1、整體要求：

自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)集成，由1）、供料單元2）、加工單元3）、裝配單元4）、分揀單元5）、輸送單元等組成。

該裝置應(yīng)能完成：1）、貨物的自動(dòng)供給2）、貨物的自動(dòng)識(shí)別分揀；3）、機(jī)械手搬運(yùn)4）、自動(dòng)裝配5）、貨物的自動(dòng)加工操作等全過(guò)程。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程實(shí)行全程動(dòng)作狀態(tài)監(jiān)控及數(shù)據(jù)監(jiān)控，能完成上位管理操作過(guò)程。

系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開(kāi)放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，可適應(yīng)不同廠家型號(hào)的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。

2、功能要求：

1）供料單元：按照需要將放置在料倉(cāng)中待加工工件（原料）自動(dòng)地推出到物料臺(tái)上，以便輸送單元的機(jī)械手將其抓取，輸送到其他單元上。

2）加工單元：把該單元物料臺(tái)上的工件（工件由輸送單元的抓取機(jī)械手裝置送來(lái)）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動(dòng)作，然后再送回到物料臺(tái)上，待輸送單元的抓取機(jī)械手裝置取出。

3）裝配單元：完成將該單元料倉(cāng)內(nèi)的黑色或白色小圓柱工件嵌入到已加工的工件中的裝配過(guò)程。

4）分揀單元：完成將上一單元送來(lái)的已加工、裝配的工件進(jìn)行分揀，使不同顏色的工件從不同的料槽分流的功能。

5）輸送單元：通過(guò)直線運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)械手裝置到指定單元的物料臺(tái)上精確定位，并在該物料臺(tái)上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點(diǎn)然后放下，實(shí)現(xiàn)傳送工件的功能。

6）工作單元（電氣控制）：設(shè)備要求將機(jī)械裝置和電氣控制部分的相對(duì)分離。每一工作單元機(jī)械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過(guò)程 的PLC裝置則安裝在工作臺(tái)兩側(cè)的抽屜板上。機(jī)械裝置上的各電磁閥和傳感器的引線均連接到裝置側(cè)的接線端口上。PLC的I/O引出線則連接到PLC側(cè)的接線端口上。兩個(gè)接線端口間通過(guò)多芯信號(hào)電纜互連。

裝置側(cè)的接線端口的接線端子必須采用三層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接DC24V電源的+24V端，底層端子用以連接DC24V電源的0V端，中間層端子用以連接各信號(hào)線。

PLC側(cè)的接線端口的接線端子采用兩層端子結(jié)構(gòu)，上層端子用以連接各信號(hào)線,其端子號(hào)與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對(duì)應(yīng)。底層端子用以連接DC24V電源的+24V端和0V端。

裝置側(cè)的接線端口和PLC側(cè)的接線端口之間通過(guò)專用電纜連接。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號(hào)，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號(hào)。

7）供電電源：外部供電電源為三相五線制AC 380V/220V。總電源開(kāi)關(guān)選用DZ47LE-32/C32型三相四線漏電開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)各主要負(fù)載通過(guò)自動(dòng)開(kāi)關(guān)單獨(dú)供電。其中，變頻器電源通過(guò)DZ47C16/3P三相自動(dòng)開(kāi)關(guān)供電；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P單相自動(dòng)開(kāi)關(guān)供電。此外，系統(tǒng)配置4臺(tái)DC24V6A開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源分別用作供料、加工和分揀單元，及輸送單元的直流電源。

8）控制系統(tǒng)：每一工作單元必須可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。

①當(dāng)工作單元自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí)，其設(shè)備運(yùn)行的主令信號(hào)以及運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)顯示信號(hào)，來(lái)源于該工作單元按鈕指示燈模塊。模塊上的指示燈和按鈕的端腳全部引到端子排上。

②當(dāng)各工作單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于采用三菱系列PLC的設(shè)備。

9）PLC控制模塊：

①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺(tái)抽屜式架體，I/O接口開(kāi)放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能，具有保險(xiǎn)管座(250V、1A)。

②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號(hào)永不脫落。

③PLC控制模塊包括：

10）變頻器模塊：

①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺(tái)抽屜式架體，接口開(kāi)放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能。②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號(hào)永不脫落。③模塊包括三菱變頻器。

11）觸摸屏模塊：

工藝：鐵質(zhì)外殼，通訊接口轉(zhuǎn)引到控制面板，便利于學(xué)生接線操作。

模塊包括昆侖通態(tài)觸摸屏，TPC7062K 7寸，65000色；

12）控制單元模塊：

①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實(shí)訓(xùn)臺(tái)抽屜式架體，I/O接口開(kāi)放到控制面板，并提供誤接線保護(hù)功能。

②控制面板工藝要求：2mm厚印刷電路板上覆膜，采用背面印刷技術(shù)，保證圖形符號(hào)永不脫落。

③配備有指示燈（24VDC）：黃色（HL1）、綠色（HL2）、紅色（HL3）各一只。主令器件：綠色常開(kāi)按鈕SB1一只，紅色常開(kāi)按鈕SB2一只，選擇開(kāi)關(guān)SA（一對(duì)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)），急停按鈕QS（一個(gè)常閉觸點(diǎn)）

13） 電源模塊：

①電源模塊配有梅蘭日蘭三相短路器及漏電保護(hù)器，保險(xiǎn)管座等。

②可供直流24V，交流220V，380V電壓。

14）傳感器檢測(cè)單元：

①光電傳感器/CX-441/漫反射型/7只；

②光電傳感器/MHT15-N2317/2只；

③接近傳感器/ GH1-F1710NA/1只；

④金屬傳感器/ GH1-305QA/2只；

⑤光纖傳感器/ E3X-NA11 E32-DC200/3只；

15）供料單元：

主要包括豎式料筒，頂料氣缸，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,帶保護(hù)接線端子單元等組成；

16）輸送單元：

包括四自由度機(jī)械手，直線輸單元，比例傳送機(jī)構(gòu)，多功能安裝支架，同步輪，同步帶, 帶保護(hù)接線端子單元等組成；

17）加工單元：

包括滑動(dòng)料臺(tái)，模擬沖頭和沖床, 帶保護(hù)接線端子單元等組成；

18）裝配單元：

包括供料機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)送料單元，機(jī)械手裝配單元，放料臺(tái)，帶保護(hù)接線端子單元等組成；

19）分料單元：

包括傳送帶機(jī)構(gòu)，三相電機(jī)動(dòng)力單元，分揀氣動(dòng)組件，傳感器檢測(cè)單元，高進(jìn)度反饋和定位機(jī)構(gòu)，帶保護(hù)接線端子單元等組成；

20）伺服系統(tǒng)單元：

需采用MHMD022P1U/ MADDT1207003

21）電磁閥組單元:

①匯流板/100M-2F/1只；

②匯流板/100M-4F2只；

③匯流板/100M-3F/1只；

④匯流板/100M-6F/1只；

⑤雙向電控氣閥帶燈/4V120-M5/2只；

⑥單向電控氣閥帶燈/4V110-M5/16只；

22）氣缸:

①筆型缸、薄氣缸、回轉(zhuǎn)缸、氣動(dòng)手爪、雙桿氣缸、導(dǎo)桿氣缸、導(dǎo)桿氣缸共18只；

②配磁性開(kāi)關(guān)、按裝支架；

23）工具

含有工具箱、內(nèi)六角扳手、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、斜口鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、鐘表螺絲刀、優(yōu)利德萬(wàn)用表、尼龍棒、

24）實(shí)訓(xùn)桌

①帶滾輪,雙面四抽屜,抽屜采用網(wǎng)空板,設(shè)備安裝靈活；

②1998mm×960mm×780mm鋁鋼結(jié)構(gòu)；

25）工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)

①由主站、從站、網(wǎng)絡(luò)電纜等組成PPI網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工作站之間的數(shù)據(jù)交換。

②主站控制倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的入庫(kù)、出庫(kù)及移庫(kù)等操作，從站控制貨物的出料、識(shí)別、檢驗(yàn)等操作。

3、技術(shù)要求

1）裝置能夠把PLC控制單元、變頻器單元、步進(jìn)電機(jī)單元、觸摸屏單元、調(diào)試單元、電源單元模塊化獨(dú)立設(shè)計(jì)，既可應(yīng)用在本設(shè)備中，也可將模塊放置于其他設(shè)備使用。

2）裝置平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)理念，可適用不同廠家型號(hào)的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。

3）裝置可實(shí)現(xiàn)梯級(jí)培訓(xùn)模式，既可完成各單個(gè)模塊基本知識(shí)培訓(xùn)，也可完成相關(guān)模塊構(gòu)建復(fù)雜控制回路的設(shè)計(jì)及排故訓(xùn)練。

4）裝置選用的元器件應(yīng)工業(yè)化，穩(wěn)定性及耐用性高，適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)。

5）系統(tǒng)應(yīng)能模擬工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)、加工、裝配、分揀等過(guò)程，實(shí)現(xiàn)貨物的供給、識(shí)別、搬運(yùn)、分揀、加工、裝配等過(guò)程。

6）應(yīng)具有專業(yè)技能培訓(xùn)：系統(tǒng)組裝、調(diào)試和運(yùn)行、系統(tǒng)故障檢查、排除和維護(hù)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

7）裝置應(yīng)設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)等，防止誤操作對(duì)操作者和設(shè)備帶來(lái)的危險(xiǎn)。

8）系統(tǒng)應(yīng)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所有的控制器、傳感器、執(zhí)行器的控制信號(hào)及電源信號(hào)都引到接口單元，在接口單元上可由學(xué)生自主接線，可依據(jù)不同的控制要求，搭建多種控制方案。

9）可擴(kuò)展性強(qiáng)，設(shè)備預(yù)留可擴(kuò)展空間，可根據(jù)工業(yè)發(fā)展形勢(shì)及用戶方合理性建議進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)展。

4、自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)裝置的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要求

1）、能融合機(jī)械技術(shù)（包括氣動(dòng)技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，體現(xiàn)現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的特征。

①. 供料單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)；

②. 加工單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)；

③. 裝配單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)；

④. 分揀單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)；

⑤. 輸送單元的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)；

⑥. 自動(dòng)生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實(shí)訓(xùn)；

2）、整體結(jié)構(gòu)必須為開(kāi)放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競(jìng)賽時(shí)可方便的選擇需要的模塊。設(shè)備的擴(kuò)展性和升級(jí)性強(qiáng)：

①. 更換或擴(kuò)展工作單元；

②. 電氣升級(jí)為現(xiàn)場(chǎng)總線；

③. 定位模塊來(lái)控制伺服電機(jī)等；

3）、用于教學(xué)，可按工作過(guò)程導(dǎo)向，工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)，需完成以下工作任務(wù)：

（1）氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目：

①. 氣動(dòng)方向控制回路的安裝；

②. 氣動(dòng)速度控制回路的安裝；

③. 擺動(dòng)控制回路的安裝；

④. 氣動(dòng)順序控制回路的安裝；

⑤. 氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安裝；

⑥. 氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試；

⑦. 氣動(dòng)綜合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝；

（2）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫(xiě)項(xiàng)目：

①. 三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫(xiě)；

②. 三相電動(dòng)機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫(xiě)；

③. 電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫(xiě)；

④. 變頻器模擬量控制的連接與控制程序編寫(xiě)；通過(guò)自由口編程實(shí)現(xiàn)變頻器網(wǎng)絡(luò)控制

⑤. 用PLC脈沖輸出或定位模塊來(lái)控制伺服電機(jī)的技術(shù)（擴(kuò)展）；

⑥. 伺服電機(jī)控制電路的連接與參數(shù)設(shè)置；

⑦. PLC控制網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)；

⑧. 氣動(dòng)方向控制程序編寫(xiě)；

⑨. 氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫(xiě)；

⑩. 氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫(xiě)；

?. 皮帶輸送機(jī)控制程序編寫(xiě)；

?. 機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫(xiě)；

?. 自動(dòng)生產(chǎn)線控制程序編寫(xiě)。

（3）PLC通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝、程序編制及調(diào)試：

①. PLC控制技術(shù)---485通信技術(shù)的編程和調(diào)試

②. PLC控制技術(shù)---現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)的編程和調(diào)試（擴(kuò)展）

（4）機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項(xiàng)目

①. 傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整；

②. 供料單元的機(jī)械安裝與調(diào)整；

③. 加工單元的機(jī)械安裝與調(diào)整；

④. 裝配單元的機(jī)械安裝與調(diào)整；

⑤. 分揀單元的機(jī)械安裝與調(diào)整；

⑥. 輸送單元的機(jī)械安裝與調(diào)試；

⑦. 自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。

4）、本裝備用于考核或技能競(jìng)賽，可考察的職業(yè)能力：

①. 機(jī)械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力；

②. 機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力；

③. 電路安裝能力；

④. 氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；

⑤. 變頻器在自動(dòng)生產(chǎn)線的使用能力；

⑥. 伺服電機(jī)在自動(dòng)生產(chǎn)線的使用能力；

⑦. PLC模擬量控制在自動(dòng)生產(chǎn)線的使用能力；

⑧. 機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫(xiě)能力；

⑨. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。

⑩. PLC網(wǎng)絡(luò)的安裝、編程與調(diào)試能力。

?. 人機(jī)界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力