JGGJD-02 光機電一體化控制實訓裝置

一、光機電一體化控制實訓裝置的構成：

光機電一體化控制實訓裝置由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、 PLC 模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據現有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化設備。模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備需完全符合電工電子全國職業技能大賽所要求，同時還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產模擬系統，以配合各個用戶學校不同層次，不同專業的教學及培訓要求。

二、光機電一體化控制實訓裝置技術參數 ：

1. 交流電源：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz ；

2. 溫度： -10 ～ 40 ℃ ；環境濕度： ≤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線。

三、光機電一體化控制實訓裝置結構：

實訓裝置臺架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置 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線進行電路連接；各指令開關、光電開關、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合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。

1 、鋁合金導軌式實訓臺：可以安裝送料機構、機械手、傳輸分揀機構。實訓模塊及 PLC 主機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：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。

3 、 PLC 模塊及變頻器模塊： PLC 40 點以上 IO 西門子；變頻器：西門子；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。

4 、電源模塊：三相電源總開關（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，轉換開關 2 只，蜂鳴器 1 只，復位按鈕黃、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：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區（接線端子）和一次級接線區（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以固定在實訓桌上。

6 、井式上料機構：井式工件庫 1 件，物料推出機構 1 件，光電傳感器 2 只，磁性開關 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 ；整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用 SMC 。

8 、加工機構：主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲桿副、支架、機械零部件構成。

9 、物件包裝機構：主要由井式供料單元、三工位旋轉工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關、電磁閥（日本 SMC ）、直流減速電機、支架、機械零部件構成。

10 、物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，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 。

四、光機電一體化控制實訓裝置實訓內容：

1 、氣動系統的安裝與調試項目：

選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：

項目一 氣動方向控制回路的安裝；

項目二 氣動速度控制回路的安裝；

項目三 擺動控制回路的安裝；

項目四 氣動順序控制回路的安裝；

項目五 氣動機械手裝置的安裝；

項目六 氣動系統安裝與調試；

2 、電氣控制電路的安裝和 PLC 程序編寫項目：

選用該裝置配置的 PLC 模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列 PLC 應用技術工作任務：

項目七 電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；

項目八 電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫；

項目九 氣動方向控制程序編寫；

項目十 氣動順序動作控制程序編寫；

項目十一 氣動機械手控制程序編寫；

項目十二 皮帶輸送機控制程序編寫；

項目十三 機電一體化設備控制程序編寫；

項目十四 自動生產線控制程序編寫。

3 、機電設備安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、 PLC 模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

項目十五 傳動裝置同軸度的調整；

項目十六 皮帶輸送機的安裝與調整；

項目十七 搬運機械手設備安裝與調試；

項目十八 物件分揀設備的安裝與調試；

項目十九 送料設備的安裝與調試；

項目二十 自動生產線設備安裝與調試。

4 、自動控制系統安裝與調試項目

選用該裝置配置的機電一體化設備部件、 PLC 模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：

項目二十一 多種傳感器的安裝與調試；

項目二十二 機械手的自動控制；

項目二十三 皮帶輸送機的自動控制；

項目二十四 機電一體化設備的自動控制；

項目二十五 PLC 控制系統的安裝與調試；

項目二十六 自動生產線的安裝與調試。

5. PLC 工業通訊網絡的安裝及調試

系統選用三菱 PLC 主控制器，配合 FX1N-485BD 網絡模塊，基于本網絡通信功能，可完成下列工業現場總線通信技術訓練任務：

項目二十七 N:N 網絡的硬件連接、調試

項目二十八 N:N 網絡參數設置、調試

項目二十九基于多臺 PLC 的復雜網絡數據讀寫程序編寫與調試

五、光機電一體化實訓考核裝置的配置：

序號	名稱	主要元件或型號、規格	數量
1	實訓桌	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 ）網絡的硬件連接、調試；（ 2 ）網絡參數設置、調試；（ 3 ）基于 485 現場總線多臺 PLC 的復雜網絡數據讀寫程序編寫與調試。	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（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；	1 塊
6	按鈕模塊	24 V/6 A 、 12 V/2 A 各一組；急停按鈕 1 只，轉換開關 2 只，蜂鳴器 1 只，復位按鈕黃、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	物料傳送機部件	三相交流減速電機（ AC380V ，輸出轉速 130r/min ） 1 臺，送料盤 1 個，光電開關 1 只；	1 套
8	氣動機械手部件	單出雙桿氣缸 2 只，氣手爪 1 只，旋轉氣缸 1 只，磁性開關 6 只，氣流閥 6 只，非標螺絲 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	皮帶輸送機部件	三相減速電機（ 380 V ，輸出轉速 40r/min ） 1 臺，平皮帶 1355 × 49 × 2 mm 1 條；	1 套
10	加工機構	主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥（日本 SMC ）、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲桿副、支架、機械零部件構成。	1 套
11	物件包裝機構	主要由井式供料單元、三工位旋轉工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關（歐姆龍）、電磁閥（日本 SMC ）、交流伺服電機及驅動器（整套采用歐姆龍器件）、支架、機械零部件構成。	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 6 只，物件導槽 3 個，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，尼龍黑白各 5 個	15 個
15	安全插線		1 套
16	氣管	Φ 4\ Φ 6 ，氣管為藍色，每臺配有足量氣管	1 套
17	PLC 編程線纜		1 條
18	觸摸屏與計算機通信線		1 條
19	觸摸屏與 PLC 通信線		1 條
20	配套工具		1 套
21	產品配套光盤		1 套
22	線架		1 個
23	電腦推車		1 臺
24	塑料泡沫盒		1 套
25	靜音空氣壓縮機	0Mpa-1.0Mpa ，氣泵噪音≦ 65 分貝，符合國家標準	1 臺

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