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1、整體要求：

自動生產(chǎn)線實訓裝置系統(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。

該裝置應能完成：1）、貨物的自動供給2）、貨物的自動識別分揀；3）、機械手搬運4）、自動裝配5）、貨物的自動加工操作等全過程。同時對系統(tǒng)的運行過程實行全程動作狀態(tài)監(jiān)控及數(shù)據(jù)監(jiān)控，能完成上位管理操作過程。

系統(tǒng)平臺設計應基于標準化、模塊化、開放式結(jié)構(gòu)設計理念，可適應不同廠家型號的各種傳感器、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中待加工工件（原料）自動地推出到物料臺上，以便輸送單元的機械手將其抓取，輸送到其他單元上。

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

3）裝配單元：完成將該單元料倉內(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程。

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

5）輸送單元：通過直線運動傳動機構(gòu)驅(qū)動抓取機械手裝置到指定單元的物料臺上精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然后放下，實現(xiàn)傳送工件的功能。

6）工作單元（電氣控制）：設備要求將機械裝置和電氣控制部分的相對分離。每一工作單元機械裝置整體安裝在底板上，而控制工作單元生產(chǎn)過程 的PLC裝置則安裝在工作臺兩側(cè)的抽屜板上。機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。兩個接線端口間通過多芯信號電纜互連。

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線,其端子號與裝置側(cè)的接線端口的接線端子相對應。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專用電纜連接。其中25針接頭電纜連接PLC的輸入信號，15針接頭電纜連接PLC的輸出信號。

7）供電電源：外部供電電源為三相五線制AC 380V/220V?？傠娫撮_關選用DZ47LE-32/C32型三相四線漏電開關。系統(tǒng)各主要負載通過自動開關單獨供電。其中，變頻器電源通過DZ47C16/3P三相自動開關供電；各工作站PLC均采用DZ47C5/2P單相自動開關供電。此外，系統(tǒng)配置4臺DC24V6A開關穩(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獨立的系統(tǒng)，同時也可以通過網(wǎng)絡互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)。

①當工作單元自成一個獨立的系統(tǒng)時，其設備運行的主令信號以及運行過程中的狀態(tài)顯示信號，來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當各工作單元通過網(wǎng)絡互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)時，對于采用三菱系列PLC的設備。

9）PLC控制模塊：

①工藝：鋁塑外殼，完整嵌入實訓臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板，并提供誤接線保護功能，具有保險管座(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，完整嵌入實訓臺抽屜式架體，接口開放到控制面板，并提供誤接線保護功能。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，完整嵌入實訓臺抽屜式架體，I/O接口開放到控制面板，并提供誤接線保護功能。

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：綠色常開按鈕SB1一只，紅色常開按鈕SB2一只，選擇開關SA（一對轉(zhuǎn)換觸點），急停按鈕QS（一個常閉觸點）

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器，保險管座等。

②可供直流24V，交流220V，380V電壓。

14）傳感器檢測單元：

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，物料檢測傳感器部件，安裝支架平臺,材料檢測裝置部件,帶保護接線端子單元等組成；

16）輸送單元：

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

17）加工單元：

包括滑動料臺，模擬沖頭和沖床, 帶保護接線端子單元等組成；

18）裝配單元：

包括供料機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)送料單元，機械手裝配單元，放料臺，帶保護接線端子單元等組成；

19）分料單元：

包括傳送帶機構(gòu)，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，高進度反饋和定位機構(gòu)，帶保護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、氣動手爪、雙桿氣缸、導桿氣缸、導桿氣缸共18只；

②配磁性開關、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)利德萬用表、尼龍棒、

24）實訓桌

①帶滾輪,雙面四抽屜,抽屜采用網(wǎng)空板,設備安裝靈活；

②1998mm×960mm×780mm鋁鋼結(jié)構(gòu)；

25）工業(yè)控制網(wǎng)絡

①由主站、從站、網(wǎng)絡電纜等組成PPI網(wǎng)絡，實現(xiàn)兩個工作站之間的數(shù)據(jù)交換。

②主站控制倉儲系統(tǒng)的入庫、出庫及移庫等操作，從站控制貨物的出料、識別、檢驗等操作。

3、技術(shù)要求

1）裝置能夠把PLC控制單元、變頻器單元、步進電機單元、觸摸屏單元、調(diào)試單元、電源單元模塊化獨立設計，既可應用在本設備中，也可將模塊放置于其他設備使用。

2）裝置平臺設計應基于標準化和模塊化設計理念，可適用不同廠家型號的各種傳感器、控制器、執(zhí)行器。

3）裝置可實現(xiàn)梯級培訓模式，既可完成各單個模塊基本知識培訓，也可完成相關模塊構(gòu)建復雜控制回路的設計及排故訓練。

4）裝置選用的元器件應工業(yè)化，穩(wěn)定性及耐用性高，適應長時間培訓。

5）系統(tǒng)應能模擬工業(yè)自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)、加工、裝配、分揀等過程，實現(xiàn)貨物的供給、識別、搬運、分揀、加工、裝配等過程。

6）應具有專業(yè)技能培訓：系統(tǒng)組裝、調(diào)試和運行、系統(tǒng)故障檢查、排除和維護、團隊協(xié)作。

7）裝置應設計有漏電保護、短路保護、急停保護等，防止誤操作對操作者和設備帶來的危險。

8）系統(tǒng)應采用開放式結(jié)構(gòu)設計，所有的控制器、傳感器、執(zhí)行器的控制信號及電源信號都引到接口單元，在接口單元上可由學生自主接線，可依據(jù)不同的控制要求，搭建多種控制方案。

9）可擴展性強，設備預留可擴展空間，可根據(jù)工業(yè)發(fā)展形勢及用戶方合理性建議進行改進、擴展。

4、自動生產(chǎn)線實訓裝置的實訓內(nèi)容要求

1）、能融合機械技術(shù)（包括氣動技術(shù)）、傳感器技術(shù)、交流電動機變頻調(diào)速和步進電機驅(qū)動控制、觸摸屏技術(shù)、PLC控制及通信網(wǎng)絡等技術(shù)，體現(xiàn)現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程的特征。

①. 供料單元的安裝與調(diào)試的實訓；

②. 加工單元的安裝與調(diào)試的實訓；

③. 裝配單元的安裝與調(diào)試的實訓；

④. 分揀單元的安裝與調(diào)試的實訓；

⑤. 輸送單元的安裝與調(diào)試的實訓；

⑥. 自動生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實訓；

2）、整體結(jié)構(gòu)必須為開放式和拆裝式，能方便地更換模塊，按具有生產(chǎn)性功能和整合學習功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備的擴展性和升級性強：

①. 更換或擴展工作單元；

②. 電氣升級為現(xiàn)場總線；

③. 定位模塊來控制伺服電機等；

3）、用于教學，可按工作過程導向，工學結(jié)合的模式規(guī)劃教學活動，需完成以下工作任務：

（1）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項目：

①. 氣動方向控制回路的安裝；

②. 氣動速度控制回路的安裝；

③. 擺動控制回路的安裝；

④. 氣動順序控制回路的安裝；

⑤. 氣動機械手裝置的安裝；

⑥. 氣動系統(tǒng)安裝與調(diào)試；

⑦. 氣動綜合系統(tǒng)的設計與安裝；

（2）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：

①. 三相電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫；

②. 三相電動機控制電路的連接與控制程序編寫；

③. 電動機調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫；

④. 變頻器模擬量控制的連接與控制程序編寫；通過自由口編程實現(xiàn)變頻器網(wǎng)絡控制

⑤. 用PLC脈沖輸出或定位模塊來控制伺服電機的技術(shù)（擴展）；

⑥. 伺服電機控制電路的連接與參數(shù)設置；

⑦. PLC控制網(wǎng)絡控制技術(shù)；

⑧. 氣動方向控制程序編寫；

⑨. 氣動順序動作控制程序編寫；

⑩. 氣動機械手控制程序編寫；

?. 皮帶輸送機控制程序編寫；

?. 機電一體化設備控制程序編寫；

?. 自動生產(chǎn)線控制程序編寫。

（3）PLC通訊網(wǎng)絡的安裝、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)場總線通信技術(shù)的編程和調(diào)試（擴展）

（4）機電設備安裝與調(diào)試項目

①. 傳動裝置同軸度的調(diào)整；

②. 供料單元的機械安裝與調(diào)整；

③. 加工單元的機械安裝與調(diào)整；

④. 裝配單元的機械安裝與調(diào)整；

⑤. 分揀單元的機械安裝與調(diào)整；

⑥. 輸送單元的機械安裝與調(diào)試；

⑦. 自動生產(chǎn)線設備安裝與調(diào)試。

4）、本裝備用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力：

①. 機械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力；

②. 機電設備的安裝與調(diào)試能力；

③. 電路安裝能力；

④. 氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力；

⑤. 變頻器在自動生產(chǎn)線的使用能力；

⑥. 伺服電機在自動生產(chǎn)線的使用能力；

⑦. PLC模擬量控制在自動生產(chǎn)線的使用能力；

⑧. 機電一體化設備的控制程序的編寫能力；

⑨. 自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。

⑩. PLC網(wǎng)絡的安裝、編程與調(diào)試能力。

?. 人機界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力