùn)內(nèi)容：
電動機的正反轉(zhuǎn)和多地控制實訓(xùn)；電動機Y—△起動控制電路實訓(xùn)；工作臺自動往返控制實訓(xùn)；三臺電動機的順序控制實訓(xùn)（帶電機實物）；模擬小型生產(chǎn)線控制實訓(xùn)。
2、可完成的基礎(chǔ)訓(xùn)練項目為：
變頻器面板功能參數(shù)設(shè)置和操作實訓(xùn)；變頻器對電機點動控制、啟停控制；電機多段轉(zhuǎn)速控制
3、氣動技術(shù)教學(xué)與實訓(xùn)（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)教學(xué)與實訓(xùn)項目）：
氣動方向控制回路；氣動速度控制回路；擺動控制回路；氣動順序控制回路；氣動提升裝置；氣動機械手裝置；氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試；
4、電氣控制技術(shù)和PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)與實訓(xùn)（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)教學(xué)與實訓(xùn)項目）：
電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序；電動機調(diào)速控制電路的連接與控制程序；氣動方向控制程序；氣動順序動作控制程序；氣動機械手控制程序；皮帶輸送機控制程序；氣動成型機控制程序；機電一體化設(shè)備控制程序；自動生產(chǎn)線控制程序。
5、機電設(shè)備安裝和機電一體化技術(shù)教學(xué)與實訓(xùn)（選用該裝置配置的機電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機電設(shè)備安裝和機電一體化技術(shù)教學(xué)與實訓(xùn)項目）：
傳動裝置同軸度的調(diào)整；皮帶輸送機的安裝與調(diào)整；上料機構(gòu)的安裝與調(diào)試；物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試；送料設(shè)備的安裝與調(diào)試；加工機構(gòu)安裝與調(diào)試；安裝機構(gòu)的安裝與調(diào)試；自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。
6、自動控制技術(shù)教學(xué)與實訓(xùn)（用該裝置配置的機電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列機電設(shè)備安裝和機電一體化技術(shù)教學(xué)與實訓(xùn)項目）
接近開關(guān)；傳感器安裝與位置調(diào)整；機械手的自動控制；皮帶輸送機的自動控制；機電一體化設(shè)備的自動控制；PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試；摸屏技術(shù)應(yīng)用。
（一）技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：三相四線 ～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃ 相對濕度≤85%（25℃）
3、整機功耗：≤1.5kVA
4、安全保護：具有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置。安全性符合相關(guān)的國家標準。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。
（二）裝置結(jié)構(gòu)
1、光機電一體化控制實訓(xùn)裝置由型材實訓(xùn)臺、轉(zhuǎn)盤式上料機構(gòu)、氣動機械手、物料輸送及分揀機構(gòu)、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、各種傳感器、物料、I/O接口板和氣管等組成。
2、電源模塊由三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護）、熔斷器、單相電源輸出、三相電源輸出、電源插座、開關(guān)電源（提供DC24V）等組成。
3、按鈕模塊由急停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、復(fù)位按鈕、自鎖按鈕、指示燈等組成。
4、上料機構(gòu)由光電開關(guān)、警示燈、直流減速電機、轉(zhuǎn)盤上料機械結(jié)構(gòu)件等組成。
5、氣動機械手機構(gòu)由單出桿氣缸、雙出桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、氣爪、磁性開關(guān)、緩沖閥、電磁閥、電磁閥、機械結(jié)構(gòu)件等組成。
6、皮帶輸送機構(gòu)由三相減速電機（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺、平皮帶1200×40×1 mm 1條組成
7、物料分揀機構(gòu)由單出桿氣缸3只、磁性開關(guān)、電磁閥、電感式傳感器、電容式傳感器、物件導(dǎo)槽3個、機械結(jié)構(gòu)件等組成
8、每個單元都有統(tǒng)一的接線端子排，所有接線均帶編號，且元器件控制連接線必須先引至接線端子組，再由接線端子組統(tǒng)一進行接線分配。
9、整套實訓(xùn)考核裝置的PLC及變頻器采用三菱品牌，具體為：
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序號
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名稱
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型號及規(guī)格
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1
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三菱PLC主機
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FX2N_48MR
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2
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三菱變頻器
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工作電源:AC380V,輸出功率≥0.75KW
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10、所有PLC模塊要求具有短路安全保護裝置。
（三）實訓(xùn)項目
1、氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項目：
氣動方向控制回路的安裝；氣動速度控制回路的安裝；擺動控制回路的安裝；氣動順序控制回路的安裝；氣動機械手裝置的安裝
2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：
電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫；電動機調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；氣動方向控制程序編寫；氣動順序動作控制程序編寫；氣動機械手控制程序編寫；皮帶輸送機控制程序編寫；機電一體化設(shè)備控制程序編寫；自動生產(chǎn)線控制程序編寫。
3、機電設(shè)備安裝與調(diào)試項目
傳動裝置同軸度的調(diào)整；皮帶輸送機的安裝與調(diào)整；搬運機械手設(shè)備安裝與調(diào)試；物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試；送料設(shè)備的安裝與調(diào)試；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)試項目
多種傳感器的安裝與調(diào)試；機械手的自動控制；皮帶輸送機的自動控制；機電一體化設(shè)備的自動控制； PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試。
5、光機電一體化實訓(xùn)考核裝置用于考核或技能競賽，要求可考察的職業(yè)能力：
機械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力；機電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力；電路安裝能力；氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；機電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力；自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。
一、產(chǎn)品概述
機電一體化綜合實訓(xùn)考核設(shè)備根據(jù)任務(wù)引領(lǐng)式行為導(dǎo)向教學(xué)法,以重點培養(yǎng)學(xué)生的動手實操能力,團隊協(xié)作能力,創(chuàng)新能力等。是面向職業(yè)教育的新一代綜合機電一體化實訓(xùn)考核設(shè)備。該設(shè)備由鋁合金安裝實訓(xùn)平臺，生產(chǎn)供料單元,運輸單元及倉庫單元等部分組成,學(xué)生可根據(jù)學(xué)習(xí)需求按照實訓(xùn)項目要求選擇需要的部件和安裝位置,可在鋁合金安裝平臺上組成各種不同的產(chǎn)品生產(chǎn)過程的生產(chǎn)設(shè)備。多種控制方式融為一體，同一種負載模型可以通過多種驅(qū)動方式進行控制，真正實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新思路和技能。本產(chǎn)品以模塊化開放式結(jié)構(gòu)為主要特點,集成了機電一體化技術(shù)、自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊及監(jiān)控技術(shù)、電子技術(shù)、電工技術(shù)和機械裝調(diào)技術(shù),全面鍛煉學(xué)生的動手實操能力團隊協(xié)作能力以及思維創(chuàng)新能力。
二、技術(shù)參數(shù)
1、工作電源：三相五線 380V±5％ 50Hz
2、安全保護：漏電保護（動作電流≤30mA），過流保護，熔斷器保護
3、接線方式：半集中/開發(fā)雙型接線
4、額定功率：0.8 Kw
5、環(huán)境溫度：－10℃ ～40 ℃；相對濕度：≤90%(25 ℃)
6、外形尺寸：1600×925×1050mm
7、變 頻 器：三菱FR-E700-0.4KW
8、P L C：三菱FX2N-48MT
9、步進電機：24VDC 9級細分 2A
10、伺服電機：MR-E-20A
11、PLC擴展模塊： FX0N-3A
12、觸 摸 屏：三菱GT1155-QSBD-C
13、單片機模塊：偉福SP-51
14、電機控制單元：220/380V 雙向控制 1：50減速箱
15、氣動元器件：原裝SMC
16、設(shè)備重量：100kg
三、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
1、實驗桌：采用優(yōu)質(zhì)鋼板做骨架，經(jīng)過機械加工成型，外表面噴涂彩色環(huán)氧聚塑，整機既堅固耐用，又美觀大方�？梢詢�(nèi)嵌入計算機系統(tǒng)，并配備可隱藏式書桌，既能做實操平臺又能做編程工位還能進行理論教學(xué)。桌下前柜內(nèi)存放執(zhí)行模型電腦機箱等，后柜可用于存儲實訓(xùn)模塊，抽屜內(nèi)具有工具箱模具，便于存放工具、萬用表、導(dǎo)線、實驗指導(dǎo)書等，方便實訓(xùn)室管理。
2、桌面部分：采用20mm鋁型材拼接式設(shè)計，鋁型材表面平均分布T型槽，學(xué)員可以利用T型槽輕松布局和安裝執(zhí)行機構(gòu)零件，方便實訓(xùn)操作。
3、實訓(xùn)模塊：外殼采用優(yōu)質(zhì)鋼板加工而成，表面進行靜電噴塑處理。面板采用優(yōu)質(zhì)純鋁板加工，進行化學(xué)蝕刻彩色處理，面板圖文字符采用現(xiàn)代噴描技術(shù)處理，使面板標識清晰且經(jīng)久耐用。設(shè)置的電路美觀整齊、科學(xué)規(guī)范。統(tǒng)一的尺寸規(guī)格，使得所有掛箱均可隨意更換，操作方便。實訓(xùn)模塊具有兩種接線模式，可以開放單獨對實訓(xùn)單元的IO進行連接，也可以統(tǒng)一分配地址，減少接線所耽誤的時間。
4、實訓(xùn)單元: 共包括上料站、搬運站、分揀站和倉儲站，采用優(yōu)質(zhì)鋁材或異型材做框架，原裝SMC或歐姆龍元器件做電控檢測部分，每個站與站之間可自由組合搭配，形成不同的控制模式，方便教師設(shè)置課題。
如（按物料流動順序）：
課題一、上料單元→搬運單元→分揀單元→倉儲單元，
課題二、倉儲單元→搬運單元→分揀單元，
課題三、上料單元→倉儲單元→搬運單元等等，可以任意組合，靈活多變。
每個實訓(xùn)單元都配有特制的底座，底座上集成執(zhí)行單元機構(gòu)、電磁氣動閥、傳感器保護電路等裝置，實訓(xùn)方便接線簡便可靠。所有的實訓(xùn)單元兼容手持測試器，具備電子線路板接口，不但可以通過PLC、單片機等可編程控制單元控制，還能通過電子邏輯數(shù)字電路及模擬電路單獨控制，學(xué)員可以通過“萬能板”自行搭接控制電路，對每個單元進行控制操作，單元底板集成保護裝置，可有效防止學(xué)員誤操作對設(shè)備造成損害。
四、設(shè)備特點
設(shè)備采用了全鋼制結(jié)構(gòu)，計算機嵌入式設(shè)計，既符合編程又方便機械裝調(diào)，突出了實訓(xùn)設(shè)備一體化的特點，增強了實訓(xùn)室的整體效果，便于日常管理；集成了多種控制方式，實訓(xùn)機構(gòu)可以通過PLC控制、單片機控制和電子線路控制，真正做到任務(wù)引領(lǐng)的方式將多專業(yè)知識有機融于一體；模塊化設(shè)計，兼容多種型號的PLC、變頻器等工控裝置，實現(xiàn)因地制宜的多元化教學(xué)，可針對不同的教材與教學(xué)大綱開展實訓(xùn)項目；不拘一格的運動實訓(xùn)單元設(shè)計，運動實訓(xùn)單元包括上料單元、搬運單元、分揀單元和倉儲單元，幾個單元之間位置可以互換，不拘于一種組合方式，物料流動形式具有多向性，全方位激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新思維；多種驅(qū)動方式，本套設(shè)備集成了多種類型的電機，均可對同一負載進行驅(qū)動，如分揀機可以用三相異步電機通過變頻器帶動，也可以通過直流電機、步進電機或者伺服電機帶動，自由更換，訓(xùn)練與考核學(xué)員綜合運用能力。
五、可進行的實驗項目:
送料單元
1、氣動組件的應(yīng)用與裝調(diào)
2、霍爾磁性開關(guān)的裝調(diào)
3、對射型傳感器的應(yīng)用
4、匯流板式電磁閥的控制應(yīng)用
5、重力填充式機構(gòu)的安裝與調(diào)試
6、反射型傳感器定位應(yīng)用
搬運單元
1、氣動組件的應(yīng)用與裝調(diào)
2、霍爾磁性開關(guān)的裝調(diào)
3、三軸運動機械手控制
4、機械手單周期運動控制
5、機械手連續(xù)運動控制
6、機械手步進運動控制
7、機械手手動/自動控制
8、機械手錄制控制
分揀單元
1、 氣動組件的應(yīng)用與裝調(diào)
2、 變頻器基本參數(shù)設(shè)置實訓(xùn)
3、 變頻器PU操作實訓(xùn)
4、 變頻器外部控制實訓(xùn)
5、 變頻器點動調(diào)試實訓(xùn)
6、 變頻器無極調(diào)速實訓(xùn)
7、 變頻器多段速度控制實訓(xùn)
8、 變頻器自定義端子實訓(xùn)
9、 反射性傳感器的應(yīng)用
10、高精度光纖顏色傳感器的應(yīng)用
11、材質(zhì)傳感器的應(yīng)用
12、霍爾傳感器的應(yīng)用
13、直流電機控制傳送帶運行實訓(xùn)
14、伺服系統(tǒng)控制傳送帶運行實訓(xùn)
15、步進系統(tǒng)控制傳送帶運行實訓(xùn)
16、分類記錄管理
倉儲單元
1. 氣動組件的應(yīng)用與裝調(diào)
2. 絲桿傳動系統(tǒng)裝調(diào)與應(yīng)用
3. 出入倉管理程序的應(yīng)用
4. 貨倉分配管理應(yīng)用
5. 倉庫統(tǒng)計與分類管理
6. 脈沖定位控制應(yīng)用
7. 步進系統(tǒng)控制與應(yīng)用
8. 倉位開關(guān)控制與應(yīng)用
人機界面單元
1、窗口切換
2、界面制作
3、數(shù)據(jù)輸入
4、PLC寄存器連接
5、流動文字
6、界面總控實訓(xùn)
7、手動自動控制
8、數(shù)據(jù)匯總及管理實訓(xùn)
9、數(shù)據(jù)查詢及更改實訓(xùn)
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