光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)裝置

一、概述:

光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)裝置由鋁合金導(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)或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設(shè)備需符合電工電子全國職業(yè)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(chǎn)模擬系統(tǒng)，以配合各個用戶學(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)裝置配置：

三、技術(shù)參數(shù) ：
1、交流電源：三相五線 AC 380V±10%  50 Hz；
2、工作溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3、外形尺寸：長×寬×高=1998mm×960mm×1500mm；
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、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：TPC7062TI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，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(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；整個搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個自由度動作，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；傳送帶上裝有三個出料槽，對應(yīng)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(jì)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。
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)選用西門子PLC主控制器，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 S7網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試
項(xiàng)目二十八  S7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