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一、概述

機器人光機電一體化分揀實訓裝置是為了盡快的適應各個領域的發(fā)展，能在最少的課時內高質量的完成內容多、理論結合實際結合性強、技術涉及面廣的機電一體化教學課程。符合各院校的教學實驗需求。培養(yǎng)出大量的能熟練掌握及開發(fā)運用機器人、PLC、變頻器、觸摸屏、傳感器檢測、氣動執(zhí)行控制、機械設計裝配調試等技術的技術工人、技術員、工程師、輸送到各條戰(zhàn)線。

高速分揀實訓系統(tǒng)它實現(xiàn)了生產(chǎn)線的傳感檢測、傳輸處理、智能控制、與執(zhí)行驅動。它涉及到機器人技術、機械技術、微電子技術、電工電子技術、傳感測試技術、接口技術、信息變換技術、網(wǎng)絡通信技術等機電一體化專業(yè)的基礎專業(yè)知識和基本機電技能要求。

本系統(tǒng)在鋁合金導軌式實訓臺上安裝有送料、機器人搬運、材料分揀的三個基本工作機構單元，構成一個典型的自動生產(chǎn)線的機械平臺。系統(tǒng)機構采用了氣缸驅動、變頻器調速驅動、直流電機驅動。系統(tǒng)的控制方式采用了PLC及觸摸屏控制等技術。采用模塊組合式的結構，各工作單元是相對獨立的模塊，并采用了標準結構和抽屜式模塊，具有較強的互換性。

二、產(chǎn)品性能要求

1、高速分揀系統(tǒng)機器人系統(tǒng)

具有6個自由度，串聯(lián)關節(jié)型工業(yè)機器人，最大的工作半徑為500mm，有效負載5kg，重復定位精度±0.02mm，機器人本體重量28kg，第1軸工作范圍為+170°/-170°，最大旋轉速度370°/s，第2軸工作范圍為+110°/-110°，最大旋轉速度370°/s，第3軸工作范圍為+40°/-220°，最大旋轉速度430°/s，第4軸工作范圍為+185°/-185°，最大旋轉速度300°/s，第5軸工作范圍為+125°/-125°，最大旋轉速度460°/s，第6軸工作范圍為+360°/-360°，最大旋轉速度600°/s。工業(yè)機器人示教器及驅控一體機。

2、分揀系統(tǒng)配備有多種類傳感器

3、理實一體化智能故障考核軟件

理實一體化智能故障考核軟件界面,可實現(xiàn)故障設置、故障模擬、學員考核與評份、故障排除等功能。故障設置和考核系統(tǒng)采用最新MCU技術RAM處理芯片的數(shù)字化集成電路板與配套無線故障設置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易感染病毒。控制模塊(PC控制終端或手持移動控制終端)和驅動模塊(智能故障設置驅動盒)分離，避免復雜連線干擾控制器，系統(tǒng)更加可靠。

驅動模塊內置智能故障設置控制系統(tǒng)，配有專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(可插拔型)和RS232串行通訊接口，可無線組網(wǎng)通訊和RS232有線通訊。

手持移動控制終端采用12.2英寸高清晰彩色液晶觸控屏，中文菜單式觸控操作界面，人機對話友好。手持移動控制終端可控制任意一臺帶驅動模塊的實訓設備。

手持移動控制終端不聯(lián)網(wǎng)時可作單機操作，當帶驅動模塊的實訓設備無線組網(wǎng)時，手持移動控制終端可無線進網(wǎng)作為聯(lián)網(wǎng)終端，可作學生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。

可通過PC控制終端進行實訓考核，也可通過手持移動控制終端進行實訓考核，教師與學員界面分開，教師通過密碼進入教師界面出題，學員在普通界面答題。(注：教師與學員設故與排故界面原理圖與設備面板原理圖完全一致)可自由設定任意一處與電控模塊引腳有關的各種常見故障，故障類型包括：線路斷路、對地短路、接觸不良，偶發(fā)等故障現(xiàn)象。每套驅動模塊可以設置8路大電流5A的開路故障、16路小電流2A的信號通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共24路故障設置�？筛鶕�(jù)需求擴展設置64路大電流5A的開路故障、128路小電流2A的信號通路的開路、不良、偶發(fā)、短路等故障，共192路故障設置�？筛鶕�(jù)用戶使用要求調整故障設置點的數(shù)量和故障設置類型。

所有配備驅動模塊的實訓設備，均可通過內置的專用新型無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程集中管理。

用戶可選擇通過無線或RS-232串口通訊與其它實訓設備配套的無線故障設置控制系統(tǒng)組成一個網(wǎng)絡，通過主控計算機控制每一臺實訓設備的故障設置、故障排除、參數(shù)設定、遠程起動、信息反饋、考核評分等功能。

三、技術參數(shù)

1、外形尺寸：1500（長）×800（寬）×1300（高）mm

2、凈重量/毛重：112Kg/162Kg

3、最高分揀速度：24次/分鐘

4、連續(xù)自動分揀運行時間：24小時連續(xù)分揀次數(shù)：34000次/日

5、額定工作電源：AC：220V50Hz總功率：1.2Kw

6、額定工作氣壓：0.3-0.4MPa

7、工作環(huán)境：溫度-10℃～35℃相對濕度≤85%(25℃)

8、PLC控制器型號：西門子S7-200CPU226AC/DC/RELAY控制器（附編程數(shù)據(jù)線和編程軟件）

9、標配變頻器：MM420功率：0.37Kw

10、觸摸屏：MCGS7”7062

11、上海STEP品牌SD500型工業(yè)機器人

12、三相減速電動機：80YS25GY22額定電壓：3×220V功率：25W減速比：1：15

13、靜音空壓機：MB-550W-9額定電壓：220V功率：550W排氣量：110L/min壓力：0.75MPa

14、標配傳感器：電容式接近開關、電感式接近開關、光纖傳感器(放大器)、磁性開關、漫反射光電傳感器

15、配備機械手機構硬件保護電路，防止程序控制錯誤，造成機械損壞。

16、電工電子虛擬仿真實訓與考核軟件

采用三維仿真技術的大型仿真實訓軟件。涵蓋模擬電子技術、數(shù)字電子技術的主要實訓項目。每個項目可根據(jù)需要設有實訓目的、實訓器件、實訓電路、電路原理、通電測試、故障檢測等多種訓練任務。

具有三維可視化、智能化、全交互的特點，集職業(yè)性、情境性、過程性、交互性于一身。適用范圍電子技術仿真實驗、應用電子技術仿真實驗實訓、維修電工仿真實訓、電子技能仿真實訓等。

17、工業(yè)4.0仿真實訓軟件

軟件采用三維建�；�于虛擬現(xiàn)實技術的計算機仿真模擬技術，可以進行PLC電氣控制仿真、電工電子仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業(yè)常用技術仿真

1）PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。

2）電工電子仿真

（1）接線仿真

01具有過載保護的正轉控制接線仿真、02雙重互鎖的正反轉控制接線仿真、05接觸器星形、三角形控制接線仿真、06時間繼電器接線仿真、07三相電動機機械制動控制電路仿真

（2）電路仿真

01具有過載保護的正轉控制仿真、02雙重互鎖的正反轉控制仿真、03生產(chǎn)機械行程控制電路仿真、04自耦降壓起動仿真、05接觸器星形、三角形控制仿真、06時間繼電器仿真、07三相電動機機械制動控制電路仿真、08電動機反接制動控制電路仿真、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路仿真、10接觸器控制的雙速電動機調速電路仿真、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動機起動控制線路仿真、c620車床電氣控制仿真，電動葫蘆仿真，z35搖臂鉆床仿真

（3）排故仿真

01具有過載保護的正轉控制排故、02雙重互鎖的正反轉控制排故、03生產(chǎn)機械行程控制電路排故、04自耦降壓起動排故、05接觸器星形、三角形控制排故、06時間繼電器排故、07三相電動機機械制動控制電路排故、08電動機反接制動控制電路排故、09有變壓器全波整流能耗制動控制電路排故、10接觸器控制的雙速電動機調速電路排故、12利用電流繼電器控制繞線式異步電動機起動控制線路排故、13c620車床電氣控制排故、兩地控制連線等

（4）原理仿真

變壓器工作原理、步進電動機工作原理、單向異步電動機工作原理、電度表工作原理、兩地控制燈電路、鉗型電流表原理、熱繼電器工作原理、伺服電動機工作原理、兆歐表工作原理、塑殼式斷路器工作原理、交流接觸器原理等

（5）電機拆裝仿真，三相異步機拆分、單相異步機拆分等

（6）儀器儀表的使用仿真萬用表、雙蹤示波器、信號發(fā)生器、頻譜儀、鉗形表等

3）氣動回路仿真

（1）軟件以氣動經(jīng)典22回路為依據(jù)開發(fā)出28回路的在線及離線仿真

（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現(xiàn)為典型氣路設備故障。

（3）軟件狀態(tài)含“模擬運行”“聯(lián)機運行”即離線仿真、在線仿真。兩種運行狀態(tài)自動切換，當連接外部設備時自動切換為在線仿真，無外部設備連接時為離線仿真即模擬運行。

軟件中離線仿真13個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調速回路（a）6、雙作用氣缸單向調速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一8、雙作用氣缸的速度控制回路二9、壓力控制回路10、計數(shù)回路11、延時回路12、用機械行程閥的單往復控制回路13、過載保護回路。

離線、在線自動切換的15個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關的單缸往復運動回路7、單缸連續(xù)往復動作回路8、直線缸、旋轉缸順序動作回路9、多缸順序動作回路10、雙缸同步動作回路11、四缸聯(lián)動回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應用回路14、快速排氣閥的應用回路15、高低壓切換控制回路。

（4）設置14路“考考你！”當點開了“考考你”對話框回路自動設置故障，當回答正確或關閉“考考你”對話框，故障自動接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調節(jié)閥故障5、節(jié)流閥故障6、手動換向閥異常7、節(jié)流閥堵死故障8、行程開關故障9過濾三聯(lián)件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關失靈14、負載阻力過小

4）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態(tài)演示并不少于18種動態(tài)演示。

a)多級高壓回路b)減壓回路c)先導式溢流閥缷荷回路d)順序平衡回路e)回油節(jié)流調速回路f)旁路節(jié)流調速回路g)液壓缸差動連接回路

h)三位四通電磁換向閥換向回路i)液控單向閥鎖緊回路j)順序閥控制順序動作回路k)壓力繼電器控制順序動作回路l)行程開關控制順序同步回路m)調速閥控制同步回路n)液壓馬達回油節(jié)流調速回路o)二位四通電磁閥換向回路p)手動閥換向回路q)速度換接回路r)二位二通缷荷

四、實訓項目

A、氣動系統(tǒng)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(tǒng)氣路的連接

（6）磁性開關的位置調整

（7）氣動系統(tǒng)調試

（8）擺動控制回路的安裝

B、變頻器的安裝與調試

（1）變頻器與交流電機主電路的連接

（2）變頻器面板的參數(shù)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

C、機電設備的安裝與調試

（1）傳動裝置同軸度的調整

（2）皮帶輸送機的安裝與調整

（3）搬運機械手設備安裝與調試

（4）物件分揀設備的安裝與調試

（5）送料設備的安裝與調試

（6）自動生產(chǎn)線設備安裝與調試

D、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）皮帶輸送檢測程序編寫

（4）氣動順序動作控制程序編寫

（5）氣動機械手控制程序編寫

（6）機電一體化設備控制程序編寫

（7）自動生產(chǎn)線控制程序編寫

E、自動控制系統(tǒng)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）機電一體化的自動控制

（5）PLC控制系統(tǒng)的安裝與調試

（6）自動生產(chǎn)線的安裝與調試

F、觸摸屏基本控制及設置

（1）觸摸屏的接線和基本參數(shù)設置；

（2）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程

（3）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。

G、工業(yè)機器人實訓

（1）工業(yè)機器人示教單元使用

（2）工業(yè)機器人基本指令操作與位置點設置

（3）工業(yè)機器人軟件使用

（4）工業(yè)機器人工件的跟蹤抓取

（5）工業(yè)機器人成品組裝與入庫

五、機器人光機電一體化分揀實訓系統(tǒng)基本配置