JGY-339自動生產線拆裝調試實訓考核裝置
一、系統概述：
本裝置是一種為典型的機電一體化產品，是為職業院校、職業教育培訓機構而研制的，它適合機電一體、自動化等相關專業的教學和培訓。該裝置采用型材結構，其上安裝有供料機構、搬運機構、加工與檢測機構、裝配機構、成品分揀機構，完成工件上料、搬運、加工、檢測、輸送、裝配、分揀功能等工作站及相應的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊和各種工業傳感器等控制檢測單元。在接近工業生產制造現場基礎上，強化自動化生產線的安裝與調試能力。
二、系統特點：
實訓裝置貼近工業現場要求，是典型的自動生產線，設備從選材、工藝、流程、結構、控制等各方面應從實際工業現場出發，考慮工學結合要求，融合機械、電氣、氣動、傳感器、交流電機變頻調速、步進電機驅動控制、PLC控制及工業通信網絡等多種技術，能開展任務驅動的項目教學法，采用PLC工業網絡通信技術實現系統聯動，能真實再現工業自動生產線中的供料、搬運、加工、檢測、輸送、裝配、分揀過程。實訓考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子，均采用安全型插座，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，能夠保證學員基本技能的訓練和電路連接的快速、安全。
整體結構采用開放式和拆裝式，具有明顯的動手拆裝實訓功能，可以拆裝到各零部件及每顆細小的螺絲，能很好的服務于項目實訓教學；能根據不同的任務進行更換組合模塊，具有很強的可重組性，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。
系統用于考核或技能競賽時，可考察的職業能力有：
1、機械零部件的裝配與調整能力
2、機電設備的安裝與調試能力
3、工業現場控制系統電路安裝接線能力
4、氣動控制系統的安裝與調試能力
5、機電一體化設備的控制程序的編寫能力
6、自動控制系統的安裝與調試能力
7、PLC工業現場總線網絡的安裝、編程與調試能力
三、技術性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 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：2400mm×800mm×1500mm（不包括電腦桌）
5、安全保護：具有漏電壓、漏電流保護，安全符合國家標準
四、系統組成
1、供料站：
主要由井式工件庫、推料氣缸、物料臺、光電傳感器、磁性開關、電磁閥、支架、機械零部件構成。
工作過程描述：系統啟動后，推料氣缸推出，把工件庫中底層的工件推至物料臺上。工件到位傳感器檢測到工件到位后，推料氣缸縮回。搬運機械手伸出并抓取該工件，并將其運送至切削加工站。
（2）搬運站收接到搬運信號后，搬運機械手按順序動作進行抓取工件搬運到加工單元。放料后按順序回到初始位置等待下一周期。
（3）加工單元在接收到搬運單元搬運過來的物料后，按順序旋轉到加工區域并順序完成銑槽、沖壓加工，加工單元加工完畢后進行分類檢測并向系統送檢測結果。這里要注意一點是：當加工完畢的工件還沒被搬運單元取走時系統要鎖死搬運單元的放料。
（4）搬運安裝單元接收到系統加工完成的信號后，搬運安裝單元的機械手進去抓料，通過步進電機帶到傳動絲桿，把工件搬運到裝配臺上，并向系統發出搬運到位信號。等待系統發出裝配完成的信號后，再從裝配臺是抓取也裝配好的工件，搬動到傳送帶單元，向系統發出搬送完畢信號。
（5）裝配單元接收到系統信號，根椐系統反饋的信號對料倉進行選擇，推出相應的裝配物料，工業吸盤對工件吸取后，通過機械手臂的機械傳動把裝配物料裝入加工完成的工件中完成裝配，回到初始位置并向系統發出裝配完成信號。
（6）分揀單元料臺旁的漫反射式光電傳感器檢測到有工件到達料臺時，把信號輸入給PLC主機，PLC主機結合系統各單元總的反饋信號對工件進行判別，再控制相應的電磁閥推動氣缸，把工件推入相應的料槽中使現分流過程。
（7）如果發生物料不足夠的預報警信號，警示燈中紅色燈以1Hz的頻率閃爍，綠色和黃色燈保持常亮。如果發生物料沒有的報警信號，警示燈中紅色燈以1Hz的頻率閃爍，黃色燈熄滅，綠色黃色燈保持常亮。
五、系統軟件
1、自動生產線調試與運行仿真實訓軟件：通過仿真實訓軟件真實再現工業自動生產線中的供料、檢測、搬運、切削加工、裝配、輸送、分揀過程。軟件界面模擬工業現場環境，滿足實訓教學需求。
軟件采用3D技術與交互式動畫相結合的方式，模擬實際自動生產線設備。
軟件實現以下功能：（1）井式供料裝置仿真；（2）沖壓加工機構仿真；（3）多工位裝配機構仿真；（4）氣動機械手搬運裝置仿真；（5）皮帶傳送分揀機構仿真；（6）自動生產線設備綜合運行仿真。
2、 PLC仿真實訓軟件：通過計算機交互技術實時顯示PLC的運行狀態，實現PLC虛擬接線、接線的錯誤檢查、PLC運行模擬等功能，可選擇西門子S7-200系列PLC、三菱FX系列PLC、歐姆龍CPM系列PLC。
本軟件包含 “四節傳送帶的模擬控制”、“自動配料系統模擬實驗”、“十字路交通燈的模擬控制”、“裝配流水線的模擬控制”、“水塔水位的模擬控制”、“天塔之光的模擬實驗”、“機械手動作的模擬”、“液體混合裝置的模擬”、“三相步進電機的模擬控制”、“LED數碼顯示控制”、“噴泉的模擬控制”、“三層電梯控制系統的模擬”、“軋鋼機控制系統模擬”、“郵件分揀系統模擬”、“運料小車控制模擬”、“舞臺燈光的模擬”、“加工中心模擬系統控制”、“三相異步電動機點動控制和自鎖控制”、“三相異步電動機Y△換接起動控制”、“三相異步電動機聯鎖正反轉控制”、“三相異步電動機帶延時正反轉控制”、“基于PLC通訊方式的變頻器開環調速”、“基于PLC模擬量閉環調速實驗”、“基于PLC通訊方式的變頻器閉環定位控制”等共24個實訓項目。
3 、電力拖動仿真軟件：應適用中高等院校電拖專業和勞動部門的中高級電工培訓。電力拖動仿真軟件應收集有電拖專業里基礎、重要的12種電路，分別為電動機反接制動控制線路、電動機半波整流能耗制動控制線路、Y-△啟動控制線路、電動機串電阻降壓啟動控制線路、順序控制線路、位置控制線路、雙重聯鎖正反轉控制線路、接觸器聯鎖正反轉控制線路、按鈕聯鎖正反轉控制線路、接觸自鎖正轉控制線路、點動正轉控制線路。每種線路分為元件結構、原理分析、實際接線、課堂練習四大模塊。其中原理分析采用文字、聲音、圖像有機合在一起，生動形象。實際接線采用FLASH動畫，從而提高了學生的學習興趣。
六、工作任務
1、傳感器使用實訓：
該系統所使用的傳感器數量達四十多個，有光纖式、電感式、光電的以及磁性傳感器，每種傳感器都有各自作用，根據被檢測物的性質不同發揮作用使系統得以可靠工作。學員可通過了解系統中各類傳感器的工作特性來加強對這些傳感器的感性認識，再結合老師對傳感器的工作原理分析和特性演示，可使學員快速掌握所學知識。
2、氣動技術應用實訓
該裝置上使用了大量的氣動元件，包括多種電控氣動閥、、多種氣缸、無桿氣缸、氣動手爪、真空吸盤、真空發生器、過濾減壓閥等。在學習這些氣動元件時，我們不但可以單獨學習每一種氣動元件，而且還可以在學習時了解各種氣動元件之間是如何配合起來進行工作的。
3、可編程控制器編程實訓
實訓裝置所提供的6個工作站都有一套PLC 控制器， 這使得本設備可以分成6個*獨立的工作單元，使多個學生可以同時進行學習， 而且每個學員都有動手的機會。 在該設備上學員不但可以學習PLC 的硬件和軟件技術，而且可以學習PLC之間的通信技術。 為掌握學習PLC 的各方面知識提供了條件。
4、電氣控制電路實訓
5、個工作站的電控部分全部按照工業標準和習慣進行設計，以附件方式提供全部設計圖紙和說明書。學員在該設備上可學習電路原理圖分析、 PLC各I/O 地址查對和新設備電路連線分析方法。
6、機械系統安裝和調試實訓
系統各個工作站可讓各組學員將機械部分全部的或部分的拆去，再按要求將其重新組裝，并且調試至系統正常、可靠地工作。這對提高在校學生動手能力有*幫助。
7、系統維護與故障檢測實訓
這部分培訓重點介紹機電一體化系統日常維護的內容和方法，以及系統常見故障分析、排除的方法。
七、基本配置
序號 | 名稱 | 規格 | 數量 | 單位 | 備注 |
| 工作臺 | 1200mm×800mm×800mm | 2 | 張 | |
| PLC模塊 | CPU SR40(AC/DC/繼電器)+EM DR08 | 1 | 臺 | |
CPU ST40(DC/DC/晶體管)+EM DR08 | 1 | 臺 |
| 變頻器模塊 | MM420，三相AC380V輸入，0.75kW | 1 | 臺 |
| 步進模塊 | | 1 | 臺 | |
| 電源模塊 | 三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個、熔斷器3只、單相三極電源插座2個、安全插座5只。 | 2 | 塊 | |
| 按鈕模塊 | 開關電源（24V/6A、12V/5A）各1組、轉換開關2只、復位按鈕紅、黃、綠各1只、自鎖按鈕紅、黃、綠各1只、24V指示燈紅黃綠各2只、急停按鈕1只、蜂鳴器1只。 | 2 | 塊 | |
| 供料機構 | 井式工件庫1只、工件鎖緊定位裝置、步進電機及驅動器各一只（三相/5A）、工件推出直線氣缸1只、調壓過濾器1只、電磁閥1只、磁性開關1只、光電傳感器1個、電感傳感器1個、極限開關2個、安裝支架2個。 | 1 | 套 | 工件庫、工件推出、直線移動裝置、 |
| 搬運機構 | 機械手安裝基架1只、擺臺（旋轉氣缸）1只、雙導桿氣缸（薄型氣缸）1只、單出桿氣缸1只、氣動手指1只、調壓過濾器1只、行程開關2只、磁性開關5只、電磁閥4只。 | 1 | 套 | 工件取送裝置 |
| 加工與檢測機構 | 直流減速電機4只、步進電機及驅動器各一只（三相/5A）、加工刀*庫（3種）、平面推力軸承1個、工件移位裝置1臺、雙導桿氣缸（薄型氣缸）1只、單出桿直線氣缸1只、工件夾緊氣缸1只、調壓過濾器1只、電感式傳感器2只、光電傳感器2只、磁性開關4只、極限開關2個、安裝支架3只。 | 1 | 套 | 工件加工、檢測裝置 |
| 搬運分揀機構 | 工件搬運裝置1臺、氣動手指1只、單出桿直線氣缸1只、薄型氣缸2只、磁性開關7只、電磁閥4只。 | 1 | 套 | 工件搬運裝置 |
| 裝配 機構 | 裝配工件庫1只、單出桿直線氣缸1只、工件搬運裝置（真空吸盤）1只、調壓過濾器1只、磁性開關3只、電磁閥2只、擺動同步帶輪各1只。 | 1 | 套 | 裝配工件庫、裝配工件搬運裝置 |
| 成品分揀 機構 | 輸送帶底座1只、皮帶輸送線1條、輸送輪2只、光電傳感器1只、光纖傳感器1只、對射傳感器1只、三相異步電動機1臺、成品分揀料槽3只單出桿氣缸3只、旋轉氣缸1只、磁性開關5只。 | 1 | 套 | 皮帶輸送線、成品分揀裝置 |
| 接線端子排 | 接線端子排及安全型插座 | 2 | 套 | |
| 工件 | Ф38白色工件 | 10 | 只 | |
| Ф38黑色工件 | 10 | 只 | |
| Ф28白色工件 | 10 | 只 | |
| Ф18黑色工件 | 10 | 只 | |
| Ф38白色廢料 | 2 | 只 | |
| Ф38黑色廢料 | 2 | 只 | |
| 物料盒 | 藍色物料盒 | 1 | 只 | |
| 電源線 | 單相三芯電源線 | 4 | 根 | |
| 安全型導線 | 3#安全型導線 | 250 | 根 | |
| 4#安全型導線 | 9 | 根 | |
| 3#-4#安全型導線 | 3 | 根 | |
| PU氣管 | Ф6、橙色 | 10 | 米 | |
| Ф4、橙色 | 5 | 米 | |
| Ф4、黑色 | 5 | 米 | |
| PLC編程 電纜 | | 1 | 根 | |
| PLC編程 軟件 | | 1 | 套 | DEMO版 |
| 配套工具 | 工具箱：十字長柄螺絲刀，大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀，鐘表螺絲刀，剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，驗電筆，鑷子，活動扳手，內六角扳手（8把） | 1 | 套 | |
| 配套光盤 | 使用手冊、程序等 | 1 | 套 | |
| 導線架 | 配有歐式導線架，用于懸掛和放置實訓連接導線 外形尺寸為530mm×430mm×1200mm，設有五個萬向輪，造型美觀大方 | 1 | 個 | |
| 型材電腦桌 | TH-JD21 | 1 | 臺 | |
| 計算機 | 品牌機 | 1 | 臺 | |
| 空氣壓縮機 | 0.6～0.8MPa | 1 | 臺 | * |
| 氣動接頭 | 氣動快插式三通接頭EPE6 | 5 | 只 | |
| 配套軟件 | 自動生產線調試與運行仿真實訓軟件 | 1 | 套 | |
PLC仿真實訓軟件 | 1 | 套 |
電力拖動仿真軟件 | 1 | 套 | |
八、實訓項目
（一）氣動控制回路安裝與調試
該配置配有多種類型的氣缸、電磁閥，磁性開關，如：單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件、單控電磁閥、雙控電磁閥和磁性開關等，基于這些氣動控制元件，可完成下列氣動技術的安裝調試訓練任務：
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、氣動旋轉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、氣動機械手裝置的安裝與調試
6、氣動系統的安裝與調試
（二）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫
該裝置配有西門子主機模塊、MM420變頻器模塊、步進電機驅動模塊和各種傳感器等，基于這些模塊，可完成下列PLC應用技術訓練任務：
1、異步電機控制電路的連接與控制程序編寫
2、異步電機調速控制電路的連接與控制程序編寫
3、步進電機控制電路的連接與控制程序編寫
4、交流伺服電機控制電路的連接與控制程序編寫
5、氣動方向控制程序編寫
6、氣動順序動作控制程序編寫
7、氣動機械手控制程序編寫
8、皮帶輸送控制程序編寫
9、自動生產線控制程序編寫
（三）PLC工業通訊網絡的安裝及調試
本系統選用SIEMENS西門子SR40PLC作為主控制器，其本身集成RS485通信口具備PPI網絡通信功能，基于本網絡通信功能，可完成下列工業現場總線通信技術訓練任務：
1、PPI網絡的硬件連接、調試
2、PPI網絡參數設置、調試
3、基于多臺 SIEMENS西門子SR40PLC的復雜PPI網絡數據讀寫程序編寫與調試
（四）機電設備安裝與調試項目
井式供料、搬運機構、加工與檢測機構、搬運分揀機構、裝配機構、成品分揀機構等工作站及相應的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊和各種工業傳感器等控制檢測單元為硬件平臺，可完成下列機電設備安裝和控制的訓練任務：
1、井式供料機構的安裝與調試
2、切削加工機構的安裝與調試
3、多工位裝配機構的安裝與調試
4、氣動機械手設備安裝與調試
5、輸送線設備安裝與調試
6、工件分揀機構的安裝與調試
7、自動生產線系統安裝與調試
