机电一体化综合考核设备

机电一体化综合考核设备与国际技术完全接轨，代表国内最先进水平。

一、机电一体化综合考核设备概述

该套机电一体化系统是基于《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》对经济社会发展重点领域急需紧缺专门人才及创新型科技人才的培养要求，依据国家相关职业工种培养及鉴定标准，结合中国当前制造业的岗位需求，接轨世界技能竞赛（World skills）相关标准及规程开发设计而成。该套系统由“工作站”(Working Station）形式综合体现。

“工作站”可以模块方式自由组合，形成多种模式，操作者不但在实习、工作中培养、训练了机械装调、电气管路连接、程序设计、工业机器人应用、传感器应用、计算机应用、检修排故、触摸屏组态、伺服、步进驱动控制等机电专业技能，同时也体验到职业素养中的社会能力与方法能力。

该机电一体化综合考核设备技术涵盖面广，定位前瞻，是机电一体化专业教学实习、技能鉴定和技能竞赛的绝佳载体。

二、机电一体化综合考核设备结构

每个独立的单元由实训桌、执行机构及挂板构成。每套设备除配独立的单元外，还配装配桌、工具柜、电脑桌等。

实训桌：采用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑，防火、防水、防腐蚀。实训桌下方装有四个万向轮和四个可调脚，万向轮移动时用，可调脚固定时用。实训桌台面是用铝型材拼接而成，方便学生将工件在其上任意位置、任意方式地安装，而不局限于在给定的孔位上按给定的方式安装。

执行机构：采用铝板精加工后组装而成，表面喷砂后阳极氧化，既防腐蚀又美观大方。

挂板：斜装于实训桌正下方，可很方便地取、卸。挂板上装有PLC、变频器等电器元件，统一由电缆线及快速插头与实训桌上的执行机构连接。

装配桌：有机械装配桌和电气装配桌各一台。均由台身和台面两大部分组成。台身用方管焊接喷塑后组装连接，台面用高密度中纤板，表面贴压防火板，耐腐蚀、防静电。整个装配桌可随意拆装，方便运输安装。

工具柜：用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑。工具柜有多个抽屉，可储藏工具，下面装4个万向轮，可推入工具柜的下方空隙处。

电脑桌：采用冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成。下面装4个万向轮。

三、机电一体化综合考核设备运行

序号	名称	工作工序
1	上料单元	运行前准备：（1）将空瓶摆放上料皮带上；（2）将两种不同颜色的颗粒物料分别装入两个料筒；启动运行：（1）瓶子被逐个输送到下一条输送皮带上；（2）循环选料输送带启动，将颗粒物料逐个由气缸推送到输送带上循环移动；（3）通过色标对颗粒的颜色进行分辨，控制确定颜色物料停放于颗粒搬运机构的正下方；（4）空瓶经过填装机构下方时，通过定位气缸对瓶子定位；（5）颗粒搬运机构对空瓶按照控制程序向空瓶中填装3个颗粒物料；（6）皮带继续启动运行。（循环选料机构及选料机械手机构投标时需提供演示）
2	加盖拧盖单元	运行前准备：（1）将瓶盖存放到瓶盖桶中。启动运行：（1）瓶子输送到加盖机构下方定位；（2）加盖机构向瓶子加盖；（3）加盖后瓶子继续运行至拧盖机构下方定位；（4）拧机构进行拧盖后，皮带继续启动运行。(加盖拧盖机构投标时需提供演示)
3	检测分拣单元	运行前准备：（1）调整好拱门检测机构传感器的检测高度。启动运行：（1）回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；（2）龙门机构检测瓶子内部颗粒是否达标；（3）对拧盖与颗粒均合格的瓶子进行瓶盖颜色判别；（4）不合格的瓶子被分拣机构推送到废品槽中；（5）拧盖与颗粒均合格的瓶子被输送到皮带末端，等待机器人搬运。
4	机器人单元	运行前准备：（1）将包装盒存放在方向的物料桶中；（2）调整好步进驱动器的各项参数；（3）调整好机器人的工作前状态。启动运行：（1）启动步进电机，将包装盒输送至指定位置进行定位；（2）启动机器人，首先使用包装盒抓手将包装盒取放至装箱位置；（3）机器人将合格的瓶子夹取并装至包装盒中；（4）等包装盒装满之后机器人停止并复位。
5	仓储单元	运行前准备：（1）检查仓库的所有仓位，保证仓位都处于清空状态；（2）检查堆垛机的限位开关；（3）将堆垛机调整至复位状态。启动运行：（1）启动堆垛机将装好的物料箱搬运至相应的控制仓位；（2）当立体仓库的仓位全部存满时堆垛机停止运行。
6	触摸屏组件	7寸宽屏触摸被安装在成品入仓单元，与成品入仓单元控制器PLC连接通讯，其他单元的监控信号由此单元的PLC通过PPI网络通讯获得。
7	电源盒组件	为6个单元提供交流电源，其中有2路为3相5线电源，6路为单相3线电源；
8	电脑桌	1、设计工位； 2、摆放电脑。

四、机电一体化综合考核设备特点

1．机电一体化综合考核设备综合运用了工业机器人应用技术、PLC及特殊功能模块技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术、交流变频应用技术、电力电子应用技术、传感器应用技术、气动控制技术、机械装调技术机电一体化高新技术的综合应用。

2. 通过模块化的设计，每个单元可以单独安装、调试、运行、教学、实训，学员可以从模块化到整个单元、从单机到联机、从简单到复杂得学习各种机电一体化技术。

3.整个设备主体配置为5个单元，另有5个可选配置单元，通过不同单元配置形式可以得到6种不同功能设备，从而实现的教学内容也会有所不同。用户可以资金预算和教学要求选择适合自己要求的配置，从而实现设备利用率的最大化。

五、机电一体化综合考核设备配置与参数

1)额定电压：AC380V ±10%

2)额定功率：3.3KW

3)环境湿度：≤90%

4)安全保护功能：急停按钮，漏电保护，过欠压保护，过流保护，过热保护。

5)PLC: 三菱FX3U-48MT/MR DC24V

6)伺服：驱动器MR-JE-10A/电机HF-KN-13J-S100

7)变频器：三菱FR-D740-0.4K

8)触摸屏：三菱GS2107 7英寸

9)传感器：主要传感器采用进口产品

10)步进电机：XY系列

11)机器人：三菱 RV-2F-1D-S11

12)设备重量：330kg

13)单站尺寸：L600mm×W720mm×H1500mm

14)设备尺寸：L4800mm×W720mm×H1500mm

15)工作站尺寸：L4800mm×W2500mm×H1500mm

六、机电一体化综合考核设备成套配置清单(以1套为例)

序号	物料名称	规格型号	单位	数量	备注
1	电源盒模块		个	1.00
2	加盖拧盖站		台	1.00
1)	直流电机	DC24V rpm:66	台	1
2)	急停开关	ABB	个	1
3)	光电开关	E3FA系列	个	1
4)	光纤传感器	E3X系列	个	2
5)	光纤头	E32系列	个	2
6)	磁性开关	CS1-M-020-10	个	2
7)	磁性开关	CS1-G	个	5
8)	双轴气缸	TR10系列	个	2
9)	电磁阀	DC24V	个	5
10)	1号输送带		套	1
11)	按钮控制板组件		套	1
12)	顶瓶装置组件		套	2
13)	光纤传感器组件		套	4
14)	加盖拧盖站挂板组件		套	1
15)	模型桌体组件		套	1
16)	台面装置A组件		套	1
17)	加盖拧盖单元组件		套	1
3	检测分拣站		台	1.00
1)	光纤传感器	E3X系列	个	4
2)	光纤头	E32系列	个	2
3)	光纤传感器	E3X系列	个	3
4)	光纤头	E32系列	个	5
5)	反射式光电传感器	E3Z系列	个	1
6)	双轴气缸	TR10系列	个	1
7)	管接式单向节流阀	DC 24V	个	2
8)	电磁阀	DC 24V	个	1
9)	急停开关	ABB	个	1
10)	1号输送带		套	1
11)	2号输送带		套	1
12)	按钮控制板组件		套	1
13)	光纤传感器组件		套	4
14)	模型桌体组件		套	1
15)	台面装置A组件		套	1
16)	检测分拣站挂板组件		套	1
4	6轴机器人站		台	1.00
1)	步进电机	XY42系列	台	2
2)	光电开关	EE-SX911	个	2
3)	光电对射传感器	E3Z系列	对	2
4)	光电开关	E3FA系列	个	1
5)	机器人	三菱RV-2F-1D-S11	台	1
6)	机器人控制器	三菱RV-2F-1D-S11	台	1
7)	机器人输入输出接口		条	1
8)	机器人输入输出电缆		条	1
9)	简易示教单元		台	1
10)	钥匙旋钮开关	NP6系列	个	1
11)	双轴气缸	TR10系列	个	1
12)	急停开关	ABB	个	1
13)	6轴机器人站挂板组件		套	1
14)	六轴机器人结构组件		套	1
15)	按钮控制板组件		套	1
16)	机器人站桌体组件		套	1
17)	机器人站桌面组件		套	1
5	颗粒上料单元		台	1.00
	急停开关	ABB	个	1
1)	三相交流减速电机	220V，15W	台	1
2)	光纤传感器		个	7
3)	光纤头		个	4
4)	笔型气缸	PB6系列	个	2
5)	双轴气缸	TR10系列	个	1
6)	旋转气缸	HRQ10	个	1
7)	电磁阀	DC24V	个	6
8)	颗粒上料结构组件		套	1
9)	颗粒上料站挂板组件		套	1
10)	1号输送带组件		套	1
11)	2号输送带组件		套	1
12)	按钮控制板组件		套	1
13)	光纤传感器组件		套	4
14)	模型桌体组件		套	1
15)	台面装置A组件		套	1
16)	循环选料机构组件		套	1
17)	顶瓶装置组件		套	1
18)	接线端子模块		套	1
19)	单联件支架组件		套	1
6	成品入仓站		台	1.00
1)	伺服电机	HF-KN13J	台	2
2)	光电开关	EE-系列	个	2
3)	光电反射传感器	E3Z系列	个	6
4)	光电对射传感器	E3Z系列	对	1
5)	双轴气缸	TR16系列	个	1
6)	电磁阀	DC24V	个	2
7)	急停开关	ABB	个	1
8)	组件电源控制线路板(57)		块	1
9)	组件信号按键线路板(58)		块	1
10)	组件25T面板线路板		块	1
11)	组件迭插端子板		块	1
12)	模型桌体组件		套	1
13)	台面装置A组件		套	1
14)	堆垛机构		套	1
15)	仓库机构		套	1
16)	成品入仓站挂板组件		套	1
17)	触摸屏组件		套	1
18)	按钮控制板组件		套	1
19)	单联件支架组件		套	1
7	电脑桌		张	2.00
8	装配桌		张	2.00
9	产品配件包		套	1.00
1)	USB连线	六轴机器人专用（USB 3M)	条	1.00
2)	USB连线	3M 一头公一头方口蓝色	条	1.00
3)	多功能排插	5位带线	个	1.00
4)	并口通讯线	15T 1.5M 一公一母黑色	条	3.00
5)	PU气管	US98A-060-040-B 蓝色	米	15.00
6)	PU气管	US98A-080-060-B 蓝色	米	2.00
7)	减径直通接头	APG8-6	个	1.00
8)	三通Y型	APY6	个	5.00
9)	颗粒圆瓶身		件	24
10)	黑色瓶盖		件	12
11)	白色瓶盖		件	12
12)	蓝色物料块		件	10
13)	白色物料块		件	50
14)	空气压缩机	TYW-1 22L	台	1.00
15)	设备使用说明书		本	1.00
16)	发货光盘		张	1.00
17)	物料盒盖组件		套	6

七、机电一体化综合考核设备实训项目

PLC部分

1.PLC基本指令的应用

2.PLC功能指令的应用

3.PLC步进指令的应用

4.利用编程软件对PLC编程

5.PLC对变频器PID的控制

6.PLC控制环形传输带

7.PLC检测多种物料属性

8.PLC检测物料放置方向

9.PLC对传输带运行的绝对定位控制

10.PLC对传输带的脉冲定位控制

11.PLC对传输带的混合定位控制

12.PLC对双轴机器人的基本动作控制

13.利用脉冲指令对步进电机控制

14.PLC对多轴工业机器人自动控制

15.PLC对装配件旋转控制

16.PLC对控制装配单元

17.PLC对堆垛机单轴与双轴控制

18.PLC对仓库出库入库自动控制

19.PLC对仓库间仓位调配的控制

PLC扩展实训

1.对温度数值的读取与处理

2.对液体压力的读取与处理

3.对流量的读取与处理

4.对液体液位数值读取与处理

人机界面系统实训

1.窗口切换

2.界面制作

3.数据输入

4.PLC寄存器连接

5.流动文字

6.触摸屏监控环形传输带实训

7.触摸屏监控各工作单元设备

8.触摸屏监控双向双面仓储系统实训

9.触摸屏对整体实训流程监控与管理

10.通过触摸屏对整套系统参数设置

11.触摸屏对系统报警代码查询与处理

12.触摸屏多级权限设置实训

13.触摸屏实现故障设置于诊断排除

变频器系统实训

1.变频器基本接线操作

2.开环系统实训

3.PU操作及外部操作

4.速度定位系统实训

5.并用操作运转实训

6.通讯操作运转实训

7.多段速度运转实训

8.变频器无极调速实训

9.瞬时停电起动实训

10.PID控制系统

11.面板参数复制实训

12.多位置定位参数调节

机器人系统实训

1.步进系统接线操作

2.单轴步进系统控制

3.双轴及多轴步进系统控制

4.多速度段运行控制

5.启动与制动变速实训

6.多点定位控制

7.机器人原点与复位

8.机器人单步与连续控制

9.多细分度与脉冲实训

10. 网络IO监控机器人工作状态

交流伺服系统实训

1.交流伺服系统基本接线操作

2.放大器参数设置

3.反馈与脉冲数观察

4.脉冲输入控制正反转

5.带速度反馈的脉冲控制正反转

6.相对位置控制

7.凸轮控制增量方式

8.故障代码的熟悉与排除

9. 双轴仓库控制管理

传感器部分实训

1.金属传感器的应用实训

2.颜色传感器对单一颜色分拣实训

3.颜色传感器对其他颜色分拣实训

4.位置传感器实训

5.霍尔传感器实训

6.磁性开关实训

7.编码器的应用

8.编码器绝对控制与增量控制

9.对射型与反射型传感器的应用

网络部分实训

1.RS485网络实训

2.触摸屏通过PU控制变频器实训

3.PLC通过RS指令控制变频器实训

4.PLC、触摸屏与变频器通讯控制

5.N：N网络搭建与调整实训

6.现场总线网络操作与设置

7.现场总线网络搭建入门

机械部分

1.结构部件的组装

2.气动元件的组装

3.机械零件的部件组装

4.机械系统的装调

（二）配套机电一体化综合考核设备的实训专用备件A一套，明细如下：

序号	物料名称	规格型号	单位	数量	备注
1	光电开关	E3F-DS	个	1
2	光纤传感器	E3X-NA11	个	2
3	光纤头	E32-410	个	2
4	磁性开关	CS1-M-020-10	个	2
5	磁性开关	CS1-G	个	5
6	光纤传感器	E3X-ZD11	个	1
7	光纤头	E32-610	个	1
8	光纤传感器	E3X-DSC11	个	1
9	光纤头	E32-43G	个	1
10	反射式光电传感器	E3Z-d61	个	1
11	光电开关	E3F-DS	个	1
12	光电对射传感器	E3Z	对	1
13	光电开关	E3FA	个	1
14	光纤传感器	E3X-DSC11	个	1
15	光纤头	E32-610	个	1
16	光电开关	E3F-DS	个	1
17	光电反射传感器	E3Z-d61	个	1
18	光电对射传感器	E3Z-T61	对	1