一、產(chǎn)品描述
機電一體化智能實訓設備適合中等職業(yè)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(tài)與應用》、《傳感器檢測與應用》、《工業(yè)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(yè)課程的實訓教學。也適合中高職學校、職業(yè)培訓學校、職教中心、鑒定站的PLC實操、技能鑒定考核。
機電一體化智能實訓設備要求以4個鋁合金導軌式工作平臺作為基礎平臺，整體結構應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(jù)現(xiàn)有的機械部件，以模塊化的方式組裝和搭建具有生產(chǎn)功能的機電一體化智能生產(chǎn)線設備，還應能添加其它機械部件組裝其他生產(chǎn)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(chǎn)功能的機電一體化智能生產(chǎn)線設備。

二、技術參數(shù)
1、輸入電源：三相五線制AC 380V±10%  50HZ；輸入功率：2 kw；設備重量:≥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、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。

三、設備組成
1、設備臺架
（1）要求每個工作站以型材導軌式實訓臺作為基礎平臺，臺面采用鋁合金結構，型材表面有標準的兩道固定槽，兩道之間距離40mm。底部配置雙開透明有機玻璃門。實訓裝置可單站可組合，能夠根據(jù)不同形式生產(chǎn)功能要求將多個實訓臺組合成不同長寬的基礎工作面。
（2）實訓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，選擇或擴展相關的電氣控制元器件，安裝在抽屜網(wǎng)孔面上。
2、電源供電
設備電源配置電氣控制箱，外部供電應為三相五線制AC 380V的進線方式，系統(tǒng)單元中各主要負載通過小型斷路開關單獨供電。配置一臺直流開關穩(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電子標簽、條形碼或二維碼圖形標簽，能夠對倉庫的物料進行數(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行信息的錄入和讀取，實現(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構，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)和步進驅動系統(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，帶燈電源開關控制。
（5）電氣配置3：配置變頻器，功率不低于0.37KW，與PLC主機品牌一致。配套exe.變頻器教學軟件，內容與設備配置的變頻器型號一致。資源要求不少于37個學習項目；包含但不限于功能與特點、基本操作面板使用、開機調試、連接宏1、連接宏2、應用宏、設置制動功能、設置斜坡時間、負載轉矩監(jiān)視功能、啟動模式、睡眠模式、節(jié)能模式、Modbus通信、USS通信等；投標文件列出具體項目，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）設備配電箱：漏電開關：3P+N 16A；斷路器：3P 10A；斷路器：2P 5A；開關電源 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：設備的PLC 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，控制元件電路均應采用接插線一體化的接線端子。可以通過導線快速插接，也可以工藝壓接端子進行接線。
4、工作站二
（1）傳送帶輸送裝置：傳送帶運行時，物料應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。
（2）工業(yè)機械手裝置：設備要求提供工業(yè)機器人和直角坐標機械手等兩種工業(yè)機械手裝置，在系統(tǒng)中主要用于物料的搬運或者進行工件裝配等工作，能根據(jù)不通的功能需求，進行組合或者功能互換。工業(yè)機器人在搬運或裝配的過程中，根據(jù)不同的搬運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（工件由抓取機械手裝置供料送來）送到?jīng)_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。
（4）工件旋轉及翻轉裝置：采用鋁板精加工，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，最后通過機械手和裝配單元進行裝配。旋轉機構應能滿足工件在工作臺平面上任意角度的旋轉及位置校準，翻轉機構應能滿足工件在垂直工作面上180度的翻轉。
（5）夾具托盤：采用鋁板精加工，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(yè)機器人直接在托盤上抓取。
（6）電氣配置1：三相減速電機（380V，約25W，轉速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3只；光纖傳感器1只；物件導槽3個。
（7）電氣配置2：配置2套主流品牌可編程控制器+擴展模塊。要求：125 KB 工作存儲器；24VDC 電源，數(shù)字量輸入不少于 22點 x 24VDC 漏型/源型，數(shù)字量輸出不少于 18點 x 24VDC 及 AI2 ；板載 6 個高速計數(shù)器和 4 個脈沖輸出；信號板擴展板載 I/O；多達 3 個用于串行通信的通信模塊；多達 8 個用于 I/O 擴展的信號模塊；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，旋轉開關2個，按鈕開關3個，急停1個。
（9）工業(yè)交換機，用于工業(yè)機器人、機器視覺、PLC、觸摸屏的組網(wǎng)。提供≥8個百兆非管網(wǎng)交換機。
（10）插接線一體化接線端子：設備的PLC 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，控制元件電路均應采用接插線一體化的接線端子?？梢酝ㄟ^導線快速插接，也可以工藝壓接端子進行接線。
5、工作站三
（1）傳送帶輸送裝置：傳送帶運行時，物料應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擋料口，通過光電傳感器檢測物料。
（2）供料裝置：轉盤式供料底部應裝有直流減速電機，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。
（3）電氣配置1：旋轉編碼器（500線）1只；步進電機+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3只；導軌式開關電源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，帶燈電源開關控制。
（5）插接線一體化接線端子：設備的PLC 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，控制元件電路均應采用接插線一體化的接線端子?？梢酝ㄟ^導線快速插接，也可以工藝壓接端子進行接線。
6、工業(yè)機器人：6軸工業(yè)機器人，運動半徑要求550mm，額定負載2KG：
（1）負載能力4kg
（2）工作半徑550mm
（3）重復定位精度±0.02mm
（4）最大動作范圍：
4.1 軸 1 旋轉：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：720°
（5）最大動作速度
5.1 J1 軸臂旋轉：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：560°/s 
5.5 J5 軸腕彎曲：560°/s  
5.6 J6 軸腕扭轉：900°/s
（6）防護等級：IP20~IP50
（7）機器人本體重量：20kg
（8）安裝：任意角度
（9）環(huán)境溫度（機器人本體）：5-45℃
（10）機器人控制柜
10.1 機器人控制器尺寸（mm）：470*322*400mm（±5%）
10.2 控制器重量：40kg
10.3 允許環(huán)境溫度：運轉時 0~45℃  運輸和儲藏時 20~+60℃  溫度系數(shù)0.3℃/min
10.4 防護等級：IP20~IP50
10.5 控制系統(tǒng)：電源供給單元、安全保護回路、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構，外形尺寸：（LxWxH）：605x600x1005mm；臺面板采用15mmMDF吸塑板，臺面靠人側采用斜面30°圓弧邊設計，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，下方設有可360°旋轉收納的鼠標托板，兩側采用靜音導軌，可承重10kg；底盤采用冷軋鋼板冷沖壓成型工藝，靠人側采用圓弧邊設計，可根據(jù)主機寬度大小自由調節(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 觸摸屏與計算機通信線。 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、實訓室信息化教學資源總配置一套
1.數(shù)字工廠仿真設計軟件
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)字化模擬仿真應用平臺，將人機工程、3D 離散物流過程仿真模擬、機器人離線編程和PLC 虛擬調試等整合在同一個平臺，通過平臺用戶可以快速進行數(shù)字化場景搭建規(guī)劃、過程仿真、控制器驗證(PLC)和實時連接、機器人和工作單元仿真、應用開發(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組件構建
Ø機器人示教編程
Ø PLC 虛擬調試
Ø可視化仿真
Ø統(tǒng)計和報告

Ø虛擬仿真技術涉及多個系統(tǒng)的運動學與動力學建模理論及其技術實現(xiàn)，是基于數(shù)字和運動控制建模、仿真、信息管理、交互式用戶界面和虛擬現(xiàn)實的綜合應用技術。在智能場景設計的初級概念階段就可以對整個系統(tǒng)進行完整的分析，觀察并實驗各組件的相互運動情況。通過系統(tǒng)虛擬仿真軟件在相應虛擬環(huán)境中真實地模擬生產(chǎn)線的運動和節(jié)拍，在計算機上可方便地修改設計缺陷，仿真不同的布局方案，對生產(chǎn)線系統(tǒng)進行不斷的改進，直至獲得最優(yōu)的智能生產(chǎn)場景設計方案。與傳統(tǒng)方法相比具有諸多優(yōu)勢，即在智能場景設計時期即確定關鍵的參數(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)品質量。智能場景虛擬仿真的關鍵技術包括以下方面：
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，虛擬仿真執(zhí)行環(huán)境需要在不同的系統(tǒng)間進行轉換，其集成性包括以下方面：
●導入CAD中建立的機器人與生產(chǎn)線組件的三維模型，支持自定義組件的構建塊幾何，行為和屬性
●定義和建模機器人行為，可用于機器人點動，分析可達性和碰撞，以及使用控制流程語句定義機器人邏輯和姿勢，對機器人進行可達性分析，碰撞檢測；
●實現(xiàn)虛擬調試活動，例如測試和驗證邏輯程序，以及控制生產(chǎn)過程中的變更，收集和分析實時數(shù)據(jù)，然后測試和模擬改進。

2）組件模型庫即插即用即可，快速構建布局，大幅減少工程師CAD建模和
增加運動算法的時間。
3）可視化與交互性機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)劃過程中工程師團隊可交互式探索智能工廠的功能，充分將自身的經(jīng)驗和能力結合到計算機的虛擬仿真的設計過程中。
場景示例：
ØPLC連接（虛擬調試）
ØPLC的調試可以實現(xiàn)軟件在線調試和硬件在線調試。
軟件在線調試可以通過內嵌或者是PLC供應商的編程軟件和仿真系統(tǒng)連接，完全實現(xiàn)虛擬調試。
硬件在線的連接功能使您可以使用行業(yè)標準OPC UA或支持的供應商特定接口輕松地將模擬與控制系統(tǒng)連接。這樣可以實現(xiàn)虛擬調試活動，例如測試和驗證邏輯程序，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)的實時活動，收集和分析實時數(shù)據(jù)，然后測試和模擬改進。