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2024年6月20日

通用機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝備

SB-235通用機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝備

一、產(chǎn)品描述

通用機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置適合中等職業(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》、《傳感器檢測與應(yīng)用》、《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用》、《運(yùn)動控制技術(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。

機(jī)電一體化智能實(shí)訓(xùn)設(shè)備要求以4個鋁合金導(dǎo)軌式工作平臺作為基礎(chǔ)平臺，整體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用開放式和拆裝式，能夠根據(jù)不同形式生產(chǎn)功能要求將多個實(shí)訓(xùn)臺組合成不同長寬的基礎(chǔ)工作面，然后在基礎(chǔ)平臺上根據(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)功能的機(jī)電一體化智能生產(chǎn)線設(shè)備，還應(yīng)能添加其它機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備，使整個裝置能夠靈活的按教學(xué)或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化智能生產(chǎn)線設(shè)備。

二、技術(shù)參數(shù)

1、輸入電源：三相五線制AC 380V±10% 50HZ；輸入功率：2 kw；設(shè)備重量:≥300kg；三站可分離可組合，整體尺寸約3600mm×800mm×1800mm

2、安全要求：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。

三、設(shè)備組成

1、設(shè)備臺架

（1）要求每個工作站以型材導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺作為基礎(chǔ)平臺，臺面采用鋁合金結(jié)構(gòu)，型材表面有標(biāo)準(zhǔn)的兩道固定槽，兩道之間距離40mm。底部配置雙開透明有機(jī)玻璃門。實(shí)訓(xùn)裝置可單站可組合，能夠根據(jù)不同形式生產(chǎn)功能要求將多個實(shí)訓(xùn)臺組合成不同長寬的基礎(chǔ)工作面。

（2）實(shí)訓(xùn)臺的電氣控制單元要求采用網(wǎng)孔式抽屜，能根據(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，安裝在抽屜網(wǎng)孔面上。

2、電源供電

設(shè)備電源配置電氣控制箱，外部供電應(yīng)為三相五線制AC 380V的進(jìn)線方式，系統(tǒng)單元中各主要負(fù)載通過小型斷路開關(guān)單獨(dú)供電。配置一臺直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，輸出DC24V/10A,為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的控制直流電源。

3、工作站一

（1）立體倉庫裝置：階梯式多層物料區(qū)，采用鋁板精加工工藝，不少于15個料槽，在料槽中嵌入RFID電子標(biāo)簽、條形碼或二維碼圖形標(biāo)簽，能夠?qū)}庫的物料進(jìn)行數(shù)據(jù)化信息管理，在讀寫信息時，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)倉儲的智能化、信息化管理。配置手持掃碼槍。

（2）三軸抓取裝置：配置XYZ三軸龍門式模組抓取機(jī)構(gòu)，可多空間多方向自由定位移動。

（3）電氣配置1：配置2臺交流伺服系統(tǒng)和步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)，控制XYZ三軸龍門式模組。

（4）電氣配置2：配置不少于7寸彩色觸摸屏，集成以太網(wǎng)通訊接口。配套安裝支架，帶燈電源開關(guān)控制。

（5）電氣配置3：配置變頻器，功率不低于0.37KW，與PLC主機(jī)品牌一致。配套exe.變頻器教學(xué)軟件，內(nèi)容與設(shè)備配置的變頻器型號一致。資源要求不少于37個學(xué)習(xí)項(xiàng)目；包含但不限于功能與特點(diǎn)、基本操作面板使用、開機(jī)調(diào)試、連接宏1、連接宏2、應(yīng)用宏、設(shè)置制動功能、設(shè)置斜坡時間、負(fù)載轉(zhuǎn)矩監(jiān)視功能、啟動模式、睡眠模式、節(jié)能模式、Modbus通信、USS通信等；投標(biāo)文件列出具體項(xiàng)目，并附不少于4個軟件界面截圖證明加蓋公章。

（6）配置按鈕、指示燈、三色工作指示燈等模塊。

（7）設(shè)備配電箱：漏電開關(guān)：3P+N 16A；斷路器：3P 10A；斷路器：2P 5A；開關(guān)電源 DC24 6A；三位兩極雙用、兩極帶接地插座 1 臺

（8）插接線一體化接線端子：設(shè)備的PLC 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，控制元件電路均應(yīng)采用接插線一體化的接線端子�？梢酝ㄟ^導(dǎo)線快速插接，也可以工藝壓接端子進(jìn)行接線。

4、工作站二

（1）傳送帶輸送裝置：傳送帶運(yùn)行時，物料應(yīng)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，分揀，抓取等功能。

（2）工業(yè)機(jī)械手裝置：設(shè)備要求提供工業(yè)機(jī)器人和直角坐標(biāo)機(jī)械手等兩種工業(yè)機(jī)械手裝置，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，能根據(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)對象或者不同的裝配流程，需要用到不同的3種夾具，以滿足不同的工裝要求。

（3）沖壓裝置：采用鋁板精加工，沖壓裝置包含滑動料臺，模擬沖頭和沖床,物料臺伸出/縮回氣缸等。該裝置要求能把該單元物料臺上的工件（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作，然后再送回到物料臺上，等待機(jī)械手裝置取出。

（4）工件旋轉(zhuǎn)及翻轉(zhuǎn)裝置：采用鋁板精加工，工件在檢測或者進(jìn)行裝配時，需要對工件進(jìn)行不同角度的識別及校準(zhǔn)，最后通過機(jī)械手和裝配單元進(jìn)行裝配。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足工件在工作臺平面上任意角度的旋轉(zhuǎn)及位置校準(zhǔn)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足工件在垂直工作面上180度的翻轉(zhuǎn)。

（5）夾具托盤：采用鋁板精加工，托盤采用3×3排列設(shè)計(jì)，每個托盤可放置多種不同屬性的物料，供料時，通過工業(yè)機(jī)器人直接在托盤上抓取。

（6）電氣配置1：三相減速電機(jī)（380V，約25W，轉(zhuǎn)速1300r/min）1臺；平皮帶1條；單出桿氣缸3只；單控電磁換向閥3只；ModbusTCP 視覺傳感器 1套；超聲波傳感器1只；磁性開關(guān)3只；光纖傳感器1只；物件導(dǎo)槽3個。

（7）電氣配置2：配置2套主流品牌可編程控制器+擴(kuò)展模塊。要求：125 KB 工作存儲器；24VDC 電源，數(shù)字量輸入不少于 22點(diǎn) x 24VDC 漏型/源型，數(shù)字量輸出不少于 18點(diǎn) x 24VDC 及 AI2 ；板載 6 個高速計(jì)數(shù)器和 4 個脈沖輸出；信號板擴(kuò)展板載 I/O；多達(dá) 3 個用于串行通信的通信模塊；多達(dá) 8 個用于 I/O 擴(kuò)展的信號模塊；0.04 ms/1000 條指令；1個 PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數(shù)據(jù)通信。

（8）電氣配置2：配置指示燈和按鈕模塊，包含10個DC24V指示燈，旋轉(zhuǎn)開關(guān)2個，按鈕開關(guān)3個，急停1個。

（9）工業(yè)交換機(jī)，用于工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器視覺、PLC、觸摸屏的組網(wǎng)。提供≥8個百兆非管網(wǎng)交換機(jī)。

（10）插接線一體化接線端子：設(shè)備的PLC 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，控制元件電路均應(yīng)采用接插線一體化的接線端子�？梢酝ㄟ^導(dǎo)線快速插接，也可以工藝壓接端子進(jìn)行接線。

5、工作站三

（1）傳送帶輸送裝置：傳送帶運(yùn)行時，物料應(yīng)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，分揀，抓取等功能。在傳送帶兩端處設(shè)計(jì)擋料口，通過光電傳感器檢測物料。

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

（3）電氣配置1：旋轉(zhuǎn)編碼器（500線）1只；步進(jìn)電機(jī)+控制器1套；單出桿氣缸3只；雙軸氣缸1只；單控電磁換向閥3只；光電傳感器2只；磁性開關(guān)3只；導(dǎo)軌式開關(guān)電源1個；指示燈模塊1套。

（4）電氣配置2：配置不少于7寸彩色觸摸屏，集成以太網(wǎng)通訊接口。配套安裝支架，帶燈電源開關(guān)控制。

（5）插接線一體化接線端子：設(shè)備的PLC 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，控制元件電路均應(yīng)采用接插線一體化的接線端子。可以通過導(dǎo)線快速插接，也可以工藝壓接端子進(jìn)行接線。

6、工業(yè)機(jī)器人：6軸工業(yè)機(jī)器人，運(yùn)動半徑要求550mm，額定負(fù)載2KG：

（1）負(fù)載能力4kg

（2）工作半徑550mm

（3）重復(fù)定位精度±0.02mm

（4）最大動作范圍：

4.1 軸 1 旋轉(zhuǎn)：340°

4.2 軸 2 手臂：230°

4.3 軸 3 手臂：402°

4.4 軸 4 手腕：380°

4.5 軸 5 彎曲：240°

4.6 軸 6 翻轉(zhuǎn)：720°

（5）最大動作速度

5.1 J1 軸臂旋轉(zhuǎn)：460°/s

5.2 J2 軸臂前后：360°/s

5.3 J3 軸臂上下：520°/s

5.4 J4 軸腕旋轉(zhuǎn)：560°/s

5.5 J5 軸腕彎曲：560°/s

5.6 J6 軸腕扭轉(zhuǎn)：900°/s

（6）防護(hù)等級：IP20~IP50

（7）機(jī)器人本體重量：20kg

（8）安裝：任意角度

（9）環(huán)境溫度（機(jī)器人本體）：5-45℃

（10）機(jī)器人控制柜

10.1 機(jī)器人控制器尺寸（mm）：470*322*400mm（±5%）

10.2 控制器重量：40kg

10.3 允許環(huán)境溫度：運(yùn)轉(zhuǎn)時 0~45℃ 運(yùn)輸和儲藏時 20~+60℃ 溫度系數(shù)0.3℃/min

10.4 防護(hù)等級：IP20~IP50

10.5 控制系統(tǒng)：電源供給單元、安全保護(hù)回路、輸入/輸出模塊、主控單元

（11）示教器

11.1 尺寸約280×200×130mm（±5%）

11.2 屏幕尺寸4.3〞

11.3 重量1.0kg

7、推車 1 臺

主體框架采用鋁合金型材、冷軋鋼板成型件組裝結(jié)構(gòu)，外形尺寸：（LxWxH）：605x600x1005mm；臺面板采用15mmMDF吸塑板，臺面靠人側(cè)采用斜面30°圓弧邊設(shè)計(jì)，呈幾字形，四邊角倒圓R30；立柱采用3060雙面封鋁型材，左、右采用L型冷軋鋼板一次性成型加固件支撐；臺面后方設(shè)有冷軋鋼板沖壓成型的圍板，避免顯示器滑落；臺面下配有冷軋鋼板一次成型工藝的鍵盤托，上方有一次成型凹槽，可收納筆或小型工具，下方設(shè)有可360°旋轉(zhuǎn)收納的鼠標(biāo)托板，兩側(cè)采用靜音導(dǎo)軌，可承重10kg；底盤采用冷軋鋼板冷沖壓成型工藝，靠人側(cè)采用圓弧邊設(shè)計(jì)，可根據(jù)主機(jī)寬度大小自由調(diào)節(jié)定位，底部裝四只2寸靜音帶剎車聚氨酯膠邊腳輪，移動方便。

8、其他配置

（1）物料多種規(guī)格聯(lián)軸器物料 1 套

（2）安全插線 1

（3）氣管 Φ4\Φ6 1 套

（4）通信線觸摸屏與計(jì)算機(jī)通信線。 1 條

（5）線架 1 個

9、配套工具1套： 包含工具箱、數(shù)字萬用表、內(nèi)六角扳手（組套）、活動扳手、斜口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、鐘表螺絲刀、十字螺絲刀、一字螺絲刀等。

10、氣泵 1個

（1）電源: 220V

（2）額定功率550W

（3）排氣量55L/min

（4）最高排氣壓力0.7MPa

（5）儲氣罐容量24L

11、產(chǎn)品配套U盤相關(guān)軟件，說明書等 1 套

12、配套易損件：包含氣管、扎帶、異型管、插針、線槽等 1 套

四、實(shí)訓(xùn)室信息化教學(xué)資源總配置一套

1.數(shù)字工廠仿真設(shè)計(jì)軟件

虛擬仿真軟件是為高端制造行業(yè)和智能工廠打造的數(shù)字化模擬仿真應(yīng)用平臺，將人機(jī)工程、3D 離散物流過程仿真模擬、機(jī)器人離線編程和PLC 虛擬調(diào)試等整合在同一個平臺，通過平臺用戶可以快速進(jìn)行數(shù)字化場景搭建規(guī)劃、過程仿真、控制器驗(yàn)證(PLC)和實(shí)時連接、機(jī)器人和工作單元仿真、應(yīng)用開發(fā)（離線編程 OLP）。

五、主要功能說明：

Ø工廠布局建造

Ø CAD 兼容

Ø組件構(gòu)建

Ø機(jī)器人示教編程

Ø PLC 虛擬調(diào)試

Ø可視化仿真

Ø統(tǒng)計(jì)和報(bào)告

Ø虛擬仿真技術(shù)涉及多個系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)建模理論及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)，是基于數(shù)字和運(yùn)動控制建模、仿真、信息管理、交互式用戶界面和虛擬現(xiàn)實(shí)的綜合應(yīng)用技術(shù)。在智能場景設(shè)計(jì)的初級概念階段就可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行完整的分析，觀察并實(shí)驗(yàn)各組件的相互運(yùn)動情況。通過系統(tǒng)虛擬仿真軟件在相應(yīng)虛擬環(huán)境中真實(shí)地模擬生產(chǎn)線的運(yùn)動和節(jié)拍，在計(jì)算機(jī)上可方便地修改設(shè)計(jì)缺陷，仿真不同的布局方案，對生產(chǎn)線系統(tǒng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，直至獲得最優(yōu)的智能生產(chǎn)場景設(shè)計(jì)方案。與傳統(tǒng)方法相比具有諸多優(yōu)勢，即在智能場景設(shè)計(jì)時期即確定關(guān)鍵的參數(shù)，更新產(chǎn)品開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期、降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。智能場景虛擬仿真的關(guān)鍵技術(shù)包括以下方面：

1）系統(tǒng)集成性

智能工廠虛擬仿真解決方案涉及到多方面的技術(shù)，虛擬仿真執(zhí)行環(huán)境需要在不同的系統(tǒng)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其集成性包括以下方面：

●導(dǎo)入CAD中建立的機(jī)器人與生產(chǎn)線組件的三維模型，支持自定義組件的構(gòu)建塊幾何，行為和屬性

●定義和建模機(jī)器人行為，可用于機(jī)器人點(diǎn)動，分析可達(dá)性和碰撞，以及使用控制流程語句定義機(jī)器人邏輯和姿勢，對機(jī)器人進(jìn)行可達(dá)性分析，碰撞檢測；

●實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試活動，例如測試和驗(yàn)證邏輯程序，以及控制生產(chǎn)過程中的變更，收集和分析實(shí)時數(shù)據(jù)，然后測試和模擬改進(jìn)。

2）組件模型庫即插即用即可，快速構(gòu)建布局，大幅減少工程師CAD建模和

增加運(yùn)動算法的時間。

3）可視化與交互性機(jī)器人智能工廠虛擬仿真提供了良好的模型顯示環(huán)境，使操作者有高真實(shí)性的沉浸感。由于具有可視化方面的優(yōu)勢，在布局規(guī)劃過程中工程師團(tuán)隊(duì)可交互式探索智能工廠的功能，充分將自身的經(jīng)驗(yàn)和能力結(jié)合到計(jì)算機(jī)的虛擬仿真的設(shè)計(jì)過程中。

場景示例：

ØPLC連接（虛擬調(diào)試）

ØPLC的調(diào)試可以實(shí)現(xiàn)軟件在線調(diào)試和硬件在線調(diào)試。

軟件在線調(diào)試可以通過內(nèi)嵌或者是PLC供應(yīng)商的編程軟件和仿真系統(tǒng)連接，完全實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試。

硬件在線的連接功能使您可以使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)OPC UA或支持的供應(yīng)商特定接口輕松地將模擬與控制系統(tǒng)連接。這樣可以實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試活動，例如測試和驗(yàn)證邏輯程序，以及控制生產(chǎn)過程中的變更。通過PLC連接，您還可以可視化生產(chǎn)的實(shí)時活動，收集和分析實(shí)時數(shù)據(jù)，然后測試和模擬改進(jìn)。