中人教仪厂
实训装置完成的工作任务
机电液气实验台为铝合金型材结构，在上面可安装上料单元、间歇式传送及夹紧单元、冲压单元、钻孔单元和分拣单元，并配有主机、变频器、触摸屏、、三相异步交流电机、交流减速电机、直流电机、液压机系统、钻机及其液压进给系统、气压传动系统等，构成一个典型的机电气液综合应用系统。可以进行典型机电气液一体化系统的安装、液压气动管路安装、电气控制线路布线、触摸屏与plc编程及调试、整机调试及运行等技能训练，从而使学生掌握机电气液的相关知识和技能。
参数及性能
1.工作电源：三相五线～380V±10%
2.外形尺寸：1400mm*960mm*750mm
3.微型液压动力源：额定功率 735W；额定排量 1.6mL/r；额定压力 6MPa
4.静音空气压缩机：工作电源AC220V±10% 50Hz，输入功率0.68kW，公称容积24L，额定流量：116L/min，额定输出气压1MPa
根据项目教学，主要完成的工作任务如下：
任务一：设备安装与调整
(1)上料、传送、夹紧、分拣等自动化机构的安装与调整；
(2)PLC、变频器、漏电断路器、开关电源等电气部件的定位安装及调整；
(3)气动部件的安装与调整；
(4)液压部件的安装与调整。
任务二：液压传动系统识图与管路安装
液压机、钻机进给系统、液压泵站等液压传动系统的识图与液压管路安装。
任务三：气动系统识图与管路安装
调压、换向、调速、顺序动作控制等气动系统的识图与气管安装。
任务四：电气控制线路原理图设计与布线
包含：根据工作流程和控制要求，设计自动控制系统的电气原理图，按原理图布置、连接控制系统电路。
任务五：程序编写与调试
各电气控制线路PLC程序及触摸屏界面的编写与调试。
任务六：机电气液一体化设备的整机调试与运行
包含：变频器控制参数设置，机械机构、液压传动与气动系统、触摸屏与PLC电控系统的调试与运行。
具体实训项目如下：
1. 供料单元的安装与调试的实训；
2. 加工单元的安装与调试的实训；
3. 钻孔单元的安装与调试的实训；
4. 分拣单元的安装与调试的实训；
5. 滑动单元的安装与调试的实训；
6. 自动生产线控制的安装与调试的实训；
7. 气动方向控制回路的安装；
8. 气动速度控制回路的安装；
9. 气动顺序控制回路的安装；
10. 气动系统安装与调试；
11. 气动综合系统的设计与安装；
12. 液压方向控制回路的安装；
13. 液压速度控制回路的安装；
14. 液压顺序控制回路的安装；
15. 液压系统安装与调试；
16. 液压综合系统的设计与安装；
17. 三相电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；
18. 三相电动机控制电路的连接与控制程序编写；
19. 电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；
20. 变频器控制的连接与控制程序编写；
21. 模拟量控制液压电机的电路连接与控制程序的编写；
22. PLC控制网络控制技术；
23. 气动、液压方向控制程序编写；
24. 气动、液压顺序动作控制程序编写；
25. 皮带输送机控制程序编写；
26. 设备控制程序编写；
27. 自动生产线控制程序编写。
28. 传动装置同轴度的调整；
29. 供料单元的机械安装与调整；
30. 加工单元的机械安装与调整；
31. 钻孔单元的机械安装与调整；
32. 分拣单元的机械安装与调整；
33. 滑动单元的机械安装与调试；
34. 自动生产线设备安装与调试。
35. 机械构件的装配与调整能力；
36. 机电设备的安装与调试能力；
37. 电路安装能力；
38. 气动系统的安装与调试能力；
39. 液压系统的设计、安装与调试能力；
40. 变频器在自动生产线的使用能力；
41. PLC模拟量控制在自动生产线的使用能力；
42. 机电一体化设备的控制程序的编写能力；
43. 自动控制系统的安装与调试能力；
44. 人机界面、组态技术的编程与调试能力
设备各部件说明及组成
机电气液一体化实训考核装置主要由实训工作台、上料单元、间歇式传送及夹紧单元、冲压单元、钻孔单元、分拣单元等部分组成。
1.实训工作台
采用带T形槽的工业铝合金型材操作面板，便于拆装各种自动化机构及电气、液压、气动部件。下设大吊柜一个，便于放置各种资料及工具。
2.上料单元
由工件、井式料仓、光电传感器、防工件啮合隔离机构、送料气缸、静音空气压缩机、推板、料道、定位机构、电磁阀、磁性开关、绑带、可编程控制器等部分组成。主要完成工件的上料和定位工作。
3.间歇式传送及夹紧单元
由滑台气缸、静音空气压缩机、单活塞杆双作用气缸、磁性开关、绑带、电磁阀、开关电源、可编程控制器、光轴滑台、导轨、轴承、滑台平板、三工位工件夹、料道等部分组成。主要完成工件的间歇式传送和定位夹紧工作。
4.冲压单元
由微型液压泵站、直动式溢流阀、电磁换向阀、液压缸、液压阀板、开关电源、可编程控制器、接近开关、压力变送器、耐震压力表、测压胶管、液压机支架等部分组成。主要完成工件的冲压加工模拟工作。
5.钻孔单元
由微型台式钻床、直流电机、微型液压泵站、直动式溢流阀、电磁换向阀、液压缸、液压阀板、开关电源、可编程控制器、压力变送器、耐震压力表、液压胶管等部分组成。主要完成工件的钻孔加工模拟工作。
6.分拣单元
由交流减速电机、变频器、编码器、传送带、可编程控制器、开关电源、笔型气缸、磁性开关、绑带、静音空气压缩机、电磁阀、下料机构、光电传感器等部分组成。主要完成工件的分拣工作。
虚拟仿真系统
1.维修电工电子电机与职业资格培训考评仿真软件
本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件即可手动设置故障也能自动设置故障，本软件通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本软件内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本软件通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。
2.虚拟频谱仪、逻辑分析仪、示波器、三用表仿真软件：
本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。
3、单片机、plc可编程设计与控制虚拟仿真软件：
本软件基于unity3d开发，内置实验步骤、实验指导书、电路图、组件列表、连接线路、接通电源、电路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以通过启动/停止、正向运动、反向运动按钮操作三维机床模型运动，在连接线路状态下，三维机床模型可进行放大/缩小、平移。
1.继电器控制：阅读实验指导书，并进入实验，通过识读电路图，选择组件列表中的继电器、热继电器、开关等元器件以拖拽的形式布局至电器柜中，限位器置于三维机床模型上，可选择盖盖子，部分元器件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子进行连线，将机床电路连接成功后，选择接通电源，进行操作，若组件或线路连接错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
2.PLC控制：实验同继电器控制，增加PLC控制功能，在连线完成后，通过PLC编码按钮，进入程序编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符号，编写完成后，选择提交进行程序验证。验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
3.单片机控制：实验同继电器控制，增加单片机控制功能，在连线完成后，通过C编码按钮进入编程界面，输入正确的C语言代码，提交验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
设备工作流程
本装置的实训工作台为铝合金型材组合而成，台面上安装有上料、传送、冲压加工、夹紧、 钻孔加工、分拣、入料槽等，并配有液压系统、气压系统、变频器及继电器控制、PLC等
1、上料单元：手工将工件放入料筒内（最少要放入三个物料），定料气缸伸出（定位）。推料气缸推出最底层物料，物料的到位与否由各极限位置的传感器检测，各气缸动作相互联系，以 完成上料工作。
2、传送及夹紧单元：上料单元完成上料后，夹料气缸动作，然后移料气缸动作，到达极限 位置后，首次加工，冲压液压缸动作，完成冲压加工，之后夹料气缸和移料气缸后退到初始位置， 此时上料单元又送出一只物料，后续的加工重复以上工序；先前在冲压位置的工件移至钻孔工位 上夹紧气缸开始工作，新工件又移至冲压工位上，然后冲压液压缸与钻孔液压缸分别各自完成加工后，再重复工作，当经过三次动作后，工件就被送至传送带上，进行分拣，分开物料分别入槽。
3、冲压、钻孔单元：工件的冲压一般负载较大，故本实训装置选用液压传动来实现冲压 冲压缸带动冲压头完成冲压工作，钻孔由直流电机带动微型小台钻完成，钻孔的自动给进由液压传动完成
4、分拣单元：加工完成的成品进入传送带，传送带由交流电机提供动力，传送带 采用工业平带，编码器检测当前传送速度，传感器以区别不同物料，分拣气缸将相应的物料送入 相应料槽内。
5、所有气缸皆由气动电磁阀控制
工作过程简述：
通电通气后，所有气缸皆回到初始位置（即各气缸无伸出）。加入物 料后点击"启动按钮"，绿色警示灯点亮；定物料气缸伸出→推料气缸伸出→推物料回位→定物 料回位→夹料气缸伸出→移物料气缸伸出→冲压液压缸伸出→冲压液压缸回位→夹料气缸回位→移物料气缸回位→定物料气缸伸出→推料气缸伸出→推物料回位→定物料回位→夹料气缸伸 出→移物料气缸伸出→冲压液压缸伸出→钻床液压缸伸出→钻床液压缸回位→冲压液压缸回位； 当钻床液压缸与冲压液压缸都退回到原位后依次重复定料、推料、夹料、移料、冲压和下钻，工作到第三次时，检测动作开启，当有物料时，分拣气缸动作，第一个是检测白色物料，第二个是 检测铝质物料，当都不是时，滑入最后一个料槽里。当料仓里没有物料后，过几秒钟将最后二个线上物料加工完后，再等待物料（加入的物料至少为三个）。
在井式料仓侧面的上下两个物料检测传感器若有检测到物料时绿色警示灯点亮，其中任何的一个物料检测传感器没有检测到物料时黄色警示灯点亮且只有下边的传感器没有检测到物料时 红色警示灯点亮。
设备配置清单
|
序号 |
名 称 |
型号及规格 |
数量 |
备 注 |
|
1 |
实训工作台 |
铝合金型材框架 |
1台 |
|
|
2 |
上料单元 |
料桶，底座，光电开关 |
1套 |
|
|
3 |
间歇式传送及夹紧单元 |
铝制机构，表面喷细砂，白色氧化，磁性开关限位 |
1套 |
|
|
4 |
冲压单元 |
液压缸控制，接近开关限位 |
1套 |
|
|
5 |
钻孔单元 |
工业微型钻床，液压缸控制，接近开关限位 |
1套 |
|
|
6 |
分拣单元 |
3个气缸控制，磁性开关限位，光纤传感器、接近开关等控制物料分拣 |
1套 |
|
|
7 |
气动元件 |
设备上所有的气动元件 |
1套 |
|
|
8 |
静音空气压缩机 |
无油机 |
1台 |
|
|
9 |
液压元件 |
设备上所有的液压元件 |
1套 |
华德 |
|
10 |
微型液压动力单元 |
功率 0.735kW，排量 1.6mL/r、容积6L |
1套 |
|
|
11 |
PLC主机 |
PLC主机：CPU SR40，24DI/16DO，继电器 |
1台 |
西门子 |
|
12 |
模拟量扩展模块 |
EM AE04，4* |
1个 |
西门子 |
|
13 |
变频器 |
MM420，0.37kW |
1台 |
西门子 |
|
14 |
触摸屏 |
7寸 |
1台 |
MCGS |
|
15 |
压力变送器 |
量程0～10MPa |
1个 |
|
|
16 |
旋转编码器 |
脉冲型 |
1个 |
|
|
17 |
光电传感器 |
CX-441 |
2个 |
松下 |
|
18 |
光纤传感器 |
E32 |
1个 |
|
|
19 |
接近开关 |
LE4-1K |
4个 |
|
|
20 |
警示灯 |
红、黄、绿三色 |
1个 |
|
|
21 |
交流减速电机 |
额定功率 25W |
1个 |
|
|
22 |
胶管 |
M16*1.5/8A-W |
1套 |
|
|
23 |
测压软管 |
HFE1-P2-3-0.5m |
1根 |
|
|
24 |
微型台式钻床 |
微型 |
1台 |
|
|
25 |
工件 |
圆形 |
1套 |
|
|
26 |
电气部件 |
漏电保护器、开关电源、按钮开关、接触器、相序保护、热保护继电器等 |
1套 |
|
|
27 |
工具 |
活动扳手、内六角扳手、螺丝刀等 |
1套 |
|
|
28 |
编程电缆 |
PC/PPI |
1根 |
|
|
29 |
实训指导书 |
1本 |
||
|
30 |
光盘 |
含编程软件、指导书、程序、资料 |
1张 |
