机电一体化系统试验台技术要求

本机电系统实训装置由1个总控单元、13个从控单元（托盘堆解单元；旋转上料实训单元；电动机械手单元；下料单元；喷漆烘干单元；喷漆检验测试单元；加盖单元；穿销单元；伸缩换向单元；装配检验测试单元；液压贴标单元；废品分拣单元；双排仓储单元）、1个射频识别单元构成；另外含有的辅助单元有1个滚筒转向单元、1个滚筒传输单元、1个平带传输单元；本设备应用模型块化设计，即可单站控制，也可联机通讯；除总控单元外，其余各单元的支撑框体结构均应用750*750*800mm的支撑平台。
1.高功能主控单元计算机数值系统与多媒体教学系统（高速计算机数值4核i7）、爱普生CB-595Wi超短焦互动投影机与电子白板包括数值交互。并加装4-6点红外位移侦测设备监控系统。
本机电一体化综合实训系统整机尺寸：7000*4000*1800mm；整机容量（KV）：≤4KVA；适用电源：220VAC±10%（50Hz）。
2.电气系统部分：
应用西门子互联网化控制单元。各实训单元单独。同时各实训单元和主控单元互联网化（主控站一台、分功能实训单元13台）。
(1) 控制技术：模仿量控制、开关量控制、脉冲控制、总线通讯技术等。
(2) 传感器配备：开关量（电感式、电容式、光电式、霍尔式）、模仿量（压力变送器、流量变送器、PT100温度（℃）变送器）等。
(3) 电动机拖动技术：三相变频电动机、步进电动机、伺服电动机、直线DC减慢速度电动机等。
(4) 人机交互技术：HMI人机界面HMI、系统组态、实操操作面板等。
3.机械传动部分：
(1) 输送传动技术：皮带式、滚筒式、链条式；主动式、从动式；直线输送、转向输送等。涵盖链轮链条（应用不一样的张紧装置）、滚珠丝杠、直线导轨、连杆机构、凸轮链、涡轮蜗杆、齿轮齿条传动、皮带传动（不一样的张紧装置）等基础形式，*大限度的适用机电教学的知识点的表达。
(2) 液压技术：涵盖摆动缸、直动缸、比例阀、液压泵站等。
(3) 气动技术：涵盖无杆气缸、导向气缸、真空吸盘、双作用气缸、阀组、气控元件等。
机电一化实训台应用口字型封闭传动，四转角应用不一样四种不一样的转角方案，含有概括液压传动和气压传动的基础环节。可完成"工厂电气控制技术"、"机电系统设计"、"工程检验测试技术"本科教学和"计算机数值包括控制技术""现场总线技术"等教学实训任务。该柔性实训装置经过扩充研发应成为适用项目驱动教学改革的基础设备平台。 附件：机电系统实训台技术功能数值参考规格细节要求
本机电系统实训装置由1个总控单元、13个从控单元（托盘堆解单元；旋转上料单元；电动机械手实训单元；下料单元；喷漆烘干单元；喷漆检验测试单元；加盖单元；穿销单元；伸缩换向单元；装配检验测试单元；液压贴标单元；废品分拣单元；双排仓储单元）、1个射频识别单元构成；另外含有的辅助单元有1个滚筒转向单元、1个滚筒传输单元、1个平带传输单元；本设备应用模型块化设计，即可单站控制，也可联机通讯；除总控单元外，其余各单元的支撑框体结构均应用750*750*800mm的支撑平台。
总控单元与多媒体教学系统，电子互动白板包括数值交互和教学互动。其中主控站计算机数值与多媒体教学用计算机数值应用流行高速配备：4核i7；8G内部存储；固体硬盘、高速单独显卡4G显存；爱普生CB-595Wi超短焦互动投影机与电子白板包括数值交互。
1.整机基础物理功能数值
整机尺寸：7000*4000*1800mm；整机容量（KV）：≤4KVA；适用电源：220VAC±10%（50Hz）
2.试验台子单元功能：
（1）托盘堆解单元 托盘堆解单元的主要功能是完成托盘的堆垛和解垛；托盘堆解单元主要采用料仓、堆垛解垛装置、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成气动堆解装置装调、气动线路控制等实训功能。水平行程600mm、垂直行程650mm、定位精确度±0.05mm、旋转角度90°。单元电气配备：光电开关、HMI人机界面HMI、伺服电动机与驱动器、直线DC行星减慢速度电动机、电磁吸铁、继电器、双节信号塔等。单元机械配备：齿轮齿条差动升降机构、链轮链条差动升降机构、齿轮齿条、配重、凸轮机构、滚珠丝杠、光轴导轨、货架、货叉等。其它：位移配电平台。控制器型号：CPU 226 CN DC/DC/DC；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口；写入输出拓展模型块型号：EM 221 CN；IO特性：16DI；机械配备：圆皮带输送机、废料滑道等。变频器型号：MM420；规格限定电压（V）：一相，220V；规格限定功率（W）：0.55KW，0.75HP，3A；BOP 基础实操板：SIEMENS，适用机型：西门子MM系列变频器；PROFIBUS 通讯模型块：SIEMENS通信功能：1个PROfibus连接口；适用机型：MM系列变频器。
（2）旋转上料单元 旋转上料单元的主要功能是将工件主体经过旋转定位物料台的方法依次停至待抓取位置；旋转上料单元主要采用物料台、回转装置、圆带转向机、配电板等构成。可完成步进电动机与编码器闭环控制、回转机构装调等功能。
（3）电动机械手单元 电动机械手单元的主要功能是将工件主体从物料台搬运至下料单元的料仓内；电动机械手单元是一台四自由度机械臂，主要采用伸缩电磁吸盘、扬臂装置、旋转装置、行走装置、平带输送机、配电板等构成。可完成步进电动机的多轴动作控制、机械手臂装调等实训功能。机械手水平行程300mm、垂直行程200mm、摆动角度0～90°。电气配备：真空发生器、气控元件、双节信号塔等。机械配备：导向气缸、摆动气缸、无杆气缸、聚胺脂吸盘、支撑型材等。其它：位移配电平台、圆皮带传输机。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口。
（4）下料单元 下料单元的主要功能是将料仓内的工件主体沿料仓通道间歇性落料至托盘；下料单元主要采用间歇机构、同步带夹送装置、料仓、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成间歇机构/直齿轮组/同步带轮机械装调、直线DC减慢速度电动机控制等实训功能。技术功能数值参考规格：落料速度24mm/s、间歇时间1s、料筒尺寸94*450*70mm。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口。
（5）喷漆烘干单元 喷漆烘干单元的主要功能是实行工件主体的模仿喷漆、加热、烘干作业；喷漆烘干单元主要采用喷漆箱体、喷嘴、加热装置、测温装置、排风装置、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成加热调功、调温PID控制等实训功能。电炉丝功率（W）0-10V可调。电气配备：调压模型块、PT100温度（℃）变送器、气控元件、双节信号塔等。机械配备：电炉丝、排风扇、箱体、气喷嘴等。其它：位移配电平台、平皮带传输机。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口；热电阻拓展模型块型号：EM 231 CN；IO特性：2路写入热电阻；适用机型：S7-200系列PLC；模仿量输出模型块型号：EM 232 CN；IO特性：2路12位输出。
（6）喷漆检验测试单元 喷漆检验测试单元的主要功能是经过图像视觉系统对喷漆后的工件主体实行颜色检验测试，并将检验测试成果作为后续分拣、仓储的依据；喷漆检验测试单元主要采用遮光箱、摄像机、视觉系统、光源、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成光源调节、视觉系统功能设定等实训功能。
（7）加盖单元 加盖单元的主要功能是经过摆臂搬运料槽内的上盖装配至工件主体，完成上盖的装配过程；加盖单元主要采用蜗轮蜗杆减慢速度装置、料槽、摆臂、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成蜗轮蜗杆机构装调、直线DC减慢速度电动机控制等实训功能。动作频率0.2Hz、摆臂臂长450mm。电气配备：电容传感器、槽型光电开关、行星齿轮减慢速度电动机、继电器、双节信号塔等。机械配备：蜗轮蜗杆减慢速度箱、拔轴式联轴器、摆臂、料仓等。其它：位移配电平台、平皮带传输机。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口。
（8）穿销单元 穿销单元的主要功能是经过工件销钉的装配将工件主体与上盖装配成工件成品，其中工件销钉的种类含有金属与尼龙两种材料；穿销单元主要采用轴向凸轮旋转装置、往复推筒、料仓、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成轴向凸轮机构装调、直线DC减慢速度电动机控制等实训功能。动作频率0.5Hz、推筒行程200mm。电气配备：光纤和光纤放大器、电感传感器、气控元件、双节信号塔等。机械配备：轴向凸轮旋转机构、往复推筒、双作用气缸、料仓等。其它：位移配电平台、平皮带传输机。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口。
（9）伸缩换向单元 伸缩换向单元的主要功能是完成工件成品的气动转向和空中运送，该单元可为整套生产线留出检修通道；伸缩换向单元主要采用扇齿轮齿条转向装置、平面连杆装置、货叉、配电板、支撑平台等构成。可完成扇齿轮齿条机构/平面连杆机构装调、直线DC减慢速度电动机控制、气动线路控制等实训功能。电气配备：光电开关、电感传感器、气控元件、行星减慢速度电动机、继电器、警灯等。机械配备：扇齿轮齿条、双作用气缸、平面连杆机构、减慢速度齿轮组、滚珠丝杠、货叉等。其它：位移配电平台。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口。
（10）装配检验测试单元 装配检验测试单元的主要功能是检验测试工件成品的装配重量，并将检验测试成果作为后续分拣、仓储的依据；装配检验测试单元主要采用防护罩、传感器组、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成传感器调节测试与信号收集等实训功能。电容式传感器：检验测试界限8mm、常开、PNP型、M18、DC24V、三线。色标式传感器：检验测试界限10mm、PNP/NPN型、方形、DC24V、光源红色。光电式传感器：检验测试界限20m（可调）、PNP型、对射式、DC24V。电感式传感器：检验测试界限10mm、常开、PNP型、M30螺纹、DC24V、三线。电气配备：光电对射传感器、电感传感器、色标传感器、电容传感器、双节信号塔等。机械配备：防护罩、装配支撑架等。其它：位移配电平台、圆皮带传输机。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口。
(11) 液压贴标单元 液压贴标单元的主要功能是经过液压线路完成工件成品的转向和盖章实操；液压贴标单元主要采用液压泵站、转向输送装置、四连杆贴标装置、配电板、支撑平台等构成。可完成四连杆机构装调、液压线路控制等实训功能。链条行程190mm；印章缸行程50mm；摆缸行程90°；压力界限0～10bar；电动机220V、0.75KW、1400rpm；系统*大压力7Mpa；油箱容量（KV）20L；带溢流保护、回油保护、压力表显露。电气配备：液压泵站、压力变送器、流量变送器、电磁阀、比例阀、电液比例控制器、继电器、光电开关、HMI人机界面HMI、双节信号塔等。机械配备：一体式油路块、直动油缸、摆动油缸、链轮链条、四连杆机构、油管等。其它：位移配电平台。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口；模仿量写入拓展单元型号：EM 231 CN；IO特性：4路12位写入；模仿量输出拓展型号：EM 232 CN；IO特性：2路12位输出。
(12)废品分拣单元 废品分拣单元的主要功能是按照检验测试成果，将工件废品分拣至废品线后，放行托盘；废品分拣单元主要采用三轴气动吸盘分拣机、废品线、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成三轴气动分拣机装调、气动线路控制等实训功能。机械手水平行程300mm、垂直行程200mm、摆动角度0～90°。电气配备：真空发生器、气控元件、双节信号塔等。机械配备：导向气缸、摆动气缸、无杆气缸、聚胺脂吸盘、支撑型材等。其它：位移配电平台、圆皮带传输机。控制器型号：CPU 226 CN AC/DC/RELAY；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口。
(13)射频识别单元 射频识别单元的主要功能是读写并跟踪生产工序成果和物流动态信息；射频识别单元主要采用读/写头、控制器、 电子标签、平带输送机、配电板、支撑平台等构成。可完成射频识别系统装调、信号收集与控制等实训功能。
(14) 双排仓储单元 双排仓储单元的主要功能是工件成品的分类码垛储物、库存检验测试、指定出库；双排仓储单元主要采用三自由度码垛机、货架、配电板、支撑平台等构成。可完成伺服电动机调节速度与定位控制、三轴电动码垛机装调、人机界面HMI组态等实训功能。水平行程600mm、垂直行程650mm、定位精确度±0.05mm、旋转角度90°。电气配备：光电开关、HMI人机界面HMI、伺服电动机与驱动器、直线DC行星减慢速度电动机、电磁吸铁、继电器、双节信号塔等。机械配备：齿轮齿条差动升降机构、链轮链条差动升降机构、齿轮齿条、配重、凸轮机构、滚珠丝杠、光轴导轨、货架、货叉等。其它：位移配电平台。控制器型号：CPU 226 CN DC/DC/DC；IO特性：24DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；通讯模型块型号：EM 277；IO特性：无；通信功能：1个RS485连接口；数字量写入拓展模型块型号：EM 221 CN；IO特性：16DI。
(15) 滚筒转向单元 滚筒转向单元的主要功能是负责货品在相邻作业单元间的转向传输。
(16) 滚筒传输单元 滚筒传输单元的主要功能是负责货品在相邻作业单元间的直线传输。
(17) 平带传输单元 平带传输单元的主要功能是负责货品在相邻作业单元间的直线传输。
3.电气系统部分要求：
光机电一体化生产流水线应用先进的Profibus工业现场总线控制方法，配备有主控S7-300PLC、人机界面HMI、MCGS嵌入式组态系统等，系统更大程度上的展现了工业现场的作业状态及现代制造工业的发展方向。各实训单元单独，应用S7-1200互联网化控制单元。各实训单元和主控单元互联网化（主控站一台，分功能实训单元13台）。
控制储物柜（工业铝制型材、铝塑板、拉丝铝板腐蚀字体）、φ22按钮（启动按钮、停止按钮、复位按钮、急停按钮）、总电开关、开关电源（DC24V、100W）、电源开关（DC24V）、电压（V）表（0～450V）、电压（V）指示灯（DC24V）、信号塔（φ56mm、三层、常亮型、DC24V、红绿黄三色、桌面装配）、漏电保护开关（30mA，0.1S）、三相电源（220V,10A）、联想品牌机、超静音气泵（0.8Mpa、220V、50Hz、185W）。主控机控制器型号：CPU 313C-2 DP；IO特性：16DI/16DO；通信功能：2个RS485连接口；必选件：前连接器 40针，存储卡。
正版MCGS嵌入式组态系统：当各站全部进入联网状态时，管理员能够经过组态监控机中各种组态按钮便利的控制整个系统的运行、暂停、继续、停止等；另外也可以控制单站的运行、暂停、继续、停止等。方便教学和实训系统功能扩充。
(1)控制技术：模仿量控制、开关量控制、脉冲控制、总线通讯技术等。
(2)传感器配备：开关量（电感式、电容式、光电式、霍尔式）、模仿量（压力变送器、流量变送器、PT100温度（℃）变送器）等
(3)电动机拖动技术：三相变频电动机、步进电动机、伺服电动机、直线DC减慢速度电动机等。
(4)人机交互技术：HMI人机界面HMI、系统组态、实操操作面板等。
4.机械传动部分：
(1)输送传动技术：皮带式、滚筒式、链条式；主动式、从动式；直线输送、转向输送等。涵盖链轮链条（应用不一样的张紧装置）、滚珠丝杠、直线导轨、连杆机构、凸轮链、涡轮蜗杆、齿轮齿条传动、皮带传动（不一样的张紧装置）等基础形式，*大限度的适用机电教学的知识点的表达。
(2)液压技术：涵盖摆动缸、直动缸、比例阀、液压泵站等。
(3)气动技术：涵盖无杆气缸、导向气缸、真空吸盘、双作用气缸、阀组、气控元件等。
5. 超短焦互动投影机多媒体电子白板互动系统
爱普生CB-595Wi超短焦互动投影技术：0.59英寸含微透镜3LCD,标准亮度：≥3300ISO流明,标准分辨率： 1280*800,对比度≥10000：灯泡使用寿命：≥6000小时;1.35倍数字变焦，18.6厘米内打80英寸画面;交互式投影功能，双人同步互动，支持手指触控。

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