SBZDK-815Q機電一體化智能實訓平臺
一、產品概述
機電一體化智能實訓平臺、該套系統是基于《國家中長期人才發展規劃綱要》對經濟社會發展重點領域急需緊缺專門人才及創新型科技人才的培養要求，依據國家相關職業工種培養及鑒定標準，結合中國當前制造業的崗位需求。
"工作站"可以模塊方式自由組合，形成多種模式，操作者不但在實習、工作中培養、訓練了機械裝調、電氣管路連接、程序設計、工業機器人應用、傳感器應用、計算機應用、檢修排故、觸摸屏組態、伺服、步進驅動控制等機電專業技能，同時也體驗到職業素養中的社會能力與方法能力。
機電一體化綜合實訓考核設備技術涵蓋面廣，定位前瞻，是機電一體化專業教學實習、技能鑒定和技能競賽的絕佳載體。
機電一體化綜合實訓考核設備、機電一體化實訓室、機電一體化實驗室為綜合機械技術、計算機信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術等技術為一體的實驗室。機電一體化實驗裝置能夠為教師和學生在氣壓傳動、機電一體化控制等方面的研究提供最基本的實驗手段，進行工業生產自動化綜合課程設計教學。
機電一體化綜合實訓考核設備能夠靈活的按教學要求供學生自己編程，調試三色球分檢技能;學生可以根據任務的需要自己組裝具有生產功能的機電一體化設備，可進行氣動系統的安裝與調試、電氣控制電路的安裝和PLC程序編序、自動控制系統安裝與調試、機電設備安裝與調試等設計、操作性實驗。
（圖片僅供參考、以實際配置為準）
二、產品結要求
每個獨立的單元由實訓桌、執行機構及掛板構成。每套設備除配獨立的單元外，還配裝配桌、工具柜、電腦桌等。
實訓桌：采用冷軋鋼板折彎焊接，表面靜電噴塑，防火、防水、防腐蝕。實訓桌下方裝有四個萬向輪和四個可調腳，萬向輪移動時用，可調腳固定時用。實訓桌臺面是用鋁型材拼接而成，方便學生將工件在其上任意位置、任意方式地安裝，而不局限于在給定的孔位上按給定的方式安裝。
執行機構：采用鋁板精加工后組裝而成，表面噴砂后陽極氧化，既防腐蝕又美觀大方。
掛板：斜裝于實訓桌正下方，可很方便地取、卸。掛板上裝有PLC、變頻器等電器元件，統一由電纜線及快速插頭與實訓桌上的執行機構連接。
裝配桌：有機械裝配桌和電氣裝配桌各一臺。均由臺身和臺面兩大部分組成。臺身用優質Q235冷軋鋼板折彎焊接，噴塑后組裝連接，臺面用高密度中纖板，表面貼壓防火板，耐腐蝕、防靜電。整個裝配桌可隨意拆裝，方便運輸安裝。
工具柜：用優質Q235冷軋鋼板折彎焊接，表面靜電噴塑。工具柜有多個抽屜，可儲藏工具，放置于裝配桌底部一側。
電腦桌：采用優質Q235冷軋鋼板折彎焊接加中纖板臺面組裝而成。下面裝4個萬向輪。
三、產品特點
1. 系統應用綜合性
系統包括了智能裝配生產系統、自動包裝系統、自動化立體倉庫及智能物流系統、自動檢測機質量控制系統、生產過程數據采集及控制系統等子系統
2. 知識技能全面性
設備涉及工業機器人應用技術、PLC及特殊功能模塊技術、觸摸屏應用技術、通信應用技術、交流伺服應用技術、交流變頻應用技術、電力電子應用技術、傳感器應用技術、氣動控制技術、機械裝調技術機電一體化知識性能。
3. 世界技能大賽標準與國家職業標準相結合：
設備是根據世界技能大賽機電一體化項目"WSC2013 TD04"和"WSC2013 IL04"文件的要求，將世界技能大賽技術標準與維修電工國家職業標準相結合。
4. 組合靈活性
設備按功能化分為5個單元 ，可靈活搭配；
模塊化的設計，可以模塊裝調，位置靈活調整，總裝連接迅速方便；
單元中自由組合模塊連接進行實訓；
四、產品配置與參數
1)額定電壓：AC380V ±10%
2)額定功率：3.3KW
3)環境濕度：≤90%
4)安全保護功能：急停按鈕，漏電保護，過流保護等用電安全保護功能
5)PLC: 三菱FX3U-48MR 3個 FX3U-64MP 2個
6)伺服：驅動器MR-JE-10A / 電機 HG-KN13J-S100
7)變頻器：FR-D720S-0.4K
8)步進驅動器：YKD2305M 步進電機：YK42XQ47-02A
9)機器人：IRB120-3/0.58有效負載3kg
10)設備重量：330kg
11)單站尺寸：L600mm×W720mm×H1500mm
12)設備尺寸：L4800mm×W720mm×H1500mm
13)工作站尺寸：L4800mm×W2500mm×H1500mm
五、機電一體化綜合實訓考核設備成套配置清單
序號 | 物 料 名 稱 | 規 格 型 號 | 單位 | 數量 |
1 | 顆粒上料單元 | 815Q-47 | 套 | 1 |
2 | 加蓋擰蓋單元 | 815Q-26 | 套 | 1 |
3 | 檢測分揀單元 | 815Q-27 | 套 | 1 |
4 | 6軸機器人單元 | 815Q-65 | 套 | 1 |
5 | 成品入倉單元 | 815Q-07 | 套 | 1 |
6 | 電源盒模塊 | 815Q-09 | 套 | 1 |
7 | 電腦桌 | 815Q-21 | 張 | 2 |
8 | 裝配桌 | 815Q-33 | 張 | 2 |
11 | 產品配件包 | 815Q-VII | 套 | 1 |
1) | 網絡跳線 | 8P 3M 藍色 | 條 | 1 |
2) | USB數據線 | A型公插頭轉B型公插頭 3M 藍色 | 條 | 1 |
3) | 工業級電源插座 | 3位10A 帶燈開關1.5平方2米線 | 個 | 2 |
4) | PLC編程線 | SC-11 3M | 條 | 3 |
5) | 輕型彈簧墊圈GB/T859 | Ф8.1mm 不銹鋼 | 個 | 16 |
6) | A級平墊圈 GB/T97.1 | 8.4*16*1.6mm 不銹鋼 | 個 | 16 |
7) | 內六角圓柱頭螺釘 | GB/T 70.1 M8*30 不銹鋼 | 個 | 16 |
8) | PU氣管 | US98A-060-040-B 藍色 | 米 | 5 |
9) | PU氣管 | US98A-080-060-B 藍色 | 米 | 2 |
10) | 內螺紋直通 | ZPCF08-02 | 個 | 1 |
11) | 物料盒蓋（加工后） | 815Q-28-06-002 | 個 | 6 |
12) | 標簽片(藍色） | 815Q-28-07-004 | 個 | 12 |
13) | 標簽片(白色） | 815Q-28-07-004 | 個 | 12 |
14) | 顆粒圓瓶身 | 815Q-48-001 | 個 | 24 |
15) | 藍色瓶蓋 | 815Q-48-002 | 個 | 12 |
16) | 藍色物料塊 | 815Q-48-003 | 個 | 10 |
17) | 白色瓶蓋 | 815Q-48-004 | 個 | 12 |
18) | 白色物料塊 | 815Q-48-005 | 個 | 50 |
19) | 物料盒底 | 815Q-28-06-001 | 個 | 6 |
20) | 環保柄一字螺絲批 | 3*75MM（貨號：31101） | 個 | 1 |
21) | 9件加長球頭內六角 | 9PCS(1.5-10)MM公制（貨號：94301） | 套 | 1 |
22) | 空氣壓縮機 | TYW-1A 12L | 臺 | 1 |
23) | 設備使用說明書 | 815Q-H2U-ABB.SM | 本 | 1 |
24) | 配套光盤(三菱/ABB機器人） | 815Q-H2U-ABB.GP | 張 | 1 |
25) | 學生凳組件 | 塑鋼凳面(藍）+鐵質凳 | 套 | 4 |
26) | 485通訊線 | 2芯屏蔽線 長2M 兩頭壓線針 | 條 | 4 |
27) | 輔助耗材套件盒 | 815Q | 套 | 1 |
六、設備配置功能說明
序號 | 配置名稱 | 配置說明及功能描述 |
1 | 顆粒上料單元 | 主要由掛板控制板、上料輸送皮帶、主輸送模塊、循環選料模塊、上料填裝模塊、實訓桌組成，可進行PLC控制、變頻器控制、直流電機控制、傳感器設置、氣動元件原理等多項實訓項目。控制流程如下： 上料輸送皮帶逐個將空瓶輸送到主輸送帶；同時循環選料將料筒內的物料推出，對顆粒物料根據顏色進行分揀；當空瓶到達填裝位后，頂瓶裝置將空瓶固定，主皮帶停止；上料填裝模塊將分揀到位的顆粒物料吸取放到空瓶內；瓶子內物料到達設定的顆粒數量后，頂瓶裝置松開，主皮帶啟動，將瓶子輸送到下一個工位。此單元可以設定多樣化的填裝方式，可從物料顏色（2種）、顆粒數量（最多4粒）進行不同的組合，產生8種填裝方式。 |
2 | 加蓋擰蓋單元 | 主要由掛板控制板、輸送模塊、加蓋模塊、擰蓋模塊、實訓桌組成，可進行PLC控制、傳感器設置、氣動元件原理、機械裝調等多項實訓項目。控制流程如下： 瓶子被輸送到加蓋模塊下，加蓋位頂瓶裝置將瓶子固定，加蓋機構啟動加蓋流程，將蓋子（白色或藍色）加到瓶子上；加上蓋子的瓶子繼續被送往擰蓋機構，到擰蓋模塊下方，擰蓋位頂瓶裝置將瓶子固定，擰蓋機構啟動，將瓶蓋擰緊。 |
3 | 檢測分揀單元 | 主要由掛板控制板、主輸送模塊、龍門檢測模塊、輔輸送帶組件、分揀機構、實訓桌組成，可進行PLC控制、傳感器設置、傳感器組合檢測、氣動元件原理、機械裝調等多項實訓項目。控制流程如下： 擰蓋完成的瓶子經過此單元進行檢測：回歸反射傳感器檢測瓶蓋是否擰緊；龍門機構檢測瓶子內部顆粒是否符合要求；對擰蓋與顆粒均合格的瓶子進行瓶蓋顏色判別區分；擰蓋或顆粒不合格的瓶子被分揀機構推送到廢品皮帶上（輔皮帶）；擰蓋與顆粒均合格的瓶子被輸送到皮帶末端，等待機器人搬運。 |
4 | 6軸機器人單元 | 主要由掛板控制板、升降臺A模塊、升降臺B模塊、ABB六軸機器人及控制器、實訓桌組成，可進行PLC控制、六軸機器人控制、步進驅動器系統控制、氣動元件原理、機械裝調等多項實訓項目。控制流程如下： 兩個升降臺模塊存儲包裝盒和包裝盒蓋；A升降臺將包裝盒推向物料臺上；6軸機器人將瓶子抓取放入物料臺上的包裝盒內；包裝盒4個工位放滿瓶子后，6軸機器人從B升降臺上吸取盒蓋，蓋在包裝盒上；6軸機器人根據瓶蓋的顏色對盒蓋上標簽位分別進行貼標，貼完4個標簽等待成品入倉單元入庫； |
5 | 成品入倉單元 | 主要由掛板控制板、堆垛機模塊、成品倉庫模塊、實訓桌組成，可進行PLC控制、伺服系統控制、傳感器智能系統控制、氣動元件原理、機械裝調等多項實訓項目。控制流程如下： 堆垛機模塊把機器人單元物料臺上的包裝盒體吸取出來，然后按要求依次放入倉儲相應倉位。2×3的倉庫每個倉位均安裝一個檢測傳感器，堆垛機構水平軸為一個精密轉盤機構，垂直機構為渦輪絲桿升降機構，均由精密伺服電機進行高精度控制。 |
6 | 電源盒模塊 | 具有6個單元交流電源提供，其中有1路為3相5線電源，5路為單相3線電源；同時還具有漏電保護、過流保護等用電安全保護功能。 |
9 | 產品配件包 | 包含了PLC編程線、機器人USB下載線、觸摸屏USB下載線、485通訊線、空氣壓縮機、排插座、物料瓶身、藍色/白色瓶蓋、藍色/白色物料塊、藍色/白色標簽、發貨光盤、設備使用說明書、安裝螺絲螺母等 |
10 | ★電源安全控制 | 基于物聯網實驗室安全用電智能控制系統 1、特點 當智能控制系統檢測到有漏電或觸電情景出現時，智能控制系統在0.1秒斷開連接，保證人身和財產安全；智能控制系統本身有故障指示燈，用戶可根據智能控制系統故障指示燈顯示判斷出當前故障狀態，便于處理；智能控制系統有掛鎖功能，需要檢修時，在掛鎖位置上鎖，★防止他人上電，檢修更安全。可以采集現場輸出型裝置數據，通過多種物聯網通信方式上傳至云端，實現本地設備的遠程監控。 2、功能 基于物聯網實驗室安全用電智能控制系統，可進行用電數據采集、統計、存儲、分析、查詢等。運用前端數據可視化技術將實時的用電數據展示在平臺上，并以圖表的形式提供可視化的用電信息查詢功能；運用數據庫技術實時監測用電設備和線路運行狀況，對異常狀況及時告警，從而預防電氣火災；運用用電系統故障定位技術及時發現并精準定位用電故障點，自動生成故障報告，協助用戶第一時間修復用電系統故障；運用電能質量監測技術實時分析和評估電能質量問題，并提供定制化的治理方案，協助用戶獲得優質電能；運用大數據技術和行業數學模型統計、分析并挖掘基礎的用電數據，基于數據發掘節能潛力，從而提供能效優化方案。滿足用電管理系統可視、安全、可靠、優質和經濟的智慧用電模塊需求。 3、基于物聯網實驗室安全用電智能控制系統由執行裝置與網機組成，技術參數分別為： （1）執行裝置技術參數 （1）極數：3P+N （2）脫扣特性：C（5-10）In D（10-14）In （3）額定電流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A （4）額定電壓：Ue AC 230V/400V （5）額定頻率f：50Hz （6）額定短路分斷能力：Icu10kA （7）殼架等級額定電流：Inm63A （8）缺相保護：設備防燒毀保護模式 （9）漏電保護：元器件損壞保護模式 （10）過載保護：電流過大防燒毀模式 （11）短路保護：碰線防燒毀模式 （12）掛鎖保護：便于維修安全 （13）過溫保護：可監測線路溫度 （14）過欠壓保護：防止造成人身事故和機械設備損壞 （15）漏電或觸電時0.1秒斷開 （16）故障指示燈，便于查看工作狀態 ★（17）掛鎖功能，檢修更方便 （2）網機技術參數 （1）內置STM32F103C8T6主控芯片 （2）外置8M無源晶振 （3）采用SP3485作為485通信芯片 （4）485防浪涌保護 （5）標準RS485接口，可直接串口設備 （6）智能型數據終端，便捷實現數據傳輸功能 ★（7）提供強大的中心管理軟件，方便設備管理 ★（8）提供便捷的軟件升級和固件更新服務 ★（9）提供數據庫數據備份，方便查看歷史數據 （10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm （11）重量：70g （12）電源：AC220V （13）功耗：1.5W （14）工作溫度：-25℃ - +70℃ （15）工作濕度：95% （16）WiFi版最大下行傳輸速率：64kbps （17）WiFi版最大上行傳輸速率：32kbps |
11 | 仿真軟件 | 附件 |
七、實訓項目
PLC部分
1.PLC編程軟件應用
2. PLC基本指令的應用
3. PLC功能指令的應用
4.PLC步進指令的應用
5. PLC控制傳輸帶啟停
6. PLC判斷多種物料屬性
7.PLC判斷物料放置位
8.PLC對傳輸帶運行的絕對定位控制
9.PLC對傳輸帶的混合定位控制
10.PLC對6軸機器人的基本動作控制
11.利用脈沖指令對步進電機控制
12.PLC對6軸工業機器人自動控制
13.PLC對堆垛機模塊升降控制
14.PLC對倉庫出庫入庫自動控制
15.PLC對倉庫間倉位調配的控制
人機界面系統實訓
1.軟件安裝
2.窗口組態
3.工程制作與下載
4.PLC寄存器連接
5.簡單動畫組態
6.報警組態
7.數據存儲于PLC或HMI的用法
8.觸摸屏監控各工作單元設備
9.觸摸屏對整體實訓流程監控與管理
10.通過觸摸屏對整套系統參數設置
11.觸摸屏對系統報警代碼查詢與處理
12.觸摸屏實現故障設置于診斷排除
變頻器系統實訓
1.變頻器基本接線操作
2. 變頻器功能參數設置與操作
3.PU操作及外部操作
4.多檔轉速的PLC控制
5.電機正反轉運動控制
6.速度定位系統實訓
7.變頻器的外部運行、組合運行實訓
8.多段速電機控制實訓
9.瞬時停電啟動控制實訓
10.面板參數復制實訓
11.多位置定位參數調節
機器人系統實訓
1.6軸機器人軟件操作
2.6軸機器人程序編寫
3.6軸機器人原點與復位
4.6軸機器人點示教實訓
5.6軸機器人與PLC I/O通訊實訓
6.網絡IO監控機器人工作狀態
7.6軸機器人位置變量使用實訓
8.6軸機器人抓手控制實訓
9.6軸機器人位置運算實訓
步進電機應用實訓
1. 步進電機接線操作
2. 步進驅動器參數設置修改
3. 升降臺模塊升降定位實訓
4. 步進系統控制實訓
交流伺服系統實訓
1.交流伺服系統基本接線操作
2.放大器參數設置
3.反饋與脈沖數觀察
4.脈沖輸入控制正反轉
5.帶速度反饋的脈沖控制正反轉
6.故障代碼的熟悉與排除
傳感器部分實訓
1.數字光纖傳感器對單一顏色分揀實訓
2.光電傳感器實訓
3.磁性開關實訓
4.對射型與反射型傳感器的應用
網絡部分實訓
1.RS485網絡實訓
2.觸摸屏通過PU控制變頻器實訓
3.PLC通過RS指令控制變頻器實訓
4.PLC、觸摸屏與變頻器通訊控制
5.N：N網絡搭建與調整實訓
6.現場總線網絡操作與設置
7.現場總線網絡搭建入門
機械部分
1.循環選料模塊的裝調
2.顆粒上料模塊的裝調
3.輸送帶模塊的裝調
4.加蓋模塊的裝調
5.擰蓋模塊的裝調
6.檢測模塊的裝調
7.升降臺A模塊的裝調
8.升降臺B模塊的裝調
9.堆垛機模塊的裝調
10.成品倉庫模塊的裝調系統調試
1. 掛板控制板安裝接線實訓任務
單元模型接線與氣路連接調試工作
