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LGJD-Y05A型通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備

一、設(shè)備總體概述

LGJD-Y05A型通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備主要由實(shí)訓(xùn)臺(tái)架、典型的機(jī)電設(shè)備的機(jī)械部件，電氣控制單元等組成。典型的機(jī)電設(shè)備的機(jī)械部件主要包括供料機(jī)構(gòu)、傳送帶輸送分揀機(jī)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)械手、立體倉(cāng)庫(kù)以及可擴(kuò)展的模擬生產(chǎn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)模塊等；電氣控制單元主要有電源配電、PLC可編程控制器、觸摸屏、變頻器、步進(jìn)電機(jī)控制、伺服電機(jī)控制、按鈕指示燈、接線端子及各種檢測(cè)傳感器等部分組成。整體結(jié)構(gòu)要求采用開放式和拆裝式，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件，以模塊化的方式組裝和搭建具有生產(chǎn)功能的智能生產(chǎn)線設(shè)備，也可添加其它機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備，使整個(gè)裝置能夠靈活的按教學(xué)或競(jìng)賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的智能生產(chǎn)線設(shè)備。

LGJD-Y05A型通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備適合中等職業(yè)學(xué)校的《機(jī)械技術(shù)》、《機(jī)電設(shè)備安裝與維修》、《機(jī)電技術(shù)應(yīng)用》、《電氣運(yùn)行與控制》、《電氣技術(shù)應(yīng)用》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《可編程控制器技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》、《人機(jī)界面組態(tài)與應(yīng)用》、《傳感器檢測(cè)與應(yīng)用》、《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用》、《運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)與應(yīng)用》、《變頻器技術(shù)及應(yīng)用》、《電子電器應(yīng)用與維修》等專業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。也適合中高職學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站的PLC實(shí)操、技能鑒定考核。

二、技術(shù)參數(shù)

1、輸入電源：三相五線制AC 380V±10% 50HZ。

2、輸入功率：2 kw。

3、工作環(huán)境：

1）溫度：覆蓋10℃～+40℃；

2）相對(duì)濕度：90%（+20℃）；

3）環(huán)境：空氣清潔，無腐蝕性及爆炸性氣體，無導(dǎo)電及能破壞絕緣的塵埃。

三、通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備（實(shí)訓(xùn)臺(tái)架）

1、設(shè)備臺(tái)架

LGJD-Y05A型通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備以3張鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)為基礎(chǔ)平臺(tái)，擴(kuò)展1張機(jī)械裝調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)以及1張鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)。整體結(jié)構(gòu)要求采用開放式和拆裝式，框架結(jié)構(gòu)主要采用鋁合金型材搭建而成，型材有圓角，型材凹槽有包邊，型材桌面采用懸浮式工作臺(tái)設(shè)計(jì)，桌面四周有圓角型材包邊，支撐腳底部帶有萬向腳輪。實(shí)訓(xùn)臺(tái)下方四周都采用封門設(shè)計(jì)，前后面板采用帶鎖的可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)部集成電源控制柜、資料夾、機(jī)器人控制柜以及氣站單元等功能。實(shí)訓(xùn)臺(tái)左右側(cè)面板均設(shè)置了三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電源插座、氣源接口、網(wǎng)絡(luò)接口，配電箱后側(cè)均采用航空快插接口設(shè)計(jì)。

實(shí)訓(xùn)臺(tái)可根據(jù)不同形式生產(chǎn)功能要求將多個(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)組合成不同長(zhǎng)寬的基礎(chǔ)工作面，然后在基礎(chǔ)平臺(tái)上根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件，以模塊化的方式組裝和搭建具有生產(chǎn)功能的智能生產(chǎn)線設(shè)備，也可添加其它機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備，使整個(gè)裝置能夠靈活的按教學(xué)或競(jìng)賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的智能生產(chǎn)線設(shè)備。

實(shí)訓(xùn)臺(tái)另外單獨(dú)配套一張機(jī)械裝調(diào)單元的工作臺(tái)和一張鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)，機(jī)械裝調(diào)工作臺(tái)可用做于十字滑臺(tái)、轉(zhuǎn)塔沖壓機(jī)構(gòu)等機(jī)械裝配單元的模塊搭建與調(diào)試，鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)可用于零部件的組裝，測(cè)量以及方便地存放工作時(shí)所需要的手工具和零部件。

2、配置清單

表1：主要配置

序號(hào)	名稱	主要技術(shù)指標(biāo)	數(shù)量	單位
1	實(shí)訓(xùn)臺(tái)	框架結(jié)構(gòu)主要采用鋁合金型材搭建而成，型材有圓角，型材凹槽有包邊，型材桌面采用懸浮式工作臺(tái)設(shè)計(jì)，桌面四周有圓角型材包邊。支撐腳底部帶有萬向腳輪。實(shí)訓(xùn)臺(tái)下方四周都采用封門設(shè)計(jì)，前后面板采用帶鎖的可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)部可放置電源控制柜、資料夾、機(jī)器人控制柜以及氣站等單元，整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式。 1）實(shí)訓(xùn)臺(tái)1：長(zhǎng)×寬×高=1200mm×800mm×925mm； 2）實(shí)訓(xùn)臺(tái)2：長(zhǎng)×寬×高=800mm×800mm×925mm； 3）實(shí)訓(xùn)臺(tái)3：長(zhǎng)×寬×高=800mm×800mm×925mm； 4）實(shí)訓(xùn)臺(tái)4（機(jī)械裝調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)）：長(zhǎng)×寬×高=1200mm×800mm×925mm； 5）實(shí)訓(xùn)臺(tái)5（鉗工實(shí)訓(xùn)臺(tái)）：長(zhǎng)×寬×高=950mm×700mm×1500mm；	1	套

四、通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備（機(jī)械部分）

（1）供料裝置

在本次采購(gòu)的設(shè)備中的供料裝置提供了多種不同形式的供料機(jī)構(gòu)，采用的是托盤式供料形式；采用的是轉(zhuǎn)盤式供料形式；采用的是十字滑臺(tái)送料形式；在搭建自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí)，可根據(jù)不同場(chǎng)景的供料需求選擇相關(guān)供料模塊。

托盤式供料臺(tái)機(jī)構(gòu)采用多層托盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，托盤采用3×3排列設(shè)計(jì)，每個(gè)托盤可放置多種不同屬性的物料，供料時(shí)，通過工業(yè)機(jī)器人直接在托盤上抓取。

轉(zhuǎn)盤式供料底部裝有直流減速電機(jī)，作為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，并通過緩沖裝置與送料盤內(nèi)部的螺旋葉片連接，供料時(shí)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋葉片旋轉(zhuǎn)，將物料送至出料口。

十字滑臺(tái)機(jī)構(gòu)由2臺(tái)交流伺服電機(jī)，分別通過同步帶傳動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)兩根高精度滾珠絲桿及滾珠式雙滑塊平面直線線性導(dǎo)軌，構(gòu)成X、Y兩軸定位裝置，在平面內(nèi)可完成各種高精度、高難度的供料移動(dòng)或加工傳動(dòng)。

（2）傳送帶輸送分揀裝置

在設(shè)備中的采用了步進(jìn)電機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)加編碼器兩種不同驅(qū)動(dòng)方式的傳送帶，傳送帶運(yùn)行時(shí)，物料可在傳送帶上進(jìn)行自由定位，以滿足物料在不同位置的檢測(cè)，分揀，抓取等功能。在傳送帶兩端處設(shè)計(jì)有擋料口，通過光電傳感器檢測(cè)物料；傳送帶上裝有至少三個(gè)出料槽，同時(shí)正對(duì)料槽位置裝有推料氣缸，對(duì)不同類型的物料進(jìn)行分揀。

（3）工業(yè)機(jī)械手裝置

在本次采購(gòu)的設(shè)備中要求采用工業(yè)機(jī)器人和直角坐標(biāo)機(jī)械手兩種工業(yè)機(jī)械手裝置，該兩種機(jī)械手在系統(tǒng)中主要用于物料的搬運(yùn)或者進(jìn)行工件裝配等工作，可根據(jù)不通的功能需求，進(jìn)行組合或者功能互換。

工業(yè)機(jī)器人在搬運(yùn)或裝配的過程中，根據(jù)不同的搬運(yùn)對(duì)象或者不同的裝配流程，需要用到不同的夾具，要求配置多種氣動(dòng)手爪快換裝置，以滿足不同的工裝要求。

（4）工件旋轉(zhuǎn)及翻轉(zhuǎn)裝置

工件在檢測(cè)或者進(jìn)行裝配時(shí)，需要對(duì)工件進(jìn)行不同角度的識(shí)別及校準(zhǔn)，最后通過工業(yè)機(jī)器人和沖壓?jiǎn)卧M(jìn)行裝配和沖壓。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可滿足工件在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)平面上任意角度的旋轉(zhuǎn)及位置校準(zhǔn)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可滿足工件在垂直工作面上180度的翻轉(zhuǎn)。

（5）沖壓裝置

在本次采購(gòu)的設(shè)備中的供料裝置應(yīng)提供至少兩種不同形式的沖壓機(jī)構(gòu)，伸縮沖壓、機(jī)械式?jīng)_壓；在搭建自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí)，可根據(jù)不同沖壓加工場(chǎng)景選擇相關(guān)沖壓加工模塊。

伸縮沖壓機(jī)構(gòu)主要包括伸縮滑動(dòng)料臺(tái)，模擬沖頭和沖床,物料臺(tái)伸出/縮回氣缸等組成。能把該單元物料臺(tái)上的工件（工件由抓取機(jī)械手裝置供料送來）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，等待機(jī)械手裝置取出。

機(jī)械沖壓機(jī)構(gòu)主要由旋轉(zhuǎn)部件、模具、自動(dòng)沖壓部件等部分組成，可根據(jù)加工要求通過步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)完成旋轉(zhuǎn)部件中多形狀沖壓模具的更換動(dòng)作，并通過氣動(dòng)定位系統(tǒng)對(duì)旋轉(zhuǎn)模塊進(jìn)行精確定位；最后利用氣液增壓缸以及冷沖壓模具的聯(lián)合動(dòng)作對(duì)物料進(jìn)行精密沖壓。

（6）倉(cāng)庫(kù)裝置

在本次采購(gòu)的設(shè)備中提供至少兩種不同形式的倉(cāng)庫(kù)單元，平面式倉(cāng)庫(kù)、直入式立體倉(cāng)庫(kù)；在搭建自動(dòng)化生產(chǎn)線時(shí)，可根據(jù)不同存儲(chǔ)管理場(chǎng)景選擇相關(guān)的倉(cāng)庫(kù)模塊。

該倉(cāng)庫(kù)裝置采用5層6列的梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在每一層的庫(kù)位中，可放置至少3個(gè)物料托盤，每個(gè)托盤可放置兩種不同屬性的物料，在出入庫(kù)時(shí)，通過機(jī)械手不同的夾具，對(duì)托盤或者直接對(duì)物料進(jìn)行出入庫(kù)的搬運(yùn)。

該立體倉(cāng)庫(kù)主要由貨架和堆垛機(jī)兩大部分組成，貨架采用3層×3列設(shè)計(jì)，堆垛機(jī)的橫軸和豎軸機(jī)械傳動(dòng)采用高精密的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配以先進(jìn)地機(jī)械設(shè)計(jì)、精密的機(jī)械加工及裝配，通過平行和上下移動(dòng)，將物料平穩(wěn)精確的送入指定庫(kù)位。

在物料托盤中嵌入了RFID電子標(biāo)簽、條形碼或二維碼圖形標(biāo)簽，可以對(duì)倉(cāng)庫(kù)的物料進(jìn)行數(shù)據(jù)化信息管理，在讀寫信息時(shí)，可通過RFID讀寫控制器或掃碼槍操作進(jìn)行信息的錄入和讀取，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)的智能化、信息化管理。

（7）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備用于教學(xué)，可按工作過程導(dǎo)向，工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)，可完成以下工作任務(wù)：

1.機(jī)電設(shè)備的裝配與調(diào)整項(xiàng)目

選用該裝置配置的機(jī)電設(shè)備部件、氣缸、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、傳感器等器件可完成下列機(jī)電設(shè)備組裝工作任務(wù)：

1）機(jī)械識(shí)圖與裝配工藝的編寫；

2）轉(zhuǎn)盤供料機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整；

3）托盤供料機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整；

4）十字滑臺(tái)機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整；

5）皮帶輸送機(jī)的裝配與調(diào)整；

6）物件分揀機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整；

7）直角坐標(biāo)機(jī)械手機(jī)構(gòu)裝配與調(diào)整；

8）工業(yè)機(jī)器人單元的定位安裝調(diào)整；

9）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組裝與調(diào)整；

10）翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組裝與調(diào)整；

11）伸縮式?jīng)_壓機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整；

12）磚塔沖壓機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整

13）智能立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)構(gòu)的裝配與調(diào)整；

14）自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備組裝與調(diào)整。

5.通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備用于考核或技能競(jìng)賽，可考察的職業(yè)能力：

1）機(jī)械識(shí)圖能力

2）機(jī)械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力；

3）機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力；

4）電路安裝能力；

5）氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；

6）通用機(jī)電設(shè)備的控制程序的編寫與調(diào)試能力；

7）自動(dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。

五、通用機(jī)電實(shí)訓(xùn)設(shè)備（電氣控制單元）

（1）網(wǎng)孔式抽屜

實(shí)訓(xùn)臺(tái)的控制單元采用網(wǎng)孔式抽屜，可根據(jù)不用的控制要求，選擇或擴(kuò)展相關(guān)的電氣控制元器件，靈活的安裝在抽屜網(wǎng)孔面上，自由搭建、布局靈活、擴(kuò)展性和互換性強(qiáng)，實(shí)訓(xùn)操作時(shí)更加貼近工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)操作環(huán)境。

（2）電源供電

設(shè)備的配電箱位于實(shí)訓(xùn)臺(tái)2的下方，電源供電采用配電箱集中配電方式，設(shè)備供電采用兩組獨(dú)立的供電進(jìn)線方式，其中一組為三相五線制AC 380V的進(jìn)線方式，電源進(jìn)線經(jīng)設(shè)備負(fù)荷開關(guān)再到三相漏電保護(hù)開關(guān)，最后經(jīng)過各小型斷路開關(guān)單獨(dú)給設(shè)備各單元模塊進(jìn)行供電，配電箱后側(cè)面板均采用航空快插接口設(shè)計(jì)，使各單元電源連接更加方便，靈活。配電箱中還配置一臺(tái)直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，輸出為DC24V/10A,為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的控制直流電源。另一組采用單相AC 220V的進(jìn)線方式，給外圍設(shè)備（計(jì)算機(jī)、線號(hào)機(jī)、小型氣泵等）進(jìn)行供電，供電接口位于設(shè)備的兩側(cè)。

（3）PLC、變頻器及觸摸屏模塊

PLC、變頻器及觸摸屏控制系統(tǒng)模塊可選配不同品牌的配置，其中包含7寸彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架可固定與實(shí)訓(xùn)臺(tái)架鋁合金臺(tái)面上。本次采購(gòu)的設(shè)備中的PLC、變頻器、按鈕指示燈控制元件及其它電氣元件均安裝在網(wǎng)孔式抽屜中，可進(jìn)行靈活的布局、安裝、接線和擴(kuò)展。

（4）采用插接線一體化接線端子

本次采購(gòu)的設(shè)備的PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路，控制元件電路均采用接插線一體化兩用的接線端子。

具備即插即用型端子插接方式和直接接線方式兩種方式。接線端子還可根據(jù)不同的電氣屬性，選用不同顏色的安全插座。

（5）智能檢測(cè)單元

在該設(shè)備中，以梅花型聯(lián)軸器作為物料的檢測(cè)對(duì)象，在智能生產(chǎn)設(shè)備中配置有傳感器檢測(cè)裝置，可檢測(cè)出聯(lián)軸器的高度，外徑大小以及緩沖墊顏色等屬性信息。

機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)主要由視覺光源、工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、視覺控制器、顯示器以及上位機(jī)軟件等部分組成，在智能生產(chǎn)設(shè)備中可用視覺檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出物料的不同特征屬性。

（6）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

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

選用該裝置配置的單出桿氣缸、氣動(dòng)手爪、旋轉(zhuǎn)氣缸、氣動(dòng)快換機(jī)構(gòu)等氣動(dòng)執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關(guān)等氣動(dòng)控制元件，可完成下列氣動(dòng)技術(shù)的工作任務(wù)：

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)擺動(dòng)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)快換控制回路的安裝與調(diào)試；

6）氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試；

2.電氣控制電路的安裝與調(diào)試

選用該裝置配置的PLC可編程控制器控制、變頻器、步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和指令開關(guān)、傳感器等，可完成下列電氣控制電路的安裝與調(diào)試工作任務(wù)：

1）供料單元控制電路的連接與調(diào)試；

2）十字滑臺(tái)單元電路的連接與調(diào)試

3）變頻器驅(qū)動(dòng)的輸送分揀控制電路的連接與調(diào)試；

4）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送分揀控制電路的連接與調(diào)試；

5）直角坐標(biāo)機(jī)械手電氣控制電路的連接與調(diào)試；

6）工業(yè)機(jī)器人單元控制電路的連接與調(diào)試；

7）工件旋轉(zhuǎn)單元控制電路的連接與調(diào)試；

8）工件翻轉(zhuǎn)單元控制電路的連接與調(diào)試；

9）工件伸縮沖壓?jiǎn)卧刂齐娐返倪B接與調(diào)試；

10）工件轉(zhuǎn)塔沖壓?jiǎn)卧刂齐娐返倪B接與調(diào)試；

11）智能立體倉(cāng)庫(kù)單元電路的連接與調(diào)試；

12）視覺識(shí)別系統(tǒng)電路的連接與調(diào)試；

13）掃碼槍與RFID信息讀寫系統(tǒng)電路的連接與調(diào)試；

14）通用機(jī)電設(shè)備整機(jī)控制電路的連接與調(diào)試；

4.機(jī)電設(shè)備程序控制與調(diào)試項(xiàng)目

1）供料單元PLC控制程序編寫與調(diào)試；

2）十字滑臺(tái)單元的PLC定位控制程序編寫與調(diào)試；

3）三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送分揀單元PLC控制編寫與調(diào)試；

4）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送分揀PLC控制編寫與調(diào)試；；

5）直角坐標(biāo)機(jī)械手PLC控制程序編寫與調(diào)試；

6）工業(yè)機(jī)器人單元PLC控制程序編寫與調(diào)試；

7）工件旋轉(zhuǎn)單元PLC控制程序編寫與調(diào)試；

8）工件翻轉(zhuǎn)單元PLC控制程序編寫與調(diào)試；

9）工件伸縮沖壓?jiǎn)卧狿LC控制程序編寫與調(diào)試；

10）工件轉(zhuǎn)塔沖壓?jiǎn)卧狿LC控制程序編寫與調(diào)試；

11）立體倉(cāng)庫(kù)單元PLC控制程序編寫與調(diào)試；

12）視覺識(shí)別系統(tǒng)流程編輯、PLC程序編寫與調(diào)試；

13）掃碼槍與RFID信息讀寫系統(tǒng)PLC程序編寫與調(diào)試；

14）通用機(jī)電設(shè)備整機(jī)PLC控制程序編寫與調(diào)試。