·設備外觀

·設計簡述

    實訓裝置采用模塊化結構，由環形輸送分揀單元、機器人搬運單元、切削加工單元、裝配單元及倉庫存取單元五部分組成，集光、機、電、氣為一體，完成工件上料、搬運、加工、裝配、入庫等功能，充分體現機械結構安裝與系統調試、電氣接線、軟件編程、調試檢修等專業技能的教學實訓。通過該實訓考核裝置的培訓和實操，能充分鍛煉操作者團隊協作能力、計劃組織能力、機電設備安裝與調試能力、工程實施能力、職業素養、交流溝通能力和安全意識。

·主要參數

    1.工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
    2.工作環境：溫度-10℃～+40℃，相對濕度≤85%（25℃），海拔＜4000m；
    3.氣源壓力：0.2Mpa～0.55Mpa；
    4.裝置容量：＜2.0kVA；
    5.外形尺寸：2000mm×1120mm×1400mm；
    6.安全保護：具有漏電壓、漏電流保護，安全符合國家標準。

·組成及功能

    1.實訓裝置由型材實訓臺、環形傳送單元、機器人搬運單元、切削加工單元、裝配單元、倉庫存取單元、電腦桌、空氣壓縮機、可編程控制器-步進驅動器-電源控制模塊、可編程控制器-變頻器模塊、可編程控制器-伺服驅動器模塊、觸摸屏模塊、警示燈、電磁閥和I/O接口板等組成，完成工件上料、檢測、搬運、加工、裝配、入庫等功能。整體結構采用開放式和拆裝式設計，學員可以對各部件、各單元、直至整體機構進行零部件安裝與調試。
    2.實訓裝置融機械部件安裝與調試、氣動系統的安裝與調試、電氣控制電路的安裝和PLC編程、機電設備安裝與調試、自動控制系統安裝與調試于一體，滿足實訓教學、技能考核及職業競賽的需要。
    3.實訓裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子，均連接到安全型插座，同時又連接到快速連接頭；各指令開關、光電開關、傳感器和執行器的接線連接到端子排；各模塊間可使用帶安全插頭的導線進行電路連接；模塊與各指令開關等采用快速連接線連接，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
    4.環形傳送單元
    組成：由上料筒、頂料氣缸、推料氣缸、鏈板式環形傳送帶、分揀推料氣缸、送料氣缸、送料臺、三相異步減速電動機、金屬料儲料倉、白色料儲料倉、西門子系列S7-200 SMART PLC、V20系列變頻器、旋轉編碼器、反射型光電傳感器、色標傳感器、光纖傳感器、電感式傳感器、磁性開關、電磁閥、安裝底板及接線盒等部件組成。
    功能：將裝入上料筒的工件推到由三相異步減速電動機驅動的環形傳送帶，通過安裝在分揀機構上的不同類型傳感器對工件進行金屬與非金屬，白色與藍色分揀，經光電開關檢測及旋轉編碼器脈沖定位后，由推料氣缸將分揀出的金屬工件推到金屬儲料倉、白色工件推到白色儲料倉、藍色工件推到送料平臺進入下一工序加工。
    5.機器人搬運單元
    組成：由直行導軌、同步輪、同步帶、四自由度機器人、行星直流翻轉電機、二相步進電機、三相步進電機、氣動手爪、西門子系列S7-200 SMART PLC、金屬傳感器、磁性開關及電磁閥、安裝板及接線盒等部件組成。
    功能：完成工件有上料位、加工位、裝配位及倉儲位等位置的搬運工作。
    6.切削加工單元
    組成：由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲桿、支架、機械零部件等組成。
    功能：主要完成對工件的切削加工。當搬運機器人把工件運送到該單元物料臺上，且光電傳感器檢測到工件后，機械手夾緊工件，二維運動絲桿裝置開始動作，主軸電機啟動，切削加工完成后，主軸電機停止，二維運動絲桿裝置帶動主軸回零點，物料臺重新伸出，到位后，機械手松開，由搬運機器人伸出并夾緊工件，將其運送至下一單元。
    7.裝配單元
    組成：由配件料筒、裝配臺、裝配手臂、移動平臺、推料氣缸、移動氣缸、螺旋式旋轉氣缸、氣動吸盤、光電傳感器、磁性開關、電磁閥、安裝板及接線盒等部件組成。
    功能：根據要求選擇黑色或白色配件裝配在工件上。
    8.倉庫存取單元
    組成：由3行4列的立體倉庫、X軸水平移動機構、Z軸垂直移動機構、彈性聯軸器、滾珠絲桿、交流伺服電機、金屬傳感器、光電傳感器、行程開關、雙聯氣缸、氣動手爪、磁性開關、電磁閥、安裝板及接線盒等部件組成。
    功能：將裝配好的工件進行分類存放。
    9.可編程控制器·伺服驅動器·變頻器模塊
    選配一：
    采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU SR40，供電電壓AC85～264V，集成24路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/16路數字量輸出（繼電器輸出），內置24KB程序存儲器、16KB數據存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大200KHz），集成RS485接口、以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
    采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU ST40，供電電壓DC20.4～28.8V，集成24路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/16路數字量輸出（晶體管輸出），內置24KB程序存儲器、16KB數據存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大200KHz），3軸高速脈沖輸出（最大100KHZ），集成RS485接口、以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
    伺服采用臺達標準泛用性交流伺服系統ASDA-B2，功率0.4kVA，供電電壓AC200～255V，連續輸出電流2.6Arms，編碼器分辨率17-bit，SVPWM控制，可手/自動操控，具有位置、速度、扭矩等多種控制方式，支持脈沖輸入（最高可達4Mpps）和模擬電壓兩種指令；內置摩擦力與防撞參數等進階應用功能；電機扭矩1.27N-m,轉速5000r/min，電流2.6A，阻抗1.55Ohm，感抗6.71mH，絕緣等級A級。
    變頻器采用西門子基本型變頻器V20，功率0.75kVA，供電電壓3AC～380V，輸出頻率0～550Hz，精度0.01Hz。帶有RS485通信接口，集成4路數字量輸入，2路繼電器輸出，2路模擬量輸入（±10V，0～10V，0～20mA，12位分辨率），1路模擬量輸出（0～20mA）；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、電壓/頻率控制等工作模式；可進行PID控制、BICO功能、多脈沖高轉矩啟動模式、單脈沖高轉矩啟動模式、防堵模式、多泵控制、彈性電壓提升控制、擺頻功能、滑差補償、雙斜坡、PWM調制；具備霜凍保護、冷凝保護、氣穴保護、動能緩沖、負載故障檢測功能。
    選配二：
    采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-48MR/ES-A，供電電壓AC100～240V，集成24路數字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/24路數字量輸出（繼電器輸出），內置64000步RAM存儲器、7680點輔助繼電器、512點定時器、2點模擬量電位器、高速計數器，集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網絡、MODBUS、CC-LinK通訊，配有通信編程電纜。
    采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-48MT/ES-A，供電電壓AC100～240V，集成24路數字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/24路數字量輸出（晶體管輸出），內置64000步RAM存儲器、7680點輔助繼電器、512點定時器、2點模擬量電位器、高速計數器，集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網絡、MODBUS、CC-LinK通訊，配有通信編程電纜
    采用三菱交流伺服系統MR-JE系列，功率0.2kVA(型號MR-JE-20A，HF-KN23J-S100)，供電電壓AC200～240V，具有位置、速度、轉矩等多種控制方式，支持脈沖輸入、模擬量速度指令輸入、模擬量轉矩指令輸入、等多種控制模式，編碼器分辨率131072pulses/rev；電機最大轉矩1.9Nm,額定電流1.3A，最大轉速4500r/min，編碼器分辨率17位，防護等級IP65。
    采用三菱E700通用型系列變頻器E740，功率0.75kVA，供電電壓3AC～380V，輸出頻率0.2～400Hz，精度0.01%。集成7路數字量輸入，1路繼電器輸出，2路集電極開路輸出，2路模擬量輸入（0～5V，0～10V，4～20mA），1路模擬量輸出（0～10V）；支持Modbus RTU通訊。具有先進磁通矢量控制、通用磁通矢量控制、V/F控制、最佳勵磁控制；具備欠電壓、過電壓、過載、接地故障、短路、堵轉、缺相、電機過溫、變頻器過溫、風扇故障、CPU異常、參數錯誤等保護功能。
    伺服采用臺達標準泛用性交流伺服系統ASDA-B2，功率0.4kVA，供電電壓AC200～255V，連續輸出電流2.6Arms，編碼器分辨率17-bit，SVPWM控制，可手/自動操控，具有位置、速度、扭矩等多種控制方式，支持脈沖輸入（最高可達4Mpps）和模擬電壓兩種指令；內置摩擦力與防撞參數等進階應用功能；電機扭矩1.27N-m,轉速5000r/min，電流2.6A，阻抗1.55Ohm，感抗6.71mH，絕緣等級A級。

·實訓項目

（一）環形傳送單元可進行的技能實訓
    1.機械機構安裝與調試
    2.鏈板式環形輸送帶的安裝與調整
    3.三相異步減速電動機傳動機構的安裝與調整
    4.旋轉編碼器的安裝與調整
    5.氣缸的安裝與調整
    6.傳感器的安裝與調整
    7.分揀機構安裝與調整
（二）電氣系統安裝與調試
    1.反射型傳感器的接線與調試
    2.光纖傳感器的接線與調試
    3.磁性傳感器的接線與調試
    4.旋轉編碼器的接線與調試
    5.變頻器的接線與調試
    6.PLC控制回路的接線與調試
（三）軟件編程
    1.基于PLC高速計數指令的編碼器脈沖位置控制程序編寫
    2.基于傳感器應用（光電、光纖、金屬、顏色）的PLC位置控制程序編寫
    3.基于變頻調速參數設置（頻率、加減速時間、多段速）
    4.基于PLC環形傳送單元的控制程序編寫
    5.網絡通信程序編寫
（四）機器人搬運單元可進行的技能實訓
    1.機械機構安裝與調試
    2.直線導軌傳動機構的安裝與調整
    3.同步帶輪傳動機構的安裝與調整
    4.四自由度機器人的安裝與調整
    5.步進電機的安裝與調整
    6.直流行星減速電機的安裝與調整
    7.減速箱的安裝與調整
    8.電氣系統安裝與調試
    9.四自由度機器人的接線與調試
    10.步進驅動器與步進電機的接線與調試
    11.屏蔽型與非屏蔽型傳感器的接線與調試
    12.PLC控制回路的接線與調試
    13.基于步進系統的驅動器參數設置（細分數、電流參數）
    14.基于PLC高速脈沖輸出指令系統位置控制程序編寫
    15.基于PLC四自由度機器人的控制程序編寫
    16.網絡通信程序編寫

·配置清單