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JDJQR-815Q机电一体化综合实训考核设备

JDJQR-815Q机电一体化综合实训考核设备

1) 产品概述:

该套系统是基于《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》对经济社会发展重点领域急需紧缺专门人才及创新型科技人才的培养要求,依据国家相关职业工种培养及鉴定标准,结合中国当前制造业的岗位需求,接轨世界技能竞赛(World skills)相关标准及规程开发设计而成。该套系统由“工作站”(Working Station)形式综合体现。

“工作站”可以模块方式自由组合,形成多种模式,操作者不但在实习、工作中培养、训练了机械装调、电气管路连接、程序设计、工业机器人应用、传感器应用、计算机应用、检修排故、触摸屏组态、伺服、步进驱动控制等机电专业技能,同时也体验到职业素养中的社会能力与方法能力。

该设备技术涵盖面广,定位前瞻,是机电一体化专业教学实习、技能鉴定和技能竞赛的绝佳载体。

2) 三、产品结构:

每个独立的单元由实训桌执行机构挂板构成。每套设备除配独立的单元外,还配装配桌、工具柜、电脑桌等。

实训桌:采用冷轧钢板折弯焊接,表面静电喷塑,防火、防水、防腐蚀。实训桌下方装有四个万向轮和四个可调脚,万向轮移动时用,可调脚固定时用。实训桌台面是用铝型材拼接而成,方便学生将工件在其上任意位置、任意方式地安装,而不局限于在给定的孔位上按给定的方式安装。

执行机构:采用铝板精加工后组装而成,表面喷砂后阳极氧化,既防腐蚀又美观大方。

挂板:斜装于实训桌正下方,可很方便地取、卸。挂板上装有PLC、变频器等电器元件,统一由电缆线及快速插头与实训桌上的执行机构连接。

装配桌:机械装配桌电气装配桌各一台。均由台身和台面两大部分组成。台身用优质Q235冷轧钢板折弯焊接,喷塑后组装连接,台面用高密度中纤板,表面贴压防火板,耐腐蚀、防静电。整个装配桌可随意拆装,方便运输安装。

工具柜:用优质Q235冷轧钢板折弯焊接,表面静电喷塑。工具柜有多个抽屉,可储藏工具,放置于装配桌底部一侧。

电脑桌:采用优质Q235冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成。下面装4个万向轮。

机械实训安全教育虚拟仿真软件:本软件基于unity3d开发,可布置到云服务器端,也可在本地环境使用,软件采用三维漫游的形式,可通过键盘控制移动,鼠标控制镜头方向,设有机械安全距离实验,机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核,实验进行时,三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置,机械对象周围圆圈显示了工作半径,实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。

A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验(内分2种围栏高度与开口大小),选择进入后,镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求,错误示范:实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后,血色画面与语音提醒收到机械伤害,并回至原位并进行下一实验,最终一步为正确做法。

B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验,可选类别(安全输入、安全控制、安全输出、其他)、生产厂家、产品列表(安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏)。安装位置有蓝色闪烁框架提醒,实验流程:选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关(或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪)并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时,系统将提示报警音,且机械对象停止工作,选择电气控制箱上的复位按钮可停止。

C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装,正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮,考核分为十个考核点,部分考核点有3个选项,由学生自由选择,最终10项考核点选好后,提交确认,系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。

D、软件须为整体同一平台,不得以单独的资源展现。

E、同时为客户提供本软件的VR虚拟现实漫游版本方便用户拓展为VR实验,VR设备不需提供。

虚拟仿真软件2本软件基于unity3d开发,可选6级画质,设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真,机构资源库,典型机械机构(汽油机发动机的虚拟拆装),软件为一个整体软件,不能为一个个单独的资源。

A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。

涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器:进入软件后自动播放装配内容,视频中各步骤均有文字说明

二级展开式圆柱齿轮减速器:进入软件后采用视频的形式播放内容,视频内容应包含:零件名称(扫描二维码可看零部件名称)、拆装演示(包含拆卸、装配)、虚拟拆装(包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座)

圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器:点击进入后自动跳转到edrawings界面,模型均为三维模型,通过点击零部件显示零部件名称,可360°全方位旋转、放大、缩小、平移,同时可通过移动零部件功能,将整个减速器进行拆卸组装,同时可以选择主页按钮回到减速器最初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能,可自由拖动横断面观察减速器内部结构。

B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。

1、零件认知:内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称,任意零件均可进行360°旋转

2、拆装演示:内置2个案例,将鼠标移动到某一零件位置时(底座与轴承座除外),该零件自动放大,并显示零件名称,设有拆卸与装配按钮,功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。

3、实战操作:三维零件整齐摆放于桌面,由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上,摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去,设有重新开始按钮,方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时(底座与轴承座除外),该零件自动放大,并显示零件名称。

C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、I\II型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。

1、各个机构应当能输入相对应的参数,由软件自动计算参数,并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。

D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构(机械设备模拟)8种

E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配

1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮,将鼠标移动到某一零件位置时,该零件自动放大,并显示零件名称,功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时,曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图,可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移

2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面,均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上,当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去,设有重新开始按钮,方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时,自动显示零件名称。

3) 产品特点:

1.   系统应用综合性

系统包括了智能装配生产系统、自动包装系统、自动化立体仓库及智能物流系统、自动检测机质量控制系统、生产过程数据采集及控制系统等子系统

2. 知识技能全面性

    设备涉及工业机器人应用技术、PLC及特殊功能模块技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术、交流变频应用技术、电力电子应用技术、传感器应用技术、气动控制技术、机械装调技术机电一体化知识性能。

3. 世界技能大赛标准与国家职业标准相结合:

    设备是根据世界技能大赛机电一体化项目“WSC2013 TD04”和“WSC2013 IL04”文件的要求,将世界技能大赛技术标准与维修电工国家职业标准相结合。

4. 组合灵活性

设备按功能化分为5个单元 ,可灵活搭配;

l 模块化的设计,可以模块装调,位置灵活调整,总装连接迅速方便;

l 单元中自由组合模块连接进行实训;

4) 产品配置与参数

1) 额定电压:AC380V ±10%

2) 额定功率:3.3KW

3) 环境湿度:≤90%

4) 安全保护功能:急停按钮,漏电保护,过流保护等用电安全保护功能 

5) PLC: 汇川H2u-1616MR / H2u-3232MT /H2u-3624MR / H2U-2416MT

6) 伺服:驱动器MR-JE-10A / 电机 HG-KN13J-S100

7) 变频器:FR-D720S-0.4K

8) 步进驱动器:YKD2305M  步进电机:YK42XQ47-02A 

9) 机器人:IRB120-3/0.58有效负载3kg

10) 设备重量:330kg

11) 单站尺寸:L600mm×W720mm×H1500mm

12) 设备尺寸:L4800mm×W720mm×H1500mm

13) 工作站尺寸:L4800mm×W2500mm×H1500mm

5) JDJQR-815Q机电一体化综合实训考核设备成套配置清单

序号

   

   

单位

数量

备注

1

颗粒上料单元

JDJQR-815Q-47

1

 

2

加盖拧盖单元

JDJQR-815Q-26

1

 

3

检测分拣单元

JDJQR-815Q-27

1

 

4

6轴机器人单元

JDJQR-815Q-65

1

ABB

5

成品入仓单元

JDJQR-815Q-07

1

 

6

电源盒模块

JDJQR-815Q-09

1

 

7

电脑桌

JDJQR-815Q-21

2

 

8

装配桌

JDJQR-815Q-33

2

 

11

产品配件包

JDJQR-815Q-VII

1

 

1) 

空气压缩机

TYW-1A 12L

1

 

2) 

设备使用说明书

JDJQR-815Q-H2U-ABB.SM

1

 

3) 

配套光盘(汇川/ABB机器人)

JDJQR-815Q-H2U-ABB.GP

1

 

4) 

学生凳组件

塑钢凳面(蓝)+铁质凳

4

 

6) 设备配置功能说明

序号

配置名称

型号

配置说明及功能描述

1

颗粒上料单元

JDJQR-815Q-47

主要由挂板控制板、上料输送皮带、主输送模块、循环选料模块、上料填装模块、实训桌组成,可进行PLC控制、变频器控制、直流电机控制、传感器设置、气动元件原理等多项实训项目。控制流程如下:

上料输送皮带逐个将空瓶输送到主输送带;同时循环选料将料筒内的物料推出,对颗粒物料根据颜色进行分拣;当空瓶到达填装位后,顶瓶装置将空瓶固定,主皮带停止;上料填装模块将分拣到位的颗粒物料吸取放到空瓶内;瓶子内物料到达设定的颗粒数量后,顶瓶装置松开,主皮带启动,将瓶子输送到下一个工位。此单元可以设定多样化的填装方式,可从物料颜色(2种)、颗粒数量(最多4粒)进行不同的组合,产生8种填装方式。

2

加盖拧盖单元

JDJQR-815Q-26

主要由挂板控制板、输送模块、加盖模块、拧盖模块、实训桌组成,可进行PLC控制、传感器设置、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下:

瓶子被输送到加盖模块下,加盖位顶瓶装置将瓶子固定,加盖机构启动加盖流程,将盖子(白色或蓝色)加到瓶子上;加上盖子的瓶子继续被送往拧盖机构,到拧盖模块下方,拧盖位顶瓶装置将瓶子固定,拧盖机构启动,将瓶盖拧紧。

3

检测分拣单元

JDJQR-815Q-27

主要由挂板控制板、主输送模块、龙门检测模块、辅输送带组件、分拣机构、实训桌组成,可进行PLC控制、传感器设置、传感器组合检测、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下:

拧盖完成的瓶子经过此单元进行检测:回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧;龙门机构检测瓶子内部颗粒是否符合要求;对拧盖与颗粒均合格的瓶子进行瓶盖颜色判别区分;拧盖或颗粒不合格的瓶子被分拣机构推送到废品皮带上(辅皮带);拧盖与颗粒均合格的瓶子被输送到皮带末端,等待机器人搬运。

4

6轴机器人单元

JDJQR-815Q-65

主要由挂板控制板、升降台A模块、升降台B模块、三菱六轴机器人及控制器、实训桌组成,可进行PLC控制、六轴机器人控制、步进驱动器系统控制、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下:

两个升降台模块存储包装盒和包装盒盖;A升降台将包装盒推向物料台上;6轴机器人将瓶子抓取放入物料台上的包装盒内;包装盒4个工位放满瓶子后,6轴机器人从B升降台上吸取盒盖,盖在包装盒上;6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位分别进行贴标,贴完4个标签等待成品入仓单元入库;

5

成品入仓单元

JDJQR-815Q-07

主要由挂板控制板、堆垛机模块、成品仓库模块、实训桌组成,可进行PLC控制、伺服系统控制、传感器智能系统控制、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下:

堆垛机模块把机器人单元物料台上的包装盒体吸取出来,然后按要求依次放入仓储相应仓位。2×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器,堆垛机构水平轴为一个精密丝杆机构,垂直机构为丝杆升降机构,均由精密伺服电机进行高精度控制。

6

电源盒模块

JDJQR-815Q-09

具有6个单元交流电源提供,其中有1路为3相5线电源,5路为单相3线电源;同时还具有漏电保护、过流保护等用电安全保护功能。

9

产品配件包

JDJQR-815Q-VII

包含了PLC编程线、机器人USB下载线、触摸屏USB下载线、485通讯线、空气压缩机、排插座、物料瓶身、蓝色/白色瓶盖、蓝色/白色物料块、蓝色/白色标签、发货光盘、设备使用说明书、安装螺丝螺母等

 

7) 实训项目

PLC部分

1. PLC编程软件应用

2. PLC基本指令的应用

3. PLC功能指令的应用

4. PLC步进指令的应用

5. PLC控制传输带启停

6. PLC判断多种物料属性

7. PLC判断物料放置位

8. PLC对传输带运行的绝对定位控制

9. PLC对传输带的混合定位控制

10. PLC6轴机器人的基本动作控制

11. 利用脉冲指令对步进电机控制

12. PLC6轴工业机器人自动控制

13. PLC对堆垛机模块升降控制

14. PLC对仓库出库入库自动控制

15. PLC对仓库间仓位调配的控制

人机界面系统实训

1. 软件安装

2. 窗口组态

3. 工程制作与下载

4. PLC寄存器连接

5. 简单动画组态

6. 报警组态

7. 数据存储于PLC或HMI的用法

8. 触摸屏监控各工作单元设备

9. 触摸屏对整体实训流程监控与管理

10. 通过触摸屏对整套系统参数设置

11. 触摸屏对系统报警代码查询与处理

12. 触摸屏实现故障设置于诊断排除

变频器系统实训

1. 变频器基本接线操作

2. 变频器功能参数设置与操作

3. PU操作及外部操作

4. 多档转速的PLC控制

5. 电机正反转运动控制

6. 速度定位系统实训

7. 变频器的外部运行、组合运行实训

8. 多段速电机控制实训

9. 瞬时停电启动控制实训

10. 面板参数复制实训

11. 多位置定位参数调节

机器人系统实训

1.  6轴机器人软件操作

2.  6轴机器人程序编写

3.  6轴机器人原点与复位

4.  6轴机器人点示教实训

5.  6轴机器人与PLC I/O通讯实训

6.  网络IO监控机器人工作状态

7.  6轴机器人位置变量使用实训

8.  6轴机器人抓手控制实训

9.  6轴机器人位置运算实训

步进电机应用实训

1.  步进电机接线操作

2.  步进驱动器参数设置修改

3.  升降台模块升降定位实训

4.  步进系统控制实训

交流伺服系统实训

1. 交流伺服系统基本接线操作

2. 放大器参数设置

3. 反馈与脉冲数观察

4. 脉冲输入控制正反转

5. 带速度反馈的脉冲控制正反转

6. 故障代码的熟悉与排除

传感器部分实训

1. 数字光纤传感器对单一颜色分拣实训

2. 光电传感器实训

3. 磁性开关实训

4. 对射型与反射型传感器的应用

网络部分实训

1. RS485网络实训

2. 触摸屏通过PU控制变频器实训

3. PLC通过RS指令控制变频器实训

4. PLC、触摸屏与变频器通讯控制

5. N:N网络搭建与调整实训

6. 现场总线网络操作与设置

7. 现场总线网络搭建入门

机械部分

1. 循环选料模块的装调

2. 颗粒上料模块的装调

3. 输送带模块的装调

4. 加盖模块的装调

5. 拧盖模块的装调

6. 检测模块的装调

7. 升降台A模块的装调

8. 升降台B模块的装调

9. 堆垛机模块的装调

10. 成品仓库模块的装调

系统调试

1. 挂板控制板安装接线实训任务

2. 单元模型接线与气路连接调试工作

3. 工艺要求实训

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