·設備外觀

·設計簡述

     實訓裝置是一種最為典型的機電一體化產品，是為高等院校、職業院校、職業教育培訓機構而研制的，它適合機電一體化、自動化等相關專業的教學和培訓。該裝置采用型材結構，其上安裝有井式供料、切削加工、多工位裝配、氣動機械手搬運、皮帶傳送分揀等工作站及相應的、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊和各種工業傳感器等控制檢測單元。系統采用PLC工業網絡通信技術實現系統聯動，真實再現工業自動化生產線中的供料、檢測、搬運、切削加工、裝配、輸送、分揀過程。它在接近工業生產制造現場基礎上又針對教學及實訓目的進行了專門設計，強化了自動化生產線的安裝與調試能力，能較好地滿足工學結合，以工作過程為導向的項目教學法。

·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：≤1.5KVA；
5、外形尺寸：2000mm×970mm×800mm；
6、安全保護：接地保護、漏電保護功能，安全符合國家標準。

·組成及功能

    （一）實訓桌
實訓桌主體由型材框架、型材桌面板、封板、控制面板、自吸合雙開門、多功能網孔板和萬向輪等組裝而成。
其中框架采用8040R和4040型工業型材組成搭接而成，外側配有橙色襯條裝飾；型材桌面板采用工業標準2080鋁型材并通過1.5mm冷軋鋼板組裝而成，內置專用螺母，可自由固定各種機械機構，固定方式≥200種，可以完成更多的實訓操作；封板采用≥1.2mm冷軋鋼板制作，橘紅色噴塑處理；
控制面板位于實訓桌正前方，控制面板采用≥1.2mm冷軋鋼板橘色噴塑處理，且呈50°斜角，符合人體工程學，方便操作；面板安裝有啟動、停止、復位、急停按鈕并集成觸摸屏安裝位，用于進行工作站各項控制功能，按鈕均配有透明翻蓋式保護罩，防止發生誤觸。
實訓桌正面下方設有自吸合雙開門，采用鋁合金高強度合頁固定，前門板設置≥300mm×300mm有深棕色有機玻璃觀察窗，設備維護方便。
實訓桌內部設有多功能網孔板機構，網孔采用5mm橢圓長孔，整體設計規范、合理，電氣元器件在任何角度、任何方位都能輕松裝配、調整。
實訓桌底部安裝有4個高強度帶剎車萬向輪方便實訓裝置的移動和固定。
（二）井式供料工作站
主要由井式工件庫、推料氣缸、物料臺、光電傳感器、磁性開關、電磁閥、支架、機械零部件構成。
工作過程描述：系統啟動后，推料氣缸推出，把工件庫中底層的工件推至物料臺上。工件到位傳感器檢測到工件到位后，推料氣缸縮回。搬運機械手伸出并抓取該工件，并將其運送至切削加工站。
（三）切削工作站
主要由物料臺、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、絲桿模組、支架、機械零部件構成。
工作過程描述：該站主要完成對工件的切削加工。當搬運站機械手把工件運送到該站物料臺上，且光電傳感器檢測到工件后，機械手夾緊工件，二維運動裝置絲桿開始動作，主軸電機啟動，切削加工完成后，主軸電機停止，二維運動裝置絲桿帶動主軸回零點，物料臺重新伸出，到位后，機械手松開，由搬運站機械手伸出并夾緊工件，將其運送至裝配站。
（四）多工位裝配工作站
主要由井式供料單元、三工位旋轉工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器、電感傳感器、磁性開關、電磁閥、交流伺服電機及驅動器、支架、機械零部件構成。
工作過程描述：該站主要完成大小工件的緊合裝配過程。當搬運站氣動機械手把工件運送到裝配站旋轉工作臺上后，旋轉工作臺順時針旋轉，將工件旋轉到井式供料單元下方，井式供料單元頂料氣缸伸出頂住倒數第二個工件；擋料氣缸縮回，工件庫中底層的工件落到待裝配工件上，擋料氣缸伸出到位，頂料氣缸縮回物料落到工件庫底層，同時旋轉工作臺順時針旋轉，將工件旋轉到沖壓裝配單元下方，沖壓氣缸下壓，完成工件緊合裝配后，氣缸回到原位，旋轉工作臺順時針旋轉到待搬運位置后，搬運站氣動機械手伸出抓取該工件，并將其運送到物料分揀站。
（五）氣動機械手搬運工作站
主要由直線電機驅動器、直線導軌、四自由度搬運機械手、定位開關、行程開關、支架、機械零部件構成。
工作過程描述：該站主要完成向各個工作站輸送工件。系統復位先回原點，當到達原點位置后，系統啟動，井式供料站送料到物料臺后，光電傳感器檢測到有工件時，搬運機械手伸出將工件搬運到切削加工站物料臺上，等加工站加工完畢后，再將工件送到三工位裝配站完成兩種不同工件裝配，最后將兩種工件成品送到分揀站分揀入庫。
（六）皮帶傳送分揀工作站
主要由傳送帶、變頻器、三相交流減速電機、旋轉氣缸、磁性開關、電磁閥、調壓過濾器、光電傳感器、光纖傳感器、對射傳感器、計數器、支架、機械零部件構成。其中變頻器采用，西門子V20  功率0.75KW。
工作過程描述：該站主要完成對上站傳送至本站的裝配完畢的工件進行分揀。系統入料口光電傳感器檢測到有工件，變頻器啟動并帶動傳送帶運動，將工件送入分揀區，通過旋轉氣缸將白色工件推入1號料槽、黑色工件導入2號料槽，當對射傳感器檢測到有物料入槽、傳輸皮帶停止工作，等待下一個工件，同時計數器記錄工件入庫個數。
（七）系統特點
1、本實訓裝置貼近工業現場要求，是典型的自動生產線，設備從選材、工藝、流程、結構、控制等各方面都從實際工業現場出發，考慮工學結合要求，有機融合了機械、電氣、氣動、傳感器、交流電機變頻調速、步進電機驅動控制、伺服電機驅動控制、PLC控制及工業通信網絡等多種技術，能開展任務驅動的項目教學法。
2、整體結構采用開放式和拆裝式，具有明顯的動手拆裝實訓功能，可以拆裝到各零部件及每顆細小的螺絲，能很好的服務于項目實訓教學；能根據不同的任務進行更換組合模塊，具有很強的可重組性，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊，非常適合廣大職業院校自動化技能實訓需求。
本系統用于考核或技能競賽時，可考察的職業能力有：
(1)機械零部件的裝配與調整能力；
(2)機電設備的安裝與調試能力；
(3)工業現場控制系統電路安裝接線能力；
(4)氣動控制系統的安裝與調試能力；
(5)機電一體化設備的控制程序的編寫能力；
(6)自動控制系統的安裝與調試能力；
(7)PLC工業現場總線網絡的安裝、編程與調試能力；
（八）可編程控制器及電氣控制系統
采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU ST30，2臺，供電電壓DC20.4～28.8V，集成18路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/12路數字量輸出（晶體管源型輸出），內置18KB程序存儲器、12KB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。
采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU ST40，1臺，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。
采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU SR20，2臺，可用電流24 V DC，集成12 點輸入/8 點輸出，內置12 KB程序存儲器/8 KB數據存儲器/最大10 KB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。
觸摸屏采用昆侖通態MCGS TPC7032KT，供電電壓24±20%VDC，Cortex-A7 CPU，主頻800MHz,內存256M；7英寸高亮度TFT液晶顯示屏，分辨率800×480，四線電阻式觸摸屏（分辨率4096×4096）；集成以太網接口、RS232、RS485、USB接口，能夠使學員了解工業觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態畫面跟蹤在觸摸屏中的實現方法。要求可以和PLC組建PROFINET網絡。
電氣控制系統還含接線端子排、安全型插座、單相三芯電源線、以及強弱電連接導線。
（九）配套工具箱
含內六角扳手、電烙鐵、焊錫絲、烙鐵架、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、剪刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、萬用表、電工膠帶、木質錘、尼龍棒、橡膠錘、一字驗電筆。
（十）配套資料
含配套程序、實訓指導書、可編程控制器視頻教程等
（十一）空氣壓縮機
供電電壓AC220V，功率600W，工作壓力0.2-0.8MPa可調。
（十二）電腦桌
主體部分采用工業標準鋁型材（規格30×30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
桌面上方設置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
鍵盤鐵質材料加工噴塑而成，通過加重型軸承導軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如；
桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。
尺寸：600mm×500mm×1000mm（桌面離地800mm）。

·實訓項目

（一）氣動控制回路安裝與調試
實訓裝置配有多種類型的氣缸、電磁閥，磁性開關，如：單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件、單控電磁閥、雙控電磁閥和磁性開關等，基于這些氣動控制元件，可完成下列氣動技術的安裝調試訓練任務：
1、氣動方向控制回路的安裝與調試
2、氣動速度控制回路的安裝與調試
3、氣動旋轉控制回路的安裝與調試
4、氣動順序控制回路的安裝與調試
5、氣動機械手裝置的安裝與調試
6、氣動系統的安裝與調試
（二）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫
實訓裝置配有西門子S7-200 SMART主機模塊、V20變頻器模塊、伺服電機驅動模塊、步進電機驅動模塊和各種傳感器等，基于這些模塊，可完成下列PLC應用技術訓練任務：
1、異步電機控制電路的連接與控制程序編寫
2、異步電機調速控制電路的連接與控制程序編寫
3、步進電機控制電路的連接與控制程序編寫
4、交流伺服電機控制電路的連接與控制程序編寫
5、氣動方向控制程序編寫
6、氣動順序動作控制程序編寫
7、氣動機械手控制程序編寫
8、皮帶輸送控制程序編寫
9、自動生產線控制程序編寫
（三）PLC工業通訊網絡的安裝及調試
實訓裝置選用西門子S7-200 SMARTPLC作為主控制器，其本身集成RS485通信口具備以太網網絡通信功能，基于本網絡通信功能，可完成下列工業現場總線通信技術訓練任務：
1、以太網網絡的硬件連接、調試
2、以太網網絡參數設置、調試
3、基于多臺西門子S7-200 SMART PLC的復雜以太網網絡數據讀寫程序編寫與調試
（四）機電設備安裝與調試項目
井式供料、切削加工、多工位裝配、氣動機械手搬運、皮帶傳送分揀等工作站及相應的PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊和各種工業傳感器等控制檢測單元為硬件平臺，可完成下列機電設備安裝和控制的訓練任務：
1、供料機構的安裝與調試
2、加工機構的安裝與調試
3、裝配機構的安裝與調試
4、搬運機構的安裝與調試
5、輸送線設備安裝與調試
6、分揀機構的安裝與調試
7、自動生產線系統安裝與調試

·配置清單