SBGJD-01光机电一体化实训考核装置
光机电一体化实训考核装置,机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的技术。机电一体化技术已经引起了各界特别是教育部门的关注,并成为中职中专机电专业学生学习课程的重要组成部分。而中职中专教育不仅重视对学生的学科理论知识传授,而且重视对学生动手实践能力和解决实际问题能力的培养,因此在课程教学中引入了机电一体化实训装置。此实训装置融合了机械、电气、PLC、气动、传感、计算机等多项技术,采用了开放式和模块式可拆卸结构,模拟自动生产线中,物料输送、搬运、分拣等工艺流程,尽量还原实训装置中信息所加载的职业情景,并按职业岗位的真实情况规划学习项目,为学生实践动手、分析解决问题等能力的培养提供了很好的实践平台。结合中职学生实际情况,组织跨专业学生合作,精心设计了教学案例、实训项目,以及实践课题,充分借助于此实训装置,然后采用基于行动导向的分组实施教学方法锻炼学生的综合能力,为学生创设真实的职业情境,加快学生与机电一体化设备安装调试工程技术人员之间的角色转换。这不仅培养了学生的专业技能,同时也使得学生的表达能力、团队协作能力、创新能力等综合能力得到了提升,提高了学生的社会竞争力。
一、光机电一体化实训考核装置的构成：
光机电一体化实训考核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。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。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。设备需完全符合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、光机电一体化实训考核装置技术参数:
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。
三、光机电一体化实训考核装置结构：
光机电一体化实训考核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。
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。
触摸屏：MT506T,模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铁质喷塑板。
PLC模块及变频器模块：PLC 48点以上三菱FX2N-48MR；变频器：D720 0.4KW；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。
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；
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。
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。
气动机械手装置：四自由度气动机械手，气缸及附属传感器选用SMC；气动手臂两侧装有2个限位挡板，挡板上装有电感传感器、缓冲阀，进行对手臂的旋转限位。整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。气缸及附属传感器选用SMC。
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。
四、部分实训项目：
1．气动系统的安装与调试
（1）气动方向控制回路的安装
（2）气动速度控制回路的安装
（3）气动顺序控制回路的安装
（4）气动机械手的安装
（5）气动系统气路的连接
（6）磁性开关的位置调整
（7）气动系统调试
（8）摆动控制回路的安装
2．变频器的安装与调试
（1）变频器与交流电机主电路的连接
（2）变频器面板的参数设置与操作
（3）变频器面板控制交流电机调速
（4）通过变频器外部端子控制电机启停
3．机电设备的安装与调试
（1）传动装置同轴度的调整
（2）皮带输送机的安装与调整
（3）搬运机械手设备安装与调试
（4）物件分拣设备的安装与调试
（5）送料设备的安装与调试
（6）自动生产线设备安装与调试
4．电气控制电路的安装与PLC编程
（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写
（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写
（3）皮带输送检测程序编写
（4）气动顺序动作控制程序编写
（5）气动机械手控制程序编写
（6）机电一体化设备控制程序编写
（7）自动生产线控制程序编写
5．自动控制系统的安装与调试
（1）多种传感器的安装与调试
（2）皮带输送检测的自动控制
（3）机械手的自动控制
（4）机电一体化的自动控制
（5）PLC控制系统的安装与调试
（6）自动生产线的安装与调试
6．触摸屏基本控制及设置
（1）触摸屏的接线和基本参数设置；
（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习；
（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。
7．可用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力
（1）机械构件的装配与调整能力
（2）机电设备的安装与调试能力
（3）电路安装能力
（4）气动系统的安装与调试能力
（5）机电一体化设备的控制程序的编写能力
（6）自动控制系统的安装与调试能力
五、光机电一体化实训考核装置的配置
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序号 |
名称 |
主要元件或型号、规格 |
数量 |
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1 |
实训桌 |
桌台采用的是20*80的铝型材。1200×800×840 mm |
1张 |
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2 |
触摸屏模块 |
MCGS 7062 7英寸工业彩色触摸屏 |
1块 |
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3 |
PLC模块 |
FX2N-48MR AC/DC/RLY |
1块 |
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4 |
变频器模块 |
变频器D720 0.4KW |
1块 |
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5 |
电源模块 |
三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，单相电源插座2个； |
1块 |
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6 |
按钮模块 |
24 V/6 A两组5V/6 A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 |
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7 |
螺旋上料部件 |
减速电机光电开关1只； |
1套 |
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8 |
气动机械手部件 |
单出双杆气缸1只，单出杆气缸1只，气手爪1只，旋转气缸1只，磁性开关6只，双控电磁换向阀1只，单控电磁阀3只； |
1套 |
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9 |
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1400×100×1.5 mm 1条； |
1套 |
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10 |
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3只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只 |
1套 |
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11 |
接线端子模块 |
接线端子和安全插座 |
1块 |
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12 |
物料 |
金属2个，尼龙黑白各2个 |
6个 |
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13 |
安全插线 |
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1套 |
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14 |
气管 |
Φ4\Φ6，气管为蓝色，每台配有足量气管 |
1套 |
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15 |
PLC编程线缆 |
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1条 |
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16 |
触摸屏与计算机通信线 |
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1条 |
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17 |
触摸屏与PLC通信线 |
|
1条 |
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18 |
配套工具 |
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1套 |
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19 |
产品配套光盘 |
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1套 |
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20 |
塑料泡沫盒 |
|
1套 |
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21 |
静音空气压缩机 |
0Mpa-0.8Mpa，气泵噪音≦65分贝，符合国家标准 |
1台 |
SBGJD-02光机电一体化控制实训装置
一、光机电一体化控制实训装置的构成：
光机电一体化控制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。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。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。设备需完全符合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、光机电一体化控制实训装置技术参数 ：
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。
三、光机电一体化控制实训装置结构：
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：MT4300C,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 40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、气动机械手装置：四自由度气动机械手，气缸及附属传感器选用SMC；整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。气缸及附属传感器选用SMC。
8、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。
9、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。
10、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。
四、光机电一体化控制实训装置实训内容：
1、气动系统的安装与调试项目：
选用该装置配置的单出杆气缸、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等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：
项目一 气动方向控制回路的安装；
项目二 气动速度控制回路的安装；
项目三 摆动控制回路的安装；
项目四 气动顺序控制回路的安装；
项目五 气动机械手装置的安装；
项目六 气动系统安装与调试；
2、电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：
选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：
项目七 电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；
项目八 电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；
项目九 气动方向控制程序编写；
项目十 气动顺序动作控制程序编写；
项目十一 气动机械手控制程序编写；
项目十二 皮带输送机控制程序编写；
项目十三 机电一体化设备控制程序编写；
项目十四 自动生产线控制程序编写。
3、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、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：
项目十五 传动装置同轴度的调整；
项目十六 皮带输送机的安装与调整；
项目十七 搬运机械手设备安装与调试；
项目十八 物件分拣设备的安装与调试；
项目十九 送料设备的安装与调试；
项目二十 自动生产线设备安装与调试。
4、自动控制系统安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、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：
项目二十一 多种传感器的安装与调试；
项目二十二 机械手的自动控制；
项目二十三 皮带输送机的自动控制；
项目二十四 机电一体化设备的自动控制；
项目二十五 PLC控制系统的安装与调试；
项目二十六 自动生产线的安装与调试。
5. PLC工业通讯网络的安装及调试
系统选用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD网络模块，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：
项目二十七N:N网络的硬件连接、调试
项目二十八N:N网络参数设置、调试
项目二十九基于多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试
五、光机电一体化实训考核装置的配置：
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序号 |
名称 |
主要元件或型号、规格 |
数量 |
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1 |
实训桌 |
1190×800×840 mm桌台采用的是30*60的铝型材 |
1张 |
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2 |
触摸屏模块 |
5.7英寸 TFT真彩MT4300，65K色（触摸屏采用台湾步科） |
1块 |
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3 |
PLC模块 |
选用三菱FX1N-40MR 5台,SC-09通信线、5根，FX1N-485BD通讯模块 5块 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 |
三菱D720 功率≥0.75KW |
1块 |
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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 |
物料传送机部件 |
三相交流减速电机（AC380V，输出转速130r/min）1台，送料盘1个，光电开关1只； |
1套 |
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8 |
气动机械手部件 |
单出双杆气缸2只，气手爪1只，旋转气缸1只，磁性开关6只，气流阀6只，非标螺丝2只，双控电磁换向阀1只；单控电磁阀2只，电磁阀和气缸都采用日本SMC |
1套 |
|
9 |
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 |
|
10 |
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（日本SMC）、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 |
|
11 |
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（日本SMC）、交流伺服电机及驱动器（整套采用欧姆龙器件）、支架、机械零部件构成。 |
1套 |
|
12 |
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 |
|
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 |
Φ4\Φ6，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 |
|
1台 |
|
24 |
塑料泡沫盒 |
|
1套 |
|
25 |
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 |
