·設(shè)備外觀(guān)

·設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

    實(shí)訓(xùn)裝置由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的上料單元、檢測(cè)單元、多刀位加工中心單元、自動(dòng)裝配單元、搬運(yùn)機(jī)械手單元、皮帶輸送線(xiàn)單元、智能分揀單元7個(gè)單元組成。電氣布局采用單面網(wǎng)孔抽屜式，所有其電氣控制器都安裝在網(wǎng)孔板式的抽屜上，這種機(jī)電分離的格式更加符合了工業(yè)實(shí)際情況。
    其中，每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也都是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的系統(tǒng)。各個(gè)單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以氣動(dòng)、變頻、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)為主，其中皮帶傳送單元采用變頻器驅(qū)動(dòng)三相交流異步電機(jī)進(jìn)行控制；多工位加工中心采用步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)及氣動(dòng)的混合控制；智能分揀單元?jiǎng)t采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密定位的位置控制，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有長(zhǎng)行程、多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的一維位置控制系統(tǒng)。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。
    在設(shè)備上應(yīng)用了多種類(lèi)型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體通過(guò)的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的前提之一。
    在控制方面，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置采用了基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)控制方案，即由多臺(tái)PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過(guò)RS485串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶(hù)可根據(jù)需要選擇不同廠(chǎng)家的PLC及其所支持的RS485通信模式，組建成一個(gè)小型的PLC網(wǎng)絡(luò)。小型PLC網(wǎng)絡(luò)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的特點(diǎn)在小型自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)仍然有著廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信中仍占據(jù)相當(dāng)?shù)姆蓊~。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將為進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等打下了良好的基礎(chǔ)。

·主要參數(shù)

    1.工作電源：三相四線(xiàn)AC380V±10%  50Hz；
    2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃，相對(duì)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：1350mm×800mm×1300mm；
    6.安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

·組成及功能

    裝置由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的上料單元、檢測(cè)單元、多刀位加工中心單元、自動(dòng)裝配單元、搬運(yùn)機(jī)械手單元、皮帶輸送線(xiàn)單元、智能分揀單元7個(gè)單元組成。
    1.上料單元
    上料單元是設(shè)備的起始單元，在整個(gè)系統(tǒng)中，起著向系統(tǒng)中的其他單元提供原料的作用。
    上料單元的具體功能：按照需要將放置在料倉(cāng)中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到皮帶傳輸線(xiàn)上，在傳輸線(xiàn)上完成物料的檢測(cè)、加工、分揀及搬運(yùn)。
    上料單元的主要組成：主要包括豎式料筒，推料氣缸，物料檢測(cè)傳感器部件，安裝支架平臺(tái),材料檢測(cè)裝置部件,接線(xiàn)端子單元等組成。
     上料單元工作過(guò)程如下：系統(tǒng)啟動(dòng)后，推料氣缸推出，把料槽中最底層的工件推到傳輸線(xiàn)上。工件到位傳感器檢測(cè)到工件到位后，推出氣缸縮回，倒數(shù)第二層工件落到最底層，等待推出。
    2.檢測(cè)單元
    檢測(cè)單元主要完成對(duì)工件信息的檢測(cè)，包括材質(zhì)、顏色，并根據(jù)系統(tǒng)要求，識(shí)別出廢品，以便進(jìn)行分揀。
    檢測(cè)單元的具體功能：皮帶輸送線(xiàn)啟動(dòng)運(yùn)行，檢測(cè)單元的傳感器（電感式、電容式、色標(biāo)式）對(duì)經(jīng)過(guò)的工件進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)信息傳遞給下一單元。
    檢測(cè)單元的主要組成：主要包括電感式傳感器，電容式傳感器，色標(biāo)傳感器，材料檢測(cè)裝置部件,接線(xiàn)端子單元等組成。
    3.多刀位加工中心單元
    多刀位加工中心單元主要完成對(duì)工件的加工，分別對(duì)工件進(jìn)行銑、鏜、磨的加工過(guò)程。
    多刀位加工中心單元的具體功能：皮帶輸送線(xiàn)啟動(dòng)運(yùn)行，檢測(cè)單元對(duì)經(jīng)過(guò)的工件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格的工件在加工中心位置停留，定位裝置動(dòng)作，對(duì)工件進(jìn)行固定，由加工中心對(duì)其進(jìn)行多種加工操作，加工完成后由傳送單元運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)單元進(jìn)行抓取。
    多刀位加工中心單元的主要組成：主要包括電感式傳感器、磁性傳感器、導(dǎo)桿氣缸、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及定位裝置、升降裝置、刀具庫(kù)等部件組成。
    多刀位加工中心單元的工作過(guò)程如下：合格工件經(jīng)皮帶傳送單元運(yùn)送到加工中心，定位裝置裝置伸出，到位后薄型雙導(dǎo)桿氣缸下降帶動(dòng)刀具一、二、三電機(jī)依次對(duì)工件進(jìn)行加工；加工完成上升到位后，定位裝置縮回；傳送帶啟動(dòng)，運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)工位。
    4.皮帶傳送單元
    皮帶傳送單元主要完成對(duì)工件的輸送任務(wù)。
    皮帶傳送單元的具體功能：通過(guò)變頻驅(qū)動(dòng)三相交流異步電機(jī)，完成對(duì)工件的輸送，并在傳輸線(xiàn)上實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的信息檢測(cè)采集、工件的加工、廢品的分揀等功能。
    皮帶傳送單元的主要組成：主要包括尼龍片基帶、三相異步電動(dòng)機(jī)、變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器、同步輪及型材支架、鈑金支架等組成。
    皮帶傳送單元的工作過(guò)程如下：系統(tǒng)啟動(dòng)，上料單元進(jìn)行上料，上料到位后，皮帶傳送單元啟動(dòng)運(yùn)行，由變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電機(jī)動(dòng)作，帶動(dòng)物料進(jìn)行傳送，經(jīng)檢測(cè)單元、加工單元后，合格產(chǎn)品由搬運(yùn)機(jī)械手搬運(yùn)，不合格產(chǎn)品則直接傳送至傳送帶末端是廢料盒中，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的輸送。
    5.搬運(yùn)機(jī)械手單元
    搬運(yùn)機(jī)械手單元主要完成對(duì)工件的搬運(yùn)、裝配任務(wù)。
    搬運(yùn)機(jī)械手單元的具體功能：加工完成的工件經(jīng)皮帶傳送單元輸送到帶搬運(yùn)工位，定位裝置動(dòng)作，固定住工件，由搬運(yùn)機(jī)械手進(jìn)行夾取、旋轉(zhuǎn)、裝配。
    搬運(yùn)機(jī)械手單元的主要組成：主要包括磁性傳感器、旋轉(zhuǎn)氣缸、冶具缸、平行機(jī)械爪及升降裝置等部件組成。
    搬運(yùn)機(jī)械手單元的工作過(guò)程如下：加工完成的工件經(jīng)皮帶傳送單元輸送到待搬運(yùn)工位，定位裝置動(dòng)作，固定住工件，搬運(yùn)機(jī)械手下降夾取工件，夾緊后機(jī)械手上升，上升到位后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)到位后機(jī)械手下降，手爪松開(kāi)，將工件裝配到工件盒中。
    6.自動(dòng)裝配單元
    自動(dòng)裝配單元是設(shè)備的裝配單元，完成對(duì)工件的封裝。
    自動(dòng)裝配的具體功能：按照需要將放置在料倉(cāng)中待裝配殼體自動(dòng)地推出到裝配平臺(tái)上，在裝配平臺(tái)上完成工件的封裝。
    自動(dòng)裝配單元的主要組成：主要包括豎式料筒、推料氣缸、物料檢測(cè)傳感器、安裝支架平臺(tái)、裝配平臺(tái)、接線(xiàn)端子等組成。
    自動(dòng)裝配單元工作過(guò)程如下：系統(tǒng)啟動(dòng)后，推料氣缸推出，把料槽中最底層的殼體推到裝配平臺(tái)上。工件到位傳感器檢測(cè)到工件到位后，推出氣缸縮回，倒數(shù)第二層工件落到最底層，待裝配完成，智能分揀機(jī)構(gòu)分揀完成后，再推出一個(gè)殼體。
    7.智能分揀單元
    智能分揀單元是設(shè)備的最后一個(gè)單元，完成對(duì)成品的智能分揀入庫(kù)。
     智能分揀單元的具體功能：根據(jù)上一個(gè)單元傳遞過(guò)來(lái)的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)成品進(jìn)行分揀，可按照顏色、材質(zhì)組合進(jìn)行分揀，最多有4種組合。該單元還裝有直線(xiàn)標(biāo)尺，可進(jìn)行伺服電機(jī)的定位控制實(shí)訓(xùn)。
    智能分揀單元的主要組成：包括絲桿模組，直線(xiàn)標(biāo)尺、接近開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)桿氣缸及安裝支架平臺(tái)、分揀庫(kù)位、接線(xiàn)端子單元等組成。
    智能分揀單元工作過(guò)程如下：裝配單元裝配完成后，伺服電機(jī)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)絲桿模組運(yùn)動(dòng)，到達(dá)取料位置后，分揀機(jī)械手下降夾取成品工件，根據(jù)上一單元的檢測(cè)結(jié)果，將成品分揀到不同工件庫(kù)中。
    8.整體設(shè)備的運(yùn)行流程
    第一步：由第一上料站將直徑29mm的黑色、白色尼龍和金屬工件A分別依次由推料氣缸動(dòng)作至變頻控制交流電機(jī)傳送帶上；
    第二步：在傳送帶上，工件A被分別檢測(cè)材質(zhì)和顏色，對(duì)于廢料（黑色有機(jī)物料）將跳過(guò)加工工位直接被運(yùn)往廢料中心，合格物料則被傳送到加工工位待加工；
    第三步：加工工位的檢測(cè)傳感器在檢測(cè)到物料到位后，加工工位的夾具將完成對(duì)物料固定，固定位置后，加工工位開(kāi)始依次按順序選擇三套刀具對(duì)工件進(jìn)行加工，加工完畢后，加工工位夾具打開(kāi)；
    第四步：傳送帶開(kāi)動(dòng)將工件送往待安裝搬運(yùn)工位，工件抵達(dá)安裝搬運(yùn)工位后，安裝搬運(yùn)機(jī)器手通過(guò)吸盤(pán)開(kāi)始搬運(yùn)工件A，并將工件A搬運(yùn)至第二上料站處待命；
    第五步：第二上料站將40mm白色、黑色工件B進(jìn)行上料，完畢后，安裝搬運(yùn)機(jī)器手將工件A安裝進(jìn)工件B中；
    第六步：由伺服控制分揀機(jī)械手對(duì)安裝完成的工件組合進(jìn)行搬運(yùn)，并依次按照4種組合分揀到相應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)盒中。
    9、PLC、變頻器及觸摸屏模塊
    選配一：
    采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-32MR/ES-A，供電電壓AC100～240V，集成16路數(shù)字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/16路數(shù)字量輸出（繼電器輸出），內(nèi)置64000步RAM存儲(chǔ)器、7680點(diǎn)輔助繼電器、512點(diǎn)定時(shí)器、2點(diǎn)模擬量電位器、高速計(jì)數(shù)器，集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網(wǎng)絡(luò)、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-16MT/ES-A，供電電壓AC100～240V，集成8路數(shù)字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/8路數(shù)字量輸出（晶體管漏型輸出），內(nèi)置64000步RAM存儲(chǔ)器、7680點(diǎn)輔助繼電器、512點(diǎn)定時(shí)器、2點(diǎn)模擬量電位器、高速計(jì)數(shù)器、3軸高速脈沖輸出（最大100KHZ），集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網(wǎng)絡(luò)、MODBUS、CC-LinK通訊，配有通信編程電纜。
    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(shù)字量輸入，1路繼電器輸出，2路集電極開(kāi)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(jìn)磁通矢量控制、通用磁通矢量控制、V/F控制、最佳勵(lì)磁控制；具備欠電壓、過(guò)電壓、過(guò)載、接地故障、短路、堵轉(zhuǎn)、缺相、電機(jī)過(guò)溫、變頻器過(guò)溫、風(fēng)扇故障、CPU異常、參數(shù)錯(cuò)誤等保護(hù)功能
    選配二：
    采用西門(mén)子高性?xún)r(jià)比小型PLC產(chǎn)品S7-200 Smart CPU SR30，供電電壓AC85～264V，集成18路數(shù)字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/12路數(shù)字量輸出（繼電器輸出），內(nèi)置18KB程序存儲(chǔ)器、12KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、10KB保持性存儲(chǔ)器、6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（最大200KHz），集成RS485接口、以太網(wǎng)接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協(xié)議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
    采用西門(mén)子高性?xún)r(jià)比小型PLC產(chǎn)品S7-200 Smart CPU ST30，供電電壓DC20.4～28.8V，集成18路數(shù)字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/12路數(shù)字量輸出（晶體管源型輸出），內(nèi)置18KB程序存儲(chǔ)器、12KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、10KB保持性存儲(chǔ)器、6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（最大200KHz），3軸高速脈沖輸出（最大100KHZ），集成RS485接口、以太網(wǎng)接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協(xié)議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
    采用西門(mén)子高性?xún)r(jià)比小型PLC產(chǎn)品S7-200 Smart CPU ST40，供電電壓DC20.4～28.8V，集成24路數(shù)字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/16路數(shù)字量輸出（晶體管輸出），內(nèi)置24KB程序存儲(chǔ)器、16KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、10KB保持性存儲(chǔ)器、6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（最大200KHz），3軸高速脈沖輸出（最大100KHZ），集成RS485接口、以太網(wǎng)接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協(xié)議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
    采用西門(mén)子基本型變頻器V20，功率0.37kVA，供電電壓1AC～230V，輸出頻率0～550Hz，精度0.01Hz。帶有RS485通信接口，集成4路數(shù)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(xiàn)性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點(diǎn)設(shè)定V/F控制，磁通電流控制、電壓/頻率控制等工作模式；可進(jìn)行PID控制、BICO功能、多脈沖高轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)模式、單脈沖高轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)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(bǔ)償、雙斜坡、PWM調(diào)制；具備霜凍保護(hù)、冷凝保護(hù)、氣穴保護(hù)、動(dòng)能緩沖、負(fù)載故障檢測(cè)功能。

·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

（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與調(diào)試
    2.氣動(dòng)速度控制回路的安裝與調(diào)試
    3.氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)控制回路的安裝與調(diào)試
    4.氣動(dòng)順序控制回路的安裝與調(diào)試
    5.氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安裝與調(diào)試
    6.氣動(dòng)沖壓裝置的安裝與調(diào)試
    7.氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
（二）：9電氣控制電路的安裝
    1.交流伺服電機(jī)控制電路的連接與調(diào)試
    2.步進(jìn)電機(jī)控制電路的連接與調(diào)試
    3.直流電機(jī)控制電路的連接與調(diào)試
    4.三相異步電機(jī)控制電路的連接與調(diào)試
    5.氣動(dòng)順序動(dòng)作控制電路安裝與調(diào)試
    6.氣動(dòng)機(jī)械手電路安裝與調(diào)試
    7.皮帶傳送電路安裝與調(diào)試
    8.自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)整機(jī)電氣聯(lián)調(diào)
（三）PLC編程
    1.步進(jìn)電機(jī)控制程序編寫(xiě)
    2.交流異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序編寫(xiě)
    3.交流異步電機(jī)調(diào)速控制程序編寫(xiě)
    4.交流伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序編寫(xiě)
    5.交流伺服電機(jī)無(wú)極變速控制程序編寫(xiě)
    6.交流伺服電機(jī)多點(diǎn)定位控制程序編寫(xiě)
    7.上料模塊控制程序編寫(xiě)
    8.搬運(yùn)機(jī)械手控制程序編寫(xiě)
    9.皮帶傳送線(xiàn)控制程序編寫(xiě)
    10.多刀位加工中心控制程序編寫(xiě)
    11.物料分揀搬運(yùn)控制程序編寫(xiě)
    12.PPI網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試
    13.PPI網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試
    14.基于多臺(tái)PLC的復(fù)雜PPI網(wǎng)絡(luò)
    15.數(shù)據(jù)讀寫(xiě)程序編寫(xiě)與調(diào)試
（四）機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試
    以井式上料機(jī)構(gòu)、多刀位加工中心、自動(dòng)裝配機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手、皮帶傳送線(xiàn)、物件分揀和自由實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)等工作單元及相應(yīng)的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和各種工業(yè)傳感器等控制檢測(cè)單元構(gòu)成硬件平臺(tái)，可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和控制的訓(xùn)練任務(wù)：
    1.井式供料機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試
    2.多刀位加工中心的安裝與調(diào)試
    3.沖壓加工機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試
    4.多工位自動(dòng)裝配機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試
    5.氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試
    6.皮帶傳送線(xiàn)設(shè)備安裝與調(diào)試
    7.物件分揀機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試

·配置清單