一、產(chǎn)品描述
機(jī)電一體化智能實(shí)訓(xùn)設(shè)備適合中等職業(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(cè)與應(yīng)用》、《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)與應(yīng)用》、《運(yùn)動(dòng)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(gè)鋁合金導(dǎo)軌式工作平臺(tái)作為基礎(chǔ)平臺(tái)，整體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用開(kāi)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(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)組合成不同長(zhǎng)寬的基礎(chǔ)工作面，然后在基礎(chǔ)平臺(tái)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(gè)裝置能夠靈活的按教學(xué)或競(jìng)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(guó)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(tái)架
（1）要求每個(gè)工作站以型材導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)作為基礎(chǔ)平臺(tái)，臺(tái)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(kāi)透明有機(jī)玻璃門(mén)。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(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)組合成不同長(zhǎng)寬的基礎(chǔ)工作面。
（2）實(shí)訓(xùn)臺(tái)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(guò)小型斷路開(kāi)關(guān)單獨(dú)供電。配置一臺(tái)直流開(kāi)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(cāng)庫(kù)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(gè)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)�倉(cāng)庫(kù)的物料進(jìn)行數(shù)據(jù)化信息管理，在讀寫(xiě)信息時(shí)，通過(guò)RFID讀寫(xiě)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(cāng)儲(chǔ)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(mén)式模組抓取機(jī)構(gòu)，可多空間多方向自由定位移動(dòng)。
（3）電氣配置1：配置2臺(tái)交流伺服系統(tǒng)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，控制XYZ三軸龍門(mén)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(kāi)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(hào)一致。資源要求不少于37個(gè)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(kāi)機(jī)調(diào)試、連接宏1、連接宏2、應(yīng)用宏、設(shè)置制動(dòng)功能、設(shè)置斜坡時(shí)間、負(fù)載轉(zhuǎn)矩監(jiān)視功能、啟動(dòng)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(gè)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(kāi)關(guān)：3P+N 16A；斷路器：3P 10A；斷路器：2P 5A；開(kāi)關(guān)電源 DC24 6A；三位兩極雙用、兩極帶接地插座 1 臺(tái)
（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(kāi)關(guān)、光電開(kāi)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^(guò)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(shí)，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(cè)，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(guò)程中，根據(jù)不同的搬運(yùn)對(duì)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(dòng)料臺(tái)，模擬沖頭和沖床,物料臺(tái)伸出/縮回氣缸等。該裝置要求能把該單元物料臺(tái)上的工件（工件由抓取機(jī)械手裝置供料送來(lái)）送到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)下面，完成一次沖壓加工動(dòng)作，然后再送回到物料臺(tái)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(cè)或者進(jìn)行裝配時(shí)，需要對(duì)工件進(jìn)行不同角度的識(shí)別及校準(zhǔn)，最后通過(guò)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(tái)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(pán)：采用鋁板精加工，托盤(pán)采用3×3排列設(shè)計(jì)，每個(gè)托盤(pán)可放置多種不同屬性的物料，供料時(shí)，通過(guò)工業(yè)機(jī)器人直接在托盤(pán)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(tái)；平皮帶1條；單出桿氣缸3只；單控電磁換向閥3只；ModbusTCP 視覺(jué)傳感器 1套；超聲波傳感器1只；磁性開(kāi)關(guān)3只；光纖傳感器1只；物件導(dǎo)槽3個(gè)。
（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(chǔ)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(gè)高速計(jì)數(shù)器和 4 個(gè)脈沖輸出；信號(hào)板擴(kuò)展板載 I/O；多達(dá) 3 個(gè)用于串行通信的通信模塊；多達(dá) 8 個(gè)用于 I/O 擴(kuò)展的信號(hào)模塊；0.04 ms/1000 條指令；1個(gè) 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(gè)DC24V指示燈，旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)2個(gè)，按鈕開(kāi)關(guān)3個(gè)，急停1個(gè)。
（9）工業(yè)交換機(jī)，用于工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)、PLC、觸摸屏的組網(wǎng)。提供≥8個(gè)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(kāi)關(guān)、光電開(kāi)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(guò)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(shí)，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(cè)，分揀，抓取等功能。在傳送帶兩端處設(shè)計(jì)擋料口，通過(guò)光電傳感器檢測(cè)物料。
（2）供料裝置：轉(zhuǎn)盤(pán)式供料底部應(yīng)裝有直流減速電機(jī)，作為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，并通過(guò)緩沖裝置與送料盤(pán)內(nèi)部的螺旋葉片連接，供料時(shí)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(kāi)關(guān)3只；導(dǎo)軌式開(kāi)關(guān)電源1個(gè)；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(kāi)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(kāi)關(guān)、光電開(kāi)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^(guò)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jí)：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(shí) 0~45℃  運(yùn)輸和儲(chǔ)藏時(shí) 20~+60℃  溫度系數(shù)0.3℃/min
10.4 防護(hù)等級(jí)：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(chē)  1 臺(tái)
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(tái)面板采用15mmMDF吸塑板，臺(tái)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(tái)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(tái)面下配有冷軋鋼板一次成型工藝的鍵盤(pán)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(pán)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(chē)聚氨酯膠邊腳輪，移動(dòng)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(gè)
9、配套工具1套： 包含工具箱、數(shù)字萬(wàn)用表、內(nèi)六角扳手（組套）、活動(dòng)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(gè)
（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(chǔ)氣罐容量24L
11、產(chǎn)品配套U盤(pán)相關(guān)軟件，說(shuō)明書(shū)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(tái)，將人機(jī)工程、3D 離散物流過(guò)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(gè)平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)用戶可以快速進(jìn)行數(shù)字化場(chǎng)景搭建規(guī)劃、過(guò)程仿真、控制器驗(yàn)證(PLC)和實(shí)時(shí)連接、機(jī)器人和工作單元仿真、應(yīng)用開(kāi)發(fā)（離線編程 OLP）。

五、主要功能說(shuō)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)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(dòng)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(chǎng)景設(shè)計(jì)的初級(jí)概念階段就可以對(duì)整個(gè)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(dòng)情況。通過(guò)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(dòng)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(duì)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(chǎng)景設(shè)計(jì)方案。與傳統(tǒng)方法相比具有諸多優(yōu)勢(shì)，即在智能場(chǎng)景設(shè)計(jì)時(shí)期即確定關(guān)鍵的參數(shù)，更新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短開(kāi)發(fā)周期、降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。智能場(chǎng)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(dòng)，分析可達(dá)性和碰撞，以及使用控制流程語(yǔ)句定義機(jī)器人邏輯和姿勢(shì)，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行可達(dá)性分析，碰撞檢測(cè)；
●實(shí)現(xiàn)虛擬調(diào)試活動(dòng)，例如測(cè)試和驗(yàn)證邏輯程序，以及控制生產(chǎn)過(guò)程中的變更，收集和分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后測(cè)試和模擬改進(jìn)。

2）組件模型庫(kù)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(dòng)算法的時(shí)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(shì)，在布局規(guī)劃過(guò)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(guò)程中。
場(chǎng)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(guò)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(dòng)，例如測(cè)試和驗(yàn)證邏輯程序，以及控制生產(chǎn)過(guò)程中的變更。通過(guò)PLC連接，您還可以可視化生產(chǎn)的實(shí)時(shí)活動(dòng)，收集和分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后測(cè)試和模擬改進(jìn)。