概述

循環取料式光機電實驗臺由型材導軌式實訓臺、典型機電一體化設備機械部件、plc模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊（包含上料單元、皮帶輸送檢測單元、氣動機械手搬運單元、物料傳送倉儲單元及返回單元）、觸摸屏、接線端子排和各種等組成。采用開放式和拆裝式結構，可根據現有的機械部件組裝生產設備，使整個裝置能夠靈活的按實訓教學或競賽要求組裝具有生產功能的光機電一體化設備。模塊采用工業標準結構及抽屜式模塊放置架，互換性強。
實訓系統集運動控制、氣動控制、、步進電機驅動、伺服電機驅動、傳感器檢測、可編程控制、時序邏輯控制于一體。通過基于該實訓系統的使用、訓練和培訓，能充分鍛煉操作者團隊協作能力、計劃組織能力、自動線安裝與調試能力、工程實施能力等。同時適合學生進行課程設計、畢業設計。

技術指標

（1）輸入電源：單相三線～2200V±5%  50Hz
（2）工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≥85%（25℃）海拔＜4000m
（3）裝置容量：＜1.5kVA
（4）外形尺寸：1200mm*800mm*1500mm     
（5）安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。

實訓項目

   任務一：氣動系統的安裝與調試
（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）氣動順序控制回路的安裝
（4）氣動機械手的安裝
（5）氣動系統氣路的連接
（6）磁性開關的位置調整
（7）氣動系統調試
任務二：變頻器、步進電機及驅動器、伺服電機及驅動器的安裝與調試
（1）變頻器與交流電機主電路的連接
（2）變頻器面板的參數設置與操作
（3）變頻器面板控制交流電機調速
（4）通過變頻器外部端子控制電機啟停
（5）步進電機及驅動器的選型
（6）步進電機的控制回路連接
（7）步進電機的調試
（8）伺服電機及驅動器的選型
（9）伺服電機的控制回路連接
（10）伺服電機的調試
任務三：機電設備的安裝與調試
（1）上料單元的安裝與調試
（2）交流電機傳動裝置的安裝與調試
（3）工業編碼器安裝和同軸度的調整
（4）物料檢測傳感器的安裝與調試
（5）氣動機械手裝置的安裝與調試
（6）步進電機傳動裝置的安裝與調試
（7）伺服電機傳動裝置的安裝與調試
（9）觸摸屏的安裝與調試
（10）機電一體化設備控制回路安裝調試
（11）自動生產線整體控制回路安裝調試
任務四：電氣控制電路的安裝與PLC編程
（1）電動機正反轉控制電路的連接與程序編寫
（2）電動機調速控制電路的連接與程序編寫
（3）電機閉環定位控制電路的連接與程序編寫
（4）皮帶輸送檢測程序編寫
（5）氣動順序動作控制程序編寫
（6）氣動機械手控制程序編寫
（7）步進電機控制電路連接及控制程序編寫
（8）伺服電機控制電路連接及控制程序編寫
（9）觸摸屏電路的連接及控制畫面編寫
（10）機電一體化設備控制程序編寫
（11）自動生產線控制程序編寫
任務五：自動控制系統的安裝與調試
（1）多種傳感器的安裝與調試
（2）皮帶輸送檢測的自動控制
（3）機械手的自動控制
（4）物料返回單元的自動控制
（5）機電一體化的自動控制
（6）PLC控制系統的安裝與調試
（7）自動生產線的安裝與調試
任務六：區分三種不同物料系統的設計
（1）自動生產線的安裝與調試
（2）區分三種物料的程序編寫

功能要求

（1）整體結構：
循環取料式光機電實驗臺采用由整套鋁合金實訓臺拼裝組合而成，根據實訓內容復雜程度不同，可選用其中一張或者兩張實訓桌，模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導線進行電路連接；各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
 （2）各個功能模塊要求：
1）模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。人機界面采用彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架可固定與實訓臺架鋁合金臺面上。
2）電源模塊：包括三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；按鈕模塊：24 V/6 A、；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只。
3）一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區（接線端子）和一次級接線區（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以通過螺絲桿固定在實訓桌上。
4）上料裝置：光電傳感器、單桿氣、調速閥、磁性開關、單控電磁閥、物料庫、推塊、物料檔塊、氣缸支架等組成。將料塊推送到分揀裝置上。
5）物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過傳感器檢測物料。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。端頭帶旋轉編碼器。
6）搬運裝置：三自由度氣動機械手，整個搬運機構能完成三個自由度動作，手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。提升采用帶導桿的滑臺，旋轉采用角度可調的旋轉氣缸。
7）傳送檢測裝置：該傳送裝置采用步進電機驅動、同步帶、同步輪、物料托盤，通過同步帶運動將托盤輸送到指定位置進行物料分檢。
8）返回裝置：伺服電機及驅動器、齒條、齒輪、蝸輪蝸桿、雙軸氣缸、真空發生器及真空吸盤。負責將分揀后的物料快返回到上料端。
9）設備臺架：采用鋁合金導軌式實訓臺，桌面型材采用截面為20mm*80mm的高級鋁型材，采用拉出式的抽屜結構，PLC、變頻器等模塊可以放置在抽屜上，整體結構為開放式和可拆裝式。

10）虛擬仿真系統

1.維修電工電子電機與職業資格培訓考評仿真軟件

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本軟件即可手動設置故障也能自動設置故障，本軟件通過電路圖中綠色的框選擇手動設置故障點（最多可以設置39個故障點），也可以通過系統自動進行隨機1個故障點設置，隨機兩個故障點設置，隨機三個故障點設置，隨機四個故障點設置，隨機五個故障點設置，本軟件內有工具箱，元件庫，放大鏡，電路圖等功能，可通過工具箱可選擇萬用表進行檢測，通過元件庫選擇合適的元件，通過放大鏡可以清楚的了解各個元器件及電路。本軟件通過電動機星三角啟動控制電路故障的設置，并經過種種排查，讓學生了解電動機星三角啟動控制電路的工作原理及電路結構。

2.虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件：

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本軟件的功能有：電阻的測量、交流電壓的測量（測量變壓器，若變壓器測量燒壞多用表時，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測量（通電流表檔時燈光亮）、直流電流的測量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動紅色與黑色筆頭，2個筆頭拖拽至被測物體上定位時顯示紅圈，如未定位準確無紅圈顯示，并在進行錯誤操作的時（如所選量程錯誤、所測數據錯誤等等），儀表指針將無反應、提示錯誤重新測量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調0，并且可放大顯示數據，可清楚觀看所測數據大小。學生可以通過本軟件學習多用表的正確使用方法。

3、單片機、plc可編程設計與控制虛擬仿真軟件：

本軟件基于unity3d開發，內置實驗步驟、實驗指導書、電路圖、組件列表、連接線路、接通電源、電路圖、場景重置、返回等按鈕，在連線及代碼正確后，可以通過啟動/停止、正向運動、反向運動按鈕操作三維機床模型運動，在連接線路狀態下，三維機床模型可進行放大/縮小、平移。

1.繼電器控制：閱讀實驗指導書，并進入實驗，通過識讀電路圖，選擇組件列表中的繼電器、熱繼電器、開關等元器件以拖拽的形式布局至電器柜中，限位器置于三維機床模型上，可選擇蓋蓋子，部分元器件名稱可重命名，然后點擊連接線路按鈕，將端子對端子進行連線，將機床電路連接成功后，選擇接通電源，進行操作，若組件或線路連接錯誤將彈出提示錯誤框，可隨時進行場景重置。

2.PLC控制：實驗同繼電器控制，增加PLC控制功能，在連線完成后，通過PLC編碼按鈕，進入程序編寫界面，編寫正向與反向2條程序，共有12個梯形圖符號，編寫完成后，選擇提交進行程序驗證。驗證成功后，接通電源進行操作，組件、線路連接、代碼錯誤將彈出提示錯誤框，可隨時進行場景重置。

3.單片機控制：實驗同繼電器控制，增加單片機控制功能，在連線完成后，通過C編碼按鈕進入編程界面，輸入正確的C語言代碼，提交驗證成功后，接通電源進行操作，組件、線路連接、代碼錯誤將彈出提示錯誤框，可隨時進行場景重置。

配置清單