SG-GJD09 通用机电设备安装与调试实训装置

一、实训装置的构成：
  通用机电设备安装与调试实训装置由由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器、计算机等组成。通用机电设备安装与调试实训装置整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化设备。通用机电设备安装与调试实训装置模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强；按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。通用机电设备安装与调试实训装置设满足电工电子全国职业技能大赛所要求，同时还要求具有可拓展功能，可以组成更加大型的生产模拟系统，以配合各个用户学校不同层次，不同专业的教学及培训要求。

二、实训考核装置的配置：

序号	名称	主要元件或型号、规格	数量	备注
1	实训桌	2100×1000×840 mm	1张	桌台采用的是30*60的铝型材
2	触摸屏模块	7英寸 ，昆仑通态	1块
3	PLC模块	选用西门子 CPU1214C，14DI/10DO 5台 工业交换机1台 网线线、5根， 能完成（1）网络的硬件连接、调试；（2）网络参数设置、调试；（3）基于485现场总线多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试。	1套
4	变频器模块	西门子G120C  功率≥0.37KW	1块
5	电源模块	三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；	1块
6	按钮模块	24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；	1套
7	输送部件	主要包括双机械手，直线输单元，比例传送机构，多功能安装支架，同步轮，同步带, 带保护接线端子单元等组成	1套
8	皮带输送机部件	三相减速电机（380 V，输出转速40r/min）1台，平皮带1355×49×2 mm 1条；	1套
9	加工机构	主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。	1套
10	物件包装机构	主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关（欧姆龙）、电磁阀、交流伺服电机及驱动器、支架、机械零部件构成。	1套
11	物件分拣部件	单出杆气缸3只，金属传感器1只，光传感器2只，磁性开关6只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只，气缸和电磁阀均采用日本SMC	1套
12	机器人码垛部件	主要包括码垛机构，机器人单元，气动组件等
13	接线端子模块	接线端子和安全插座	1块
14	物料	金属5个，尼龙黑白各5个	15个
15	安全插线		1套
16	气管	Φ4Φ6，气管为蓝色，每台配有足量气管	1套
17	PLC编程线缆		1条
18	触摸屏与计算机通信线		1条
19	触摸屏与PLC通信线		1条
20	配套工具		1套
21	产品配套光盘		1套
22	线架		1个
23	电脑推车	电脑桌外形尺寸：长×宽×高＝600mm×530mm×1000mm；	1台
24	静音空气压缩机	0Mpa-1.0Mpa，气泵噪音≦65分贝，符合国家标准	1台

三、技术参数 ：
1. 交流电源：三相五线 AC 380V±10%  50 Hz；
2. 温度：-10～40 ℃；环境湿度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：长×宽×高=1200×800×1500 mm；
4. 整机功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
四、设备结构：
通用机电设备安装与调试实训装置台架为铝合金导轨式，实训考核装置PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子牌连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。
1、铝合金导轨式实训台：可以安装送料机构、机械手、传输分拣机构。实训模块及PLC主机等可以放置在拉出式的支架上。
2、触摸屏模块：MCGS 7寸触摸屏,模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。
3、PLC模块及变频器模块：PLC 14点以上IO西门子；变频器：西门子；模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。
4、电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；
按钮模块：24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；
5、一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以固定在实训桌上。
6、井式上料机构：井式工件库1件，物料推出机构1件，光电传感器2只，磁性开关2只，单缸气缸1只，单控电磁阀1只，警示灯1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。气缸及附属传感器选用SMC。
7、加工机构：主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。
8、物件包装机构：主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关、电磁阀（日本SMC）、直流减速电机、支架、机械零部件构成。
9、物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等，同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。气缸及附属传感器选用SMC。
10输送单元的基本功能：
该单元通过到指定单元的物料台精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下的功能。
输送单元的主要组成：
主要包括双机械手，直线输单元，比例传送机构，多功能安装支架，同步轮，同步带, 带保护接线端子单元等组成。



输送单元工作过程如下
    本站的功能是完成向各个工作单元输送工件，系统分为双机械手单元和直线位移位置精确控制单元两部分，系统上电后，先执行回原点操作，当到达原点位置后，若系统启动，供料站物料台检测传感器检测到有工件时，机械手整体先提升到位后手爪伸出到位后手爪夹紧，手爪夹紧到位手爪开始缩会机械手整体下将到位后，伺服电机开始工作按设定好的脉冲量到加工站。加工站到位后机械手整体提升，提升到位后手爪伸出伸出到位后机械手整体下降，下降到位后工件已放入加工站物料台上，然后手爪松开，松开到位后机械手回缩，等加工站加工完成后再将工件送到装配站进行大小料装配，装配完成后机械手抓取物料送到分拣站进行分拣，这样双机械手的一个加工运动过程就完成了。只要料筒不缺料会持续以上过程。当料筒出现缺料后，机器人会搬运过来物料，机械手会运行到取料位置抓取机器人上的小料，然后放入小料筒中，然后返回原点，当机器人再次搬运过来物料，机械手会运行到取料位置抓取机器人上的大料，然后放入大料筒中，这样一个物料的拆分过程就完成了，直到把码垛料台上的物料全部拆分完成后为止。
6、机器人码垛单元
机器人码垛单元的基本功能：
该单元的主要功能是对分拣后的物料进行入库处理，对库里的物料进行拆分出库处理。
机器人码垛单元的主要组成：
主要包括码垛机构，机器人单元，手爪夹具、气动组件等

               
机器人码垛单元工作过程如下
本站的主要功能是对物料进行出入库处理。系统上电后，先执行复位然后按下启动按钮，系统进行复位，复位完成后系统直接启动。当分拣站分拣完成后，机器人会到对应的料槽抓取物料进行入库放到对应的料台上，料台上第一行是金属工件第二行是白料第三行是黑料。当料台放满后机器人会自动把物料放到废料盒中，当废料处理。只要料筒出现缺料，机器人就会把料台上的物料进行拆分出库处理。
六、实训项目
1、有机融合了机械技术（包括气动技术）、传感器技术、工业机器人、交流电动机变频调速和步进电机驱动控制、触摸屏技术、PLC控制及通信网络等技术，体现了现代制造业生产过程的特征。
★供料单元的安装与调试的实训；
★加工单元的安装与调试的实训；
★装配单元的安装与调试的实训；
★分拣单元的安装与调试的实训；
★输送单元的安装与调试的实训；
★码垛单元的安装与调试的实训；
★自动生产线控制的安装与调试的实训；
2、用于教学，可按工作过程导向，工学结合的模式规划教学活动，完成以下工作任务：
1）气动系统的安装与调试项目：
选用该装备配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关、吸盘真空发生器等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：
★气动方向控制回路的安装；
★气动速度控制回路的安装；
★摆动控制回路的安装；
★气动顺序控制回路的安装；
★气动机械手装置的安装；
★气动系统安装与调试；
★气动综合系统的设计与安装；
2）电气控制电路的安装和机器人以及PLC程序编写项目：
选用该装置配置的PLC模块、机器人、变频器模块和伺服驱动模块、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：
★三相电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；
★三相电动机控制电路的连接与控制程序编写；
★电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；
★变频器模拟量控制的连接与控制程序编写；
★伺服电机控制电路的连接与参数设置；
★PLC控制网络控制技术；
★气动方向控制程序编写；
★气动顺序动作控制程序编写；
★气动机械手控制程序编写；
★皮带输送机控制程序编写；
★机器人硬件接线实训；
★机器人示教操作实训；
★机器人编程实训；
★机器人码垛搬运实训；
★机器人与PLC通讯实训；
★机器人仿真教学实训；
★机电一体化设备控制程序编写；
★自动生产线控制程序编写。
3）PLC通讯网络的安装、程序编制及调试：
★PLC控制技术---485通信技术的编程和调试
4）机电设备安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、机器人、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
★传动装置同轴度的调整；
★供料单元的机械安装与调整；
★加工单元的机械安装与调整；
★装配单元的机械安装与调整；
★分拣单元的机械安装与调整；
★输送单元的机械安装与调试；
★码垛单元的机械安装与调试；
★自动生产线设备安装与调试。
3、本装备用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力：
★机械构件的装配与调整能力；
★机电设备的安装与调试能力；
★电路安装能力；
★气动系统的安装与调试能力；
★变频器在自动生产线的使用能力；
★伺服电机在自动生产线的使用能力；
★PLC模拟量控制在自动生产线的使用能力；
★机器人硬件接线实训；
★机器人编程实训；
★机器人与PLC通讯实训；
★机电一体化设备的控制程序的编写能力；
★自动控制系统的安装与调试能力。
★PLC网络的安装、编程与调试能力。
★人机界面、组态技术的编程与调试能力