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LGJD-Y05A型通用機電實訓設備

一、設備總體概述

LGJD-Y05A型通用機電實訓設備主要由實訓臺架、典型的機電設備的機械部件，電氣控制單元等組成。典型的機電設備的機械部件主要包括供料機構、傳送帶輸送分揀機構、工業機器人、直角坐標機械手、立體倉庫以及可擴展的模擬生產設備實訓模塊等；電氣控制單元主要有電源配電、PLC可編程控制器、觸摸屏、變頻器、步進電機控制、伺服電機控制、按鈕指示燈、接線端子及各種檢測傳感器等部分組成。整體結構要求采用開放式和拆裝式，可根據現有的機械部件，以模塊化的方式組裝和搭建具有生產功能的智能生產線設備，也可添加其它機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的智能生產線設備。

LGJD-Y05A型通用機電實訓設備適合中等職業學校的《機械技術》、《機電設備安裝與維修》、《機電技術應用》、《電氣運行與控制》、《電氣技術應用》、《電氣及PLC控制技術》、《可編程控制器技術》、《PLC及其應用》、《人機界面組態與應用》、《傳感器檢測與應用》、《工業機器人基礎與應用》、《運動控制技術與應用》、《變頻器技術及應用》、《電子電器應用與維修》等專業課程的實訓教學。也適合中高職學校、職業培訓學校、職教中心、鑒定站的PLC實操、技能鑒定考核。

二、技術參數

1、輸入電源：三相五線制AC 380V±10% 50HZ。

2、輸入功率：2 kw。

3、工作環境：

1）溫度：覆蓋10℃～+40℃；

2）相對濕度：90%（+20℃）；

3）環境：空氣清潔，無腐蝕性及爆炸性氣體，無導電及能破壞絕緣的塵埃。

三、通用機電實訓設備（實訓臺架）

1、設備臺架

LGJD-Y05A型通用機電實訓設備以3張鋁合金導軌式實訓臺為基礎平臺，擴展1張機械裝調實訓臺以及1張鉗工實訓臺。整體結構要求采用開放式和拆裝式，框架結構主要采用鋁合金型材搭建而成，型材有圓角，型材凹槽有包邊，型材桌面采用懸浮式工作臺設計，桌面四周有圓角型材包邊，支撐腳底部帶有萬向腳輪。實訓臺下方四周都采用封門設計，前后面板采用帶鎖的可拆卸結構設計，內部集成電源控制柜、資料夾、機器人控制柜以及氣站單元等功能。實訓臺左右側面板均設置了三個標準的電源插座、氣源接口、網絡接口，配電箱后側均采用航空快插接口設計。

實訓臺可根據不同形式生產功能要求將多個實訓臺組合成不同長寬的基礎工作面，然后在基礎平臺上根據現有的機械部件，以模塊化的方式組裝和搭建具有生產功能的智能生產線設備，也可添加其它機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的智能生產線設備。

實訓臺另外單獨配套一張機械裝調單元的工作臺和一張鉗工實訓臺，機械裝調工作臺可用做于十字滑臺、轉塔沖壓機構等機械裝配單元的模塊搭建與調試，鉗工實訓臺可用于零部件的組裝，測量以及方便地存放工作時所需要的手工具和零部件。

2、配置清單

表1：主要配置

序號	名稱	主要技術指標	數量	單位
1	實訓臺	框架結構主要采用鋁合金型材搭建而成，型材有圓角，型材凹槽有包邊，型材桌面采用懸浮式工作臺設計，桌面四周有圓角型材包邊。支撐腳底部帶有萬向腳輪。實訓臺下方四周都采用封門設計，前后面板采用帶鎖的可拆卸結構設計，內部可放置電源控制柜、資料夾、機器人控制柜以及氣站等單元，整體結構采用開放式和拆裝式。 1）實訓臺1：長×寬×高=1200mm×800mm×925mm； 2）實訓臺2：長×寬×高=800mm×800mm×925mm； 3）實訓臺3：長×寬×高=800mm×800mm×925mm； 4）實訓臺4（機械裝調實訓臺）：長×寬×高=1200mm×800mm×925mm； 5）實訓臺5（鉗工實訓臺）：長×寬×高=950mm×700mm×1500mm；	1	套

四、通用機電實訓設備（機械部分）

（1）供料裝置

在本次采購的設備中的供料裝置提供了多種不同形式的供料機構，采用的是托盤式供料形式；采用的是轉盤式供料形式；采用的是十字滑臺送料形式；在搭建自動化生產線時，可根據不同場景的供料需求選擇相關供料模塊。

托盤式供料臺機構采用多層托盤結構設計，托盤采用3×3排列設計，每個托盤可放置多種不同屬性的物料，供料時，通過工業機器人直接在托盤上抓取。

轉盤式供料底部裝有直流減速電機，作為旋轉動力，并通過緩沖裝置與送料盤內部的螺旋葉片連接，供料時，直流電機驅動螺旋葉片旋轉，將物料送至出料口。

十字滑臺機構由2臺交流伺服電機，分別通過同步帶傳動的方式驅動兩根高精度滾珠絲桿及滾珠式雙滑塊平面直線線性導軌，構成X、Y兩軸定位裝置，在平面內可完成各種高精度、高難度的供料移動或加工傳動。

（2）傳送帶輸送分揀裝置

在設備中的采用了步進電機和三相異步電動機電機加編碼器兩種不同驅動方式的傳送帶，傳送帶運行時，物料可在傳送帶上進行自由定位，以滿足物料在不同位置的檢測，分揀，抓取等功能。在傳送帶兩端處設計有擋料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有至少三個出料槽，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，對不同類型的物料進行分揀。

（3）工業機械手裝置

在本次采購的設備中要求采用工業機器人和直角坐標機械手兩種工業機械手裝置，該兩種機械手在系統中主要用于物料的搬運或者進行工件裝配等工作，可根據不通的功能需求，進行組合或者功能互換。

工業機器人在搬運或裝配的過程中，根據不同的搬運對象或者不同的裝配流程，需要用到不同的夾具，要求配置多種氣動手爪快換裝置，以滿足不同的工裝要求。

（4）工件旋轉及翻轉裝置

工件在檢測或者進行裝配時，需要對工件進行不同角度的識別及校準，最后通過工業機器人和沖壓單元進行裝配和沖壓。旋轉機構可滿足工件在旋轉工作臺平面上任意角度的旋轉及位置校準，翻轉機構可滿足工件在垂直工作面上180度的翻轉。

（5）沖壓裝置

在本次采購的設備中的供料裝置應提供至少兩種不同形式的沖壓機構，伸縮沖壓、機械式沖壓；在搭建自動化生產線時，可根據不同沖壓加工場景選擇相關沖壓加工模塊。

伸縮沖壓機構主要包括伸縮滑動料臺，模擬沖頭和沖床,物料臺伸出/縮回氣缸等組成。能把該單元物料臺上的工件（工件由抓取機械手裝置供料送來）送到沖壓機構下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺上，等待機械手裝置取出。

機械沖壓機構主要由旋轉部件、模具、自動沖壓部件等部分組成，可根據加工要求通過步進電機的轉動完成旋轉部件中多形狀沖壓模具的更換動作，并通過氣動定位系統對旋轉模塊進行精確定位；最后利用氣液增壓缸以及冷沖壓模具的聯合動作對物料進行精密沖壓。

（6）倉庫裝置

在本次采購的設備中提供至少兩種不同形式的倉庫單元，平面式倉庫、直入式立體倉庫；在搭建自動化生產線時，可根據不同存儲管理場景選擇相關的倉庫模塊。

該倉庫裝置采用5層6列的梯形結構設計，在每一層的庫位中，可放置至少3個物料托盤，每個托盤可放置兩種不同屬性的物料，在出入庫時，通過機械手不同的夾具，對托盤或者直接對物料進行出入庫的搬運。

該立體倉庫主要由貨架和堆垛機兩大部分組成，貨架采用3層×3列設計，堆垛機的橫軸和豎軸機械傳動采用高精密的步進電機驅動，配以先進地機械設計、精密的機械加工及裝配，通過平行和上下移動，將物料平穩精確的送入指定庫位。

在物料托盤中嵌入了RFID電子標簽、條形碼或二維碼圖形標簽，可以對倉庫的物料進行數據化信息管理，在讀寫信息時，可通過RFID讀寫控制器或掃碼槍操作進行信息的錄入和讀取，實現倉儲的智能化、信息化管理。

（7）實訓項目

通用機電實訓設備用于教學，可按工作過程導向，工學結合的模式規劃教學活動，可完成以下工作任務：

1.機電設備的裝配與調整項目

選用該裝置配置的機電設備部件、氣缸、直流電機、步進電機、伺服電機、傳感器等器件可完成下列機電設備組裝工作任務：

1）機械識圖與裝配工藝的編寫；

2）轉盤供料機構的裝配與調整；

3）托盤供料機構的裝配與調整；

4）十字滑臺機構的裝配與調整；

5）皮帶輸送機的裝配與調整；

6）物件分揀機構的裝配與調整；

7）直角坐標機械手機構裝配與調整；

8）工業機器人單元的定位安裝調整；

9）旋轉機構的組裝與調整；

10）翻轉機構的組裝與調整；

11）伸縮式沖壓機構的裝配與調整；

12）磚塔沖壓機構的裝配與調整

13）智能立體倉庫機構的裝配與調整；

14）自動生產線設備組裝與調整。

5.通用機電實訓設備用于考核或技能競賽，可考察的職業能力：

1）機械識圖能力

2）機械構件的裝配與調整能力；

3）機電設備的安裝與調試能力；

4）電路安裝能力；

5）氣動系統的安裝與調試能力；

6）通用機電設備的控制程序的編寫與調試能力；

7）自動控制系統的安裝與調試能力。

五、通用機電實訓設備（電氣控制單元）

（1）網孔式抽屜

實訓臺的控制單元采用網孔式抽屜，可根據不用的控制要求，選擇或擴展相關的電氣控制元器件，靈活的安裝在抽屜網孔面上，自由搭建、布局靈活、擴展性和互換性強，實訓操作時更加貼近工業自動化設備生產操作環境。

（2）電源供電

設備的配電箱位于實訓臺2的下方，電源供電采用配電箱集中配電方式，設備供電采用兩組獨立的供電進線方式，其中一組為三相五線制AC 380V的進線方式，電源進線經設備負荷開關再到三相漏電保護開關，最后經過各小型斷路開關單獨給設備各單元模塊進行供電，配電箱后側面板均采用航空快插接口設計，使各單元電源連接更加方便，靈活。配電箱中還配置一臺直流開關穩壓電源，輸出為DC24V/10A,為系統提供穩定可靠的控制直流電源。另一組采用單相AC 220V的進線方式，給外圍設備（計算機、線號機、小型氣泵等）進行供電，供電接口位于設備的兩側。

（3）PLC、變頻器及觸摸屏模塊

PLC、變頻器及觸摸屏控制系統模塊可選配不同品牌的配置，其中包含7寸彩色觸摸屏，配套安裝支架，支架可固定與實訓臺架鋁合金臺面上。本次采購的設備中的PLC、變頻器、按鈕指示燈控制元件及其它電氣元件均安裝在網孔式抽屜中，可進行靈活的布局、安裝、接線和擴展。

（4）采用插接線一體化接線端子

本次采購的設備的PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，控制元件電路均采用接插線一體化兩用的接線端子。

具備即插即用型端子插接方式和直接接線方式兩種方式。接線端子還可根據不同的電氣屬性，選用不同顏色的安全插座。

（5）智能檢測單元

在該設備中，以梅花型聯軸器作為物料的檢測對象，在智能生產設備中配置有傳感器檢測裝置，可檢測出聯軸器的高度，外徑大小以及緩沖墊顏色等屬性信息。

機器視覺檢測系統主要由視覺光源、工業鏡頭、工業相機、視覺控制器、顯示器以及上位機軟件等部分組成，在智能生產設備中可用視覺檢測系統檢測出物料的不同特征屬性。

（6）實訓項目

1.氣動系統的安裝與調試項目：

選用該裝置配置的單出桿氣缸、氣動手爪、旋轉氣缸、氣動快換機構等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：

1）氣動方向控制回路的安裝與調試；

2）氣動速度控制回路的安裝與調試；

3）氣動擺動控制回路的安裝與調試；

4）氣動順序控制回路的安裝與調試；

5）氣動快換控制回路的安裝與調試；

6）氣動系統安裝與調試；

2.電氣控制電路的安裝與調試

選用該裝置配置的PLC可編程控制器控制、變頻器、步進電機和伺服電機驅動控制系統和指令開關、傳感器等，可完成下列電氣控制電路的安裝與調試工作任務：

1）供料單元控制電路的連接與調試；

2）十字滑臺單元電路的連接與調試

3）變頻器驅動的輸送分揀控制電路的連接與調試；

4）步進電機驅動的輸送分揀控制電路的連接與調試；

5）直角坐標機械手電氣控制電路的連接與調試；

6）工業機器人單元控制電路的連接與調試；

7）工件旋轉單元控制電路的連接與調試；

8）工件翻轉單元控制電路的連接與調試；

9）工件伸縮沖壓單元控制電路的連接與調試；

10）工件轉塔沖壓單元控制電路的連接與調試；

11）智能立體倉庫單元電路的連接與調試；

12）視覺識別系統電路的連接與調試；

13）掃碼槍與RFID信息讀寫系統電路的連接與調試；

14）通用機電設備整機控制電路的連接與調試；

4.機電設備程序控制與調試項目

1）供料單元PLC控制程序編寫與調試；

2）十字滑臺單元的PLC定位控制程序編寫與調試；

3）三相異步電機驅動的輸送分揀單元PLC控制編寫與調試；

4）步進電機驅動的輸送分揀PLC控制編寫與調試；；

5）直角坐標機械手PLC控制程序編寫與調試；

6）工業機器人單元PLC控制程序編寫與調試；

7）工件旋轉單元PLC控制程序編寫與調試；

8）工件翻轉單元PLC控制程序編寫與調試；

9）工件伸縮沖壓單元PLC控制程序編寫與調試；

10）工件轉塔沖壓單元PLC控制程序編寫與調試；

11）立體倉庫單元PLC控制程序編寫與調試；

12）視覺識別系統流程編輯、PLC程序編寫與調試；

13）掃碼槍與RFID信息讀寫系統PLC程序編寫與調試；

14）通用機電設備整機PLC控制程序編寫與調試。

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