機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置,EMS網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)
來源： 作者： 發(fā)布時間：2020-1-3 14:26:15
YLGJD-94型 機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置
機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置概述：
該套實訓(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)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)教學(xué)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。
一、機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置技術(shù)參數(shù)：
工作電源：三相五線 380V±5％ 50Hz
安全保護：漏電保護（動作電流≤30mA），過流保護，熔斷器保護
接線方式：半集中/開發(fā)雙型接線
額定功率：0.8 Kw
環(huán)境溫度：－10℃ ～40 ℃
相對濕度：≤90%(25 ℃)
外形尺寸：1600×925×1050mm
變 頻 器：三菱FR-E740-0.75KW
P L C：三菱FX2N-48MT
步進電機：24VDC 9級細分 2A
PLC擴展模塊： FX0N-3A
觸 摸 屏：三菱GT1155-QSBD-C
單片機模塊：偉福SP-51
電機控制單元：220/380V 雙向控制 1：50減速箱
氣動元器件：原裝SMC或亞德客
設(shè)備重量：100kg
二、機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置結(jié)構(gòu)：
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。
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。
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(biāo)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。
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。
三、機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置優(yōu)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。
四、機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置配置與要求：
|
N0 |
配置名稱 |
型號規(guī)格（長×寬×高） |
單 位 |
數(shù) 量 |
備注 |
|
1 |
計算機內(nèi)嵌式設(shè)計 |
套 |
1 |
配備可隱藏式書桌裝置，集成計算機系統(tǒng)、工具箱、模塊存儲柜 | |
|
2 |
上料實訓(xùn)單元 |
SMC或亞德客 |
套 |
1 |
通過氣動組件、傳感器組成的自動上料執(zhí)行控制單元。 |
|
3 |
搬運實訓(xùn)單元 |
SMC或亞德客 |
套 |
1 |
通過氣動組件組成的搬運物料執(zhí)行控制單元 |
|
4 |
分揀實訓(xùn)單元 |
SMC或亞德客 |
套 |
1 |
通過皮帶、顏色傳感器、材質(zhì)傳感器、氣動組件、電動機、編碼器組成的物料分揀控制單元 |
|
5 |
倉儲實訓(xùn)單元 |
SMC或亞德客、三菱 |
套 |
1 |
通過絲桿裝置、步進系統(tǒng)、氣動組件組成的倉儲執(zhí)行控制單元 |
|
6 |
人機界面實訓(xùn)單元 |
三菱 GT1155 256色 |
套 |
1 |
集成化GOT控制單元，可實現(xiàn)人機對話 |
|
7 |
警示器實訓(xùn)單元 |
24VDC |
套 |
1 |
紅色、綠色指示燈，指示系統(tǒng)工作狀態(tài) |
|
8 |
PLC實訓(xùn)模塊 |
FX2n-48MT+FX0N-3A |
套 |
1 |
配套3A模塊，可實現(xiàn)模擬量輸入輸實驗與晶體管輸出的實驗，增加實訓(xùn)項目 |
|
9 |
單片機實訓(xùn)模塊 |
偉福SH-51系統(tǒng) |
套 |
1 |
可在線仿真，集電極開路輸入，繼電器輸出，并配備AT89C51單片機小系統(tǒng)轉(zhuǎn)換插座 |
|
10 |
變頻器實訓(xùn)模塊 |
三菱 FR-E700-0.4k |
套 |
1 |
驅(qū)動三相步進電機 |
|
11 |
步進電機實訓(xùn)模塊 |
多細分度可調(diào) 2A輸出 |
套 |
1 |
包含兩套步進電機驅(qū)動模塊 |
|
12 |
電機實訓(xùn)模塊 |
三相減速電機 |
套 |
1 |
|
|
13 |
實操工具包 |
扳手、螺絲刀、特種工具 |
套 |
1 |
|
|
14 |
各類實驗導(dǎo)線 |
套 |
1 |
五、機電一體化綜合實訓(xùn)考核裝置可進行的實驗項目:
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、材質(zhì)傳感器的應(yīng)用
11、霍爾傳感器的應(yīng)用
12、電機控制傳送帶運行實訓(xùn)
13、步進系統(tǒng)控制傳送帶運行實訓(xùn)
14、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)YLRX-91 EMS網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)(八站)
EMS網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)是一種典型的柔性自動生產(chǎn)線，由9個單元組成，分別為上料檢測單元、操作手單元、加工單元、提取單元、傳送帶單元、搬運單元、安裝單元、分類倉儲單元和總控平臺組成。每站均配有獨立的PLC 。上述機構(gòu)均安裝在工業(yè)型材桌面上，系統(tǒng)中的機械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機構(gòu)完全獨立，主要結(jié)構(gòu)件全部采用鋁質(zhì)材料加工而成，美觀大方，學(xué)生可自行組裝，接線，編程及調(diào)試。
實驗系統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場總線和標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP多種通信方式。系統(tǒng)具備組態(tài)軟件、編程軟件、管理軟件功能，如MCGS、STEP7、人機交換和MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件等。
EMS網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實驗系統(tǒng)組成、功能及技術(shù)參數(shù)：
(一)上料檢測單元
由料斗、回轉(zhuǎn)臺、貨臺、螺旋導(dǎo)料機構(gòu)、平面推力軸承、直流減速電機、工件滑道、提升裝置、計數(shù)開關(guān)、光電開關(guān)等設(shè)備組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位，提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 | |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
直流減速電機 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
檢測傳感器 |
光電漫反射 檢測距離50-300mm、磁感式 |
4 |
（二）操作手單元
由機械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、機械手爪、配重塊等設(shè)備組成，由鋁質(zhì)材料加工而成，主要完成對工件的搬運。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 | |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
旋轉(zhuǎn)氣缸 |
0～180° |
1 |
|
|
雙聯(lián)氣缸 |
行程：100mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑:16mm |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
檢測傳感器 |
磁感式 |
7 |
（三）加工單元
由6工位旋轉(zhuǎn)實驗臺、平面推力軸承、直流減速電機、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測組件、轉(zhuǎn)臺到位傳感器等設(shè)備組成。主要完成物料加工和深度的檢測。工件在旋轉(zhuǎn)平臺上被檢測及加工。旋轉(zhuǎn)平臺由直流電機驅(qū)動。平臺的定位由繼電器回路完成，通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。在進行鉆孔加工時，夾緊執(zhí)行件夾緊工件。加工完的工件，通過電氣分支送到下一個工作站。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
實驗臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5Mpa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
直流減速電機 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
步進電機 |
三相6A 步距角1.2° |
1 |
|
|
步進電機驅(qū)動器 |
3MD560 DC18-50V供電 ,10000脈沖/圈 |
1 |
|
|
雙導(dǎo)桿氣缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：45mm |
2 |
|
|
檢測傳感器 |
光電、電感、磁感式 |
10 |
（四）提取單元
由機械手、直線移動機構(gòu)、無桿氣缸、工業(yè)導(dǎo)軌等設(shè)備組成，主要完成對工件的提取及搬運。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結(jié)果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標(biāo)準(zhǔn)，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€工作單元。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
實驗臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
無桿氣缸 |
行程：600mm |
1 |
|
|
薄型氣缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑:16mm |
1 |
|
|
檢測傳感器 |
磁感式 |
7 |
（五）傳送分揀單元
由三相交流減速電機、光電傳感器、光纖傳感器、顏色傳感器、旋轉(zhuǎn)氣缸、分揀料槽、開關(guān)電源、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板等設(shè)備組成，主要完成將材料顏色不合格的工件分揀出來，同時將合格產(chǎn)品傳送至下一站。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
實驗臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
變頻器 |
MM420 |
1 |
|
|
旋轉(zhuǎn)氣缸 |
0～180° |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：60mm |
2 |
|
|
檢測傳感器 |
光電、光纖、磁感式 |
5 |
（六）搬運單元
由機械手、移動滑臺、安裝工作臺、工業(yè)導(dǎo)軌、齒輪齒條機構(gòu)、配重塊等設(shè)備組成，主要完成對工件的搬運。氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結(jié)果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標(biāo)準(zhǔn)，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€工作單元。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
實驗臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
薄型氣缸 |
行程：50、90mm |
2 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑:16mm |
1 |
|
|
檢測傳感器 |
磁感式 |
7 |
（七）安裝單元
由料筒、換料機構(gòu)、推料機構(gòu)、工業(yè)導(dǎo)軌、搖臂等設(shè)備組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。為系統(tǒng)逐一提供兩色小工件。供料過程中，由雙作用氣缸從料倉中逐一推出小工件，接著，轉(zhuǎn)換模塊上的真空吸盤將工件吸起，轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)臂在旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動下將工件移動至下一個工作單元的傳輸位置。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
實驗臺 |
860mm ×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：60mm |
2 |
|
|
旋轉(zhuǎn)氣缸 |
180° |
1 |
|
|
真空吸盤及發(fā)生器 |
1 |
||
|
檢測傳感器 |
磁感式 |
6 |
（八）分類倉儲單元
由步進電機、滾株絲桿、立體庫（五層四列）、推料氣缸、電磁閥等設(shè)備組成。主要完成對成品工件分類存儲。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
實驗臺 |
880mm× 470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
||
|
PLC模塊 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
步進電機驅(qū)動器 |
64細分 |
2 |
|
|
步進電機 |
1.5A 角距：1.8度 |
2 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：45mm |
1 |
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滾珠絲桿 |
行程≥320mm |
2 |
（九）總控單元
控制臺主要由S7-300西門子CPU313-2DP、二位選擇開關(guān)、啟動和停止開關(guān)、急停開關(guān)、復(fù)位開關(guān)、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。
其他
1.加工工件組：包括大工件（三種）、小工件（兩種）。工件組可多次組裝及拆卸。
2.配套提供實驗所需的設(shè)備說明書、實驗指導(dǎo)書及軟件使用說明書。
3.配套工具：內(nèi)六角扳手、萬用表、尖嘴鉗，一字起子、十字起子、電鉻鐵等；
4.上海日豹靜音氣泵及連接氣管等
? SHYL-LX572/573 雷諾和文丘里綜合實驗裝置
? SHYL-LX574/575 流體力學(xué)綜合實驗裝置
? SHYL-LX576 雙變坡水槽實驗裝置
? SHYL-LX577 空化機理實驗裝置
? SHYL-LX578 靜壓傳遞實驗裝置
? SHYL-LX591 變底坡活動小水槽
? SHYL-LX580/581 畢托管測速實驗裝置
? SHYL-LX568 自循環(huán)能量方程實驗裝置
? SHYL-LX584 孔口管咀實驗裝置
? SHYL-LX585 自循環(huán)紊動機理實驗裝置
? SHYL-LX586 流動演示設(shè)備
? SHYL-LX587/588 滲流實驗裝置
? SHYL-LX589 流動演示實驗裝置
? SHYL-LX590 達西定律測定實驗裝置
? SHYL-LX579 水擊演示實驗裝置
