ZRGJD-06物料往返分拣机电实验装置

概述

循环取料式光机电综合实验装置由型材导轨式综合实训装置、典型机电一体化设备机械部件、plc模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块（包含上料单元、皮带输送检测单元、气动机械手搬运单元、物料传送仓储单元及返回单元）、触摸屏、接线端子排和各种等组成。采用开放式和拆装式结构，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学或竞赛要求组装具有生产功能的光机电一体化设备。模块采用工业标准结构及抽屉式模块放置架，互换性强。
实训系统集运动控制、气动控制、、步进电机驱动、伺服电机驱动、传感器检测、可编程控制、时序逻辑控制于一体。通过基于该实训系统的使用、训练和培训，能充分锻炼操作者团队协作能力、计划组织能力、自动线安装与调试能力、工程实施能力等。同时适合学生进行课程设计、毕业设计。

技术指标

（1）输入电源：单相三线～2200V±5% 50Hz
（2）工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≥85%（25℃）海拔＜4000m
（3）装置容量：＜1.5kVA
（4）外形尺寸：1200mm*800mm*1500mm
（5）安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

实训项目

任务一：气动系统的安装与调试
（1）气动方向控制回路的安装
（2）气动速度控制回路的安装
（3）气动顺序控制回路的安装
（4）气动机械手的安装
（5）气动系统气路的连接
（6）磁性开关的位置调整
（7）气动系统调试
任务二：变频器、步进电机及驱动器、伺服电机及驱动器的安装与调试
（1）变频器与交流电机主电路的连接
（2）变频器面板的参数设置与操作
（3）变频器面板控制交流电机调速
（4）通过变频器外部端子控制电机启停
（5）步进电机及驱动器的选型
（6）步进电机的控制回路连接
（7）步进电机的调试
（8）伺服电机及驱动器的选型
（9）伺服电机的控制回路连接
（10）伺服电机的调试
任务三：机电设备的安装与调试
（1）上料单元的安装与调试
（2）交流电机传动装置的安装与调试
（3）工业编码器安装和同轴度的调整
（4）物料检测传感器的安装与调试
（5）气动机械手装置的安装与调试
（6）步进电机传动装置的安装与调试
（7）伺服电机传动装置的安装与调试
（9）触摸屏的安装与调试
（10）机电一体化设备控制回路安装调试
（11）自动生产线整体控制回路安装调试
任务四：电气控制电路的安装与PLC编程
（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写
（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写
（3）电机闭环定位控制电路的连接与程序编写
（4）皮带输送检测程序编写
（5）气动顺序动作控制程序编写
（6）气动机械手控制程序编写
（7）步进电机控制电路连接及控制程序编写
（8）伺服电机控制电路连接及控制程序编写
（9）触摸屏电路的连接及控制画面编写
（10）机电一体化设备控制程序编写
（11）自动生产线控制程序编写
任务五：自动控制系统的安装与调试
（1）多种传感器的安装与调试
（2）皮带输送检测的自动控制
（3）机械手的自动控制
（4）物料返回单元的自动控制
（5）机电一体化的自动控制
（6）PLC控制系统的安装与调试
（7）自动生产线的安装与调试
任务六：区分三种不同物料系统的设计
（1）自动生产线的安装与调试
（2）区分三种物料的程序编写

功能要求

（1）整体结构：
循环取料式光机电综合实验装置采用由整套铝合金综合实训装置拼装组合而成，根据实训内容复杂程度不同，可选用其中一张或者两张实训桌，模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强；按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。
PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。
（2）各个功能模块要求：
1）模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。人机界面采用彩色触摸屏，配套安装支架，支架可固定与综合实训装置架铝合金台面上。
2）电源模块：包括三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；按钮模块：24 V/6 A、；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只。
3）一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以通过螺丝杆固定在实训桌上。
4）上料装置：光电传感器、单杆气、调速阀、磁性开关、单控电磁阀、物料库、推块、物料档块、气缸支架等组成。将料块推送到分拣装置上。
5）物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过传感器检测物料。传送带采用可拆卸的铝合金支架。端头带旋转编码器。
6）搬运装置：三自由度气动机械手，整个搬运机构能完成三个自由度动作，手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。提升采用带导杆的滑台，旋转采用角度可调的旋转气缸。
7）传送检测装置：该传送装置采用步进电机驱动、同步带、同步轮、物料托盘，通过同步带运动将托盘输送到指定位置进行物料分检。
8）返回装置：伺服电机及驱动器、齿条、齿轮、蜗轮蜗杆、双轴气缸、真空发生器及真空吸盘。负责将分拣后的物料快返回到上料端。
9）设备台架：采用铝合金导轨式综合实训装置，桌面型材采用截面为20mm*80mm的铝型材，采用拉出式的抽屉结构，PLC、变频器等模块可以放置在抽屉上，整体结构为开放式和可拆装式。

10）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（*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。

配置清单