自動生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實訓裝置

KCGJD-08A型自動生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實訓裝置（西門子）

一、整體要求：

1.自動生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實訓裝置系統(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

2.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。

3.系統(tǒng)平臺設(shè)計應基于標準化、模塊化、開放式結(jié)構(gòu)設(shè)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。

二、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(shè)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(guān)選用DZ47LE-32/C32型 三相四線漏電開關(guān)。系統(tǒng)各主要負載通過自動開關(guān)單獨供電。其中，變頻器電源通過DZ47C16/3P三相自動開關(guān)供電；各工作站PLC均采用DZ47C5 /2P單相自動開關(guān)供電。此外，系統(tǒng)配置4臺DC24V6A開關(guān)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(luò)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(shè)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(luò)互連構(gòu)成一個分布式的控制系統(tǒng)時，對于采用西門子S7-200系列PLC的設(shè)備。

三、自動生產(chǎn)線實訓考核裝備組成部分技術(shù)指標

自動生產(chǎn)線實訓考核裝備應包括實訓桌、PLC控制模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、電源模塊、伺服系統(tǒng)、供料單元、輸送單元、加工單元、裝配單元、分料單元、傳感器、電磁閥組、氣缸、工具、控制單元、電腦推車、計算機、空氣壓縮機等組成，其主要技術(shù)指標如下所示：

1.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。

（3）PLC控制模塊包括：

 2.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）模塊包括西門子MM420 變頻器。

3.觸摸屏模塊：

（1）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。

（2）模塊包括昆侖通態(tài)觸摸屏TPC7062K 7寸，65000色；

4.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(guān)SA（一對轉(zhuǎn)換觸點），急停按鈕QS（一個常閉觸點）

5. 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。

6.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；

7.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；

8.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；

9.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；

10.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；

11.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；

12.伺服系統(tǒng)單元：需采用MHMD022P1U/ MADDT1207003

13.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；

14.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(guān)、按裝支架；

15.工具：必須含有工具箱、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。

16.實訓桌

（1）帶滾輪,雙面四抽屜,抽屜采用網(wǎng)空板,設(shè)備安裝靈活；

（2）1998mm×960mm×780mm鋁鋼結(jié)構(gòu)；

17.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)

（1）由主站、從站、網(wǎng)絡(luò)電纜等組成PPI網(wǎng)絡(luò)，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。

四、自動生產(chǎn)線機實訓考核裝備機電氣一體化實訓裝置技術(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(shè)計，既可應用在本設(shè)備中，也可將模塊放置于其他設(shè)備使用。

2.裝置平臺設(shè)計應基于標準化和模塊化設(shè)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(guān)模塊構(gòu)建復雜控制回路的設(shè)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(shè)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(shè)備帶來的危險。

8.系統(tǒng)應采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)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。

10.此裝置不僅適用于西門子品牌PLC主機，應還可適用于其他品牌的PLC，如三菱FX2N型PLC等。

五、自動生產(chǎn)線實訓考核裝備的實訓內(nèi)容要求

能融合了機械技術(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(luò)等技術(shù)，體現(xiàn)了現(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；

（1）加工單元的安裝與調(diào)試的實訓

（2）裝配單元的安裝與調(diào)試的實訓

（3）分揀單元的安裝與調(diào)試的實訓

（4）輸送單元的安裝與調(diào)試的實訓

（5）自動生產(chǎn)線控制的安裝與調(diào)試的實訓

2.要求：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(shè)備的擴展性和升級性強，如：

（1）如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，完成以下工作任務(wù)：

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(shè)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(luò)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(shè)置

（7）PLC控制網(wǎng)絡(luò)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

（11）皮帶輸送機控制程序編寫

（12）機電一體化設(shè)備控制程 序編寫

（13）自動生產(chǎn)線控制程序編寫。

3）PLC通訊網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(shè)備安裝與調(diào)試

5）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(shè)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(shè)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(luò)的安裝、 編程與調(diào)試能力

（11）人機界面、組態(tài)技術(shù)的編程與調(diào)試能力

（12）符合國家職業(yè)技術(shù)標準“可編程序設(shè)計師三級標準