概述

循環(huán)取料式光機(jī)電實(shí)驗(yàn)臺由型材導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺、典型機(jī)電一體化設(shè)備機(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（包含上料單元、皮帶輸送檢測單元、氣動(dòng)機(jī)械手搬運(yùn)單元、物料傳送倉儲單元及返回單元）、觸摸屏、接線端子排和各種等組成。采用開放式和拆裝式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，使整個(gè)裝置能夠靈活的按實(shí)訓(xùn)教學(xué)或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的光機(jī)電一體化設(shè)備。模塊采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及抽屜式模塊放置架，互換性強(qiáng)。
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)集運(yùn)動(dòng)控制、氣動(dòng)控制、、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器檢測、可編程控制、時(shí)序邏輯控制于一體。通過基于該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的使用、訓(xùn)練和培訓(xùn)，能充分鍛煉操作者團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、計(jì)劃組織能力、自動(dòng)線安裝與調(diào)試能力、工程實(shí)施能力等。同時(shí)適合學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。

技術(shù)指標(biāo)

（1）輸入電源：單相三線～2200V±5%  50Hz
（2）工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≥85%（25℃）海拔＜4000m
（3）裝置容量：＜1.5kVA
（4）外形尺寸：1200mm*800mm*1500mm     
（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。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

   任務(wù)一：氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（1）氣動(dòng)方向控制回路的安裝
（2）氣動(dòng)速度控制回路的安裝
（3）氣動(dòng)順序控制回路的安裝
（4）氣動(dòng)機(jī)械手的安裝
（5）氣動(dòng)系統(tǒng)氣路的連接
（6）磁性開關(guān)的位置調(diào)整
（7）氣動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試
任務(wù)二：變頻器、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的安裝與調(diào)試
（1）變頻器與交流電機(jī)主電路的連接
（2）變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作
（3）變頻器面板控制交流電機(jī)調(diào)速
（4）通過變頻器外部端子控制電機(jī)啟停
（5）步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的選型
（6）步進(jìn)電機(jī)的控制回路連接
（7）步進(jìn)電機(jī)的調(diào)試
（8）伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的選型
（9）伺服電機(jī)的控制回路連接
（10）伺服電機(jī)的調(diào)試
任務(wù)三：機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試
（1）上料單元的安裝與調(diào)試
（2）交流電機(jī)傳動(dòng)裝置的安裝與調(diào)試
（3）工業(yè)編碼器安裝和同軸度的調(diào)整
（4）物料檢測傳感器的安裝與調(diào)試
（5）氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安裝與調(diào)試
（6）步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)裝置的安裝與調(diào)試
（7）伺服電機(jī)傳動(dòng)裝置的安裝與調(diào)試
（9）觸摸屏的安裝與調(diào)試
（10）機(jī)電一體化設(shè)備控制回路安裝調(diào)試
（11）自動(dòng)生產(chǎn)線整體控制回路安裝調(diào)試
任務(wù)四：電氣控制電路的安裝與PLC編程
（1）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫
（2）電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與程序編寫
（3）電機(jī)閉環(huán)定位控制電路的連接與程序編寫
（4）皮帶輸送檢測程序編寫
（5）氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫
（6）氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫
（7）步進(jìn)電機(jī)控制電路連接及控制程序編寫
（8）伺服電機(jī)控制電路連接及控制程序編寫
（9）觸摸屏電路的連接及控制畫面編寫
（10）機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫
（11）自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫
任務(wù)五：自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（1）多種傳感器的安裝與調(diào)試
（2）皮帶輸送檢測的自動(dòng)控制
（3）機(jī)械手的自動(dòng)控制
（4）物料返回單元的自動(dòng)控制
（5）機(jī)電一體化的自動(dòng)控制
（6）PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（7）自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試
任務(wù)六：區(qū)分三種不同物料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（1）自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試
（2）區(qū)分三種物料的程序編寫

功能要求

（1）整體結(jié)構(gòu)：
循環(huán)取料式光機(jī)電實(shí)驗(yàn)臺采用由整套鋁合金實(shí)訓(xùn)臺拼裝組合而成，根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容復(fù)雜程度不同，可選用其中一張或者兩張實(shí)訓(xùn)桌，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(shí)可方便的選擇需要的模塊。
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排連接電路相結(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。
 （2）各個(gè)功能模塊要求：
1）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。人機(jī)界面采用彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架可固定與實(shí)訓(xùn)臺架鋁合金臺面上。
2）電源模塊：包括三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個(gè)，熔斷器3只，單相電源插座2個(gè)，安全插座5個(gè)；按鈕模塊：24 V/6 A、；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。
3）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，可以通過螺絲桿固定在實(shí)訓(xùn)桌上。
4）上料裝置：光電傳感器、單桿氣、調(diào)速閥、磁性開關(guān)、單控電磁閥、物料庫、推塊、物料檔塊、氣缸支架等組成。將料塊推送到分揀裝置上。
5）物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在傳送帶端點(diǎn)處設(shè)計(jì)有落料口，通過傳感器檢測物料。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。端頭帶旋轉(zhuǎn)編碼器。
6）搬運(yùn)裝置：三自由度氣動(dòng)機(jī)械手，整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成三個(gè)自由度動(dòng)作，手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。提升采用帶導(dǎo)桿的滑臺，旋轉(zhuǎn)采用角度可調(diào)的旋轉(zhuǎn)氣缸。
7）傳送檢測裝置：該傳送裝置采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、同步帶、同步輪、物料托盤，通過同步帶運(yùn)動(dòng)將托盤輸送到指定位置進(jìn)行物料分檢。
8）返回裝置：伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、齒條、齒輪、蝸輪蝸桿、雙軸氣缸、真空發(fā)生器及真空吸盤。負(fù)責(zé)將分揀后的物料快返回到上料端。
9）設(shè)備臺架：采用鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺，桌面型材采用截面為20mm*80mm的高級鋁型材，采用拉出式的抽屜結(jié)構(gòu)，PLC、變頻器等模塊可以放置在抽屜上，整體結(jié)構(gòu)為開放式和可拆裝式。

10）虛擬仿真系統(tǒng)

1.維修電工電子電機(jī)與職業(yè)資格培訓(xùn)考評仿真軟件

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件即可手動(dòng)設(shè)置故障也能自動(dòng)設(shè)置故障，本軟件通過電路圖中綠色的框選擇手動(dòng)設(shè)置故障點(diǎn)（最多可以設(shè)置39個(gè)故障點(diǎn)），也可以通過系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行隨機(jī)1個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)兩個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)三個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)四個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)五個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，本軟件內(nèi)有工具箱，元件庫，放大鏡，電路圖等功能，可通過工具箱可選擇萬用表進(jìn)行檢測，通過元件庫選擇合適的元件，通過放大鏡可以清楚的了解各個(gè)元器件及電路。本軟件通過電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過種種排查，讓學(xué)生了解電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

2.虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件：

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件的功能有：電阻的測量、交流電壓的測量（測量變壓器，若變壓器測量燒壞多用表時(shí)，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測量（通電流表檔時(shí)燈光亮）、直流電流的測量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動(dòng)紅色與黑色筆頭，2個(gè)筆頭拖拽至被測物體上定位時(shí)顯示紅圈，如未定位準(zhǔn)確無紅圈顯示，并在進(jìn)行錯(cuò)誤操作的時(shí)（如所選量程錯(cuò)誤、所測數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等），儀表指針將無反應(yīng)、提示錯(cuò)誤重新測量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過本軟件學(xué)習(xí)多用表的正確使用方法。

3、單片機(jī)、plc可編程設(shè)計(jì)與控制虛擬仿真軟件：

本軟件基于unity3d開發(fā)，內(nèi)置實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、電路圖、組件列表、連接線路、接通電源、電路圖、場景重置、返回等按鈕，在連線及代碼正確后，可以通過啟動(dòng)/停止、正向運(yùn)動(dòng)、反向運(yùn)動(dòng)按鈕操作三維機(jī)床模型運(yùn)動(dòng)，在連接線路狀態(tài)下，三維機(jī)床模型可進(jìn)行放大/縮小、平移。

1.繼電器控制：閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，通過識讀電路圖，選擇組件列表中的繼電器、熱繼電器、開關(guān)等元器件以拖拽的形式布局至電器柜中，限位器置于三維機(jī)床模型上，可選擇蓋蓋子，部分元器件名稱可重命名，然后點(diǎn)擊連接線路按鈕，將端子對端子進(jìn)行連線，將機(jī)床電路連接成功后，選擇接通電源，進(jìn)行操作，若組件或線路連接錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場景重置。

2.PLC控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加PLC控制功能，在連線完成后，通過PLC編碼按鈕，進(jìn)入程序編寫界面，編寫正向與反向2條程序，共有12個(gè)梯形圖符號，編寫完成后，選擇提交進(jìn)行程序驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場景重置。

3.單片機(jī)控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加單片機(jī)控制功能，在連線完成后，通過C編碼按鈕進(jìn)入編程界面，輸入正確的C語言代碼，提交驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場景重置。

配置清單