光机电一体化实训考核装置
发布时间: 2022-05-06 来源: 管理员
光机电一体化实训考核装置
一、技术参数要求:
1.输入电源:三相五线制AC 380V±10% 50HZ;
2.输入功率:≤2kw;
3.设备重量:≥300kg;
4.整体尺寸要求:3600mm×800mm×1800mm(±5%);
5.安全要求:具有接地保护、漏电保护功能,安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
二、总体要求:
1.设备台架:
1)要求以4个铝合金导轨式实训台为基础平台,整体结构采用开放式和拆装式,可根据不同形式生产功能要求将多个实训台组合成不同长宽的基础工作面。在基础平台上根据机械部件,以模块化的方式组装和搭建具有生产功能的机电一体化智能生产线设备,也可添加其它机械部件组装其他生产设备,使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化智能生产线设备。如一字型或L型。尺寸要求1250×800×840mm(±5%)1张、800×800×840mm(±5%)3张。
2)控制单元要求采用网孔式抽屉,可根据不用的控制要求,选择或扩展相关的电气控制元器件,灵活的安装在抽屉网孔面上。
2.电源供电:
1)电源供电要求采用配电箱集中配电方式,其中外部供电电源要求三相五线制AC380V的进线方式,系统单元中各主要负载通过小型断路开关单独供电。配电箱中要求配置一台直流开关稳压电源DC24V/10A。
3.PLC、变频器及触摸屏模块:
1)PLC2台要求采用主流品牌,具备以太网通讯接口及RS-485通讯接口,单台PLC的I/O点数≥48(此外还可通过扩展模块增加I/O点数),I/O接口类型为晶体管(扩展模块不限类型);变频器要求输出功率≥0.75kw,与PLC同品牌;人机界面要求不小于7寸彩色触摸屏,配安装支架,固定在实训台上。PLC、变频器、按钮指示灯控制元件及其它电气元件均安装在网孔式抽屉中,可进行灵活的布局、安装、接线和扩展。
4.插接线一体化接线端子:
1)PLC模块的I/O端子、变频器的接线端子、各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路,控制元件电路要求采用接插线一体化两用的接线端子,可以插接方式和直接接线方式。
5.供料装置:
1)要求采用托盘式供料和转盘式供料两种供料形式,托盘式供料台机构要求采用多层托盘结构设计,3×3排列,每个托盘可放置多种不同属性的物料,通过工业机器人直接在托盘上抓取。转盘式供料底部装有直流减速电机(24V,输出转速6r/min),作为旋转动力,并通过缓冲装置与送料盘内部的螺旋叶片连接,直流电机驱动螺旋叶片旋转,将物料送至出料口。
6.传送带输送分拣装置:
1)要求采用86mm步进电机和三相异步电动机(380V,输出转速40r/min)加编码器两种不同驱动方式,传送带运行时,物料可在传送带上进行自由定位,以满足物料在不同位置的检测,分拣,抓取等功能。要求至少包括单出杆气缸3只,单控电磁换向阀3只,视觉传感器1套,超声波传感器1只,磁性开关3只,物件导槽3个。在传送带两端处设计有挡料口,通过光电传感器检测物料;传送带上装有三个出料槽,对不同类型的物料进行分拣。
7.物料检测装置:
1)要求以梅花型联轴器作为物料的检测对象,在机电一体化生产设备中配置有传感器检测装置,可检测出联轴器的高度,外径大小以及缓冲垫颜色等属性信息。
8.工业机械手装置:
1)要求采用工业机器人和直角坐标机械手两种工业机械手装置,工业机器人可选配不同品牌的配置,两种机械手在系统中要求用于物料的搬运或者进行工件装配等工作,可根据不通的功能需求,进行组合或者功能互换。要求配置多种气动手爪快换装置,可支持气动夹持手指种类≥5,以满足不同的工装要求。
2)工业机械手1台要求采用国内外知名品牌机器人,6自由度:
a)规格:工作范围:约580mm;有效荷重:≥3kg;
b)特性:手腕设10路集成信号,4路空气(5bar),重复定位精度为≤0.01mm,机器人可安装在任意角度,防护等级为IP30,控制器选用IRC5紧凑型/IRC5单柜或面板嵌入式;
c)电气连接:电源电压:200-600V,50/60HZ,变压器额定功率:3.0KVA,功耗0.25KW。物理特性:机器人底座尺寸:180×180mm,机器人高度:700mm,重量:25kg。工作环境:运行中:+5℃(41℉)至+45℃(122℉);运输与储存时:-25℃(-13℉)至+55℃(131℉);短期:最高+70℃(158℉);相对湿度:最高95%;噪音水平最高70dB(A);
d)安全性:安全停止,紧急急停,2通道安全回路监测,3位启动装置。辐射:EMC/EMI屏蔽。
3)3轴直角坐标机械手1台要求采用龙门架结构,可实现平面400mm×400mm范围内任意位置工件的抓取。至少包括X轴Y轴同步带模组1套、Z轴直线模组1套、伺服电机及驱动器1套、步进电机1套、旋转气缸1只、气动手爪1只。
9.工件旋转及翻转装置:
1)要求满足工件在旋转工作台平面上任意角度的旋转及位置校准,翻转机构要求满足工件在垂直工作面上180度的翻转。
10.冲压装置:
1)冲压装置要求包括滑动料台,模拟冲头和冲床,物料台伸出/缩回气缸等。功能要求把物料台上的工件(工件由抓取机械手装置供料送来)送到冲压机构下面,完成一次冲压加工动作,然后再送回到物料台上,等待机械手装置取出。
11.立体仓库装置:
1)立体仓库装置要求采用5层6列的梯形结构设计,在每一层的库位中,要求放置3个物料托盘,每个托盘要求放置两种不同属性的物料,在出入库时,通过机械手不同的夹具,对托盘或者直接对物料进行出入库的搬运。
2)在物料托盘中要求嵌入RFID电子标签、条形码或二维码图形标签,可以对仓库的物料进行数据化信息管理,在读写信息时,可通过RFID读写控制器或扫码枪操作进行信息的录入和读取,实现仓储的智能化、信息化管理;
3)物料要求采用多种规格联轴器物料;
4)工具要求至少包括工具箱1只、MY60数字万用表1只、内六角扳手(组套)套、150×19活动扳手1只、160mm 6"斜口钳1只、6"尖嘴钳1只、HS-700D剥线钳1只、HS-06WF压线钳1只、钟表螺丝刀1盒、3*75十字螺丝刀1只、3"十字螺丝刀十字1只、3*75一字螺丝刀一字1只、3"一字螺丝刀1只。
12.控制终端:
1)处理器:Intel Core I7-10500处理器及以上
2)主板:Intel B460及以上芯片组,1个PCI-E*16、2个PCI-E*1、1个PCI槽位;
3)内存:8G DDR4 2666MHz内存,提供双内存槽位
4)硬盘:256G M.2 NVME固态硬盘+1T硬盘
5)声卡:集成声卡,支持5.1声道(提供前2后3共5个音频接口)
6)显卡:2GB独立显卡
7)预装正版Win10操作系统
三、教学资源要求:
1.光机电一体化控制软件,要求具有软件著作权登记证书以及第三方有权检测机构出具的软件评测报告。软件具有完全知识产权,软件具有供料控制实训、机械手搬运控制实训、输送分拣控制实训等功能。
2.教学教材,内容需包括送料机构的组装与调试,机械手搬运机构的组装与调试,物料传送及分拣机构的组装与调试,物料搬运、传送及分拣机构的组装与调试,光机电设备的组装与调试,生产加工设备的组装与调试,生产线分拣设备的组装与调试,多功能加工及分拣设备的组装与调试等8个工作项目。
3.光机电一体化虚拟实训装置,要求具有软件著作权登记证书。要求包括实训台架、光机电一体化实训考核装置的机械部件(供料单元、搬运单元、分拣单元)、以及内置各种传感器信号等,并模拟了光机电一体化实训考核装置的整个运动过程。用户可通过国际IECPLC梯形图、西门子PLC梯形图、SFC顺序流程图等控制该软件中的3D仿真对象运行,可对机电一体化设备进行编程调试。可使用国际IECPLC梯形图、西门子PLC梯形图、SFC顺序流程图等其中任意一个的进行编程的软件配合光机电一体化仿真软件使用进行仿真通过的程序,可直接下到实际中光机电一体化实训考核装置所配备的PLC中。
4.工业机器人多系统仿真实训系统,要求具有软件著作权登记证书。仿真系统要求覆盖了ABB、FANUC、安川、KUKA、广州数控五类品牌的机器人。系统覆盖的功能:示教盒基本功能模拟,a.示教盒按键功能b.菜单功能c.状态显示功能d.编辑功能e.提示功能。机器人运动控制仿真,a.零点标定b.手动操控c.示教编程。集成功能、预置功能、操作主功能、辅助示教功能。该示教系统的集成功能为多机型、多模式等功能的实现;预置功能为机器人示教操作前的一些预备工作的设置功能;示教系统操作的主功能为三种模式下的示教操作功能的实现;辅助示教功能是为了帮助初学者便于快速的学习操作及编程而设定的一些参考和错误提示功能。通过这四种功能的开发实现,可以培训员工使用示教器操作机器人以及机器人使用的整个过程,加上系统的辅助示教功能,能够更好的训练学员的编程和操作能力。仿真系统实现是围绕界面设计、建模、编程和运动仿真而展开的,五种机器人系统基本功能模块设计组成大体上是一致的,主要包括:登陆界面、三维场景、示教编程、运动控制、运动仿真和文件与数据管理。采用MVC架构。根据MVC架构,将整个系统分为了存储层,控制层,模型层和视图层。根据功能模块,对接口进行设计,设置了相应的接口函数。
5.工业器人应用技术控制系统软件:
1)要求具有机器人程序编辑与目标点定位、机器人动作控制、实验对象动作控制、数据通信等功能。
2)要求具有软件著作权登记证书及所投产品第三方有权检测机构出具的检测报告。
3)以上软件控制系统及教学软件需符合国家计算机应用与软件技术专业仪器设备配备标准。
6.PLC仿真系统软件:该软件采用RS-232串行口通讯协议,采用FLASH动画进行仿真。含数字电路库:数字电子电路图库提供完备的标准配件,包含反相器、逻辑门、触发器、计数器、移位寄存比较器、开关、LED、7段数码管显示、解码器、多路传输器等,从简单到复杂的逻辑元件一一俱全;四层电梯控制、邮件分拣、铁塔之光、自控轧钢机、交通灯控制、步进电机控制、电镀生产性控制、自动送料装车系统、水塔水位自动控制、多种液体混合、三相电机顺序控制、全自动洗衣机控制、小车运动控制、机械手搬运控制、加工中心选刀控制等仿真实训。为了保证软件软件的成熟度、运行稳定性及功能符合性,要求具有著作权登记证书以及第三方有权检测机构出具的检测报告。
7.PLC控制软件:该软件具有四层电梯、电镀生产线、全自动洗衣机、自动轧钢机、步进电机、交通灯控制、铁塔之光、多种液体混合、自动成型机、自动售货模拟机、邮件分拣机、四节传送带等模块的PLC控制功能。要求具有著作权登记证书及软件测评报告。
8.配备在线教育平台V1.0(整个实训室共配一套):用户入口分普通用户入口、学校用户入口、企业用户入口,要求具有计算机软件著作权登记证书(PC版、Android版、IOS版)。
1)学校用户登录后,进入学校后台,可在学校后台中查看教师信息和学生的学习情况;也可以编辑学校资料。可以查看教师上传的视频资料库。2)学校教师用户除了普通用户的功能外还有校内学生的功能,查看学校学生的情况。
3)学生用户除了普通用户的功能外还有我要就业的功能,查看各个企业在平台发布的实习、全职类的职位情况,进行工作申请。
4)直播视频:展示正在进行直播的课程,用户可以查看该视频的预览图片,主讲老师,正在观看直播人数等信息,也可以点击该视频进入视频详情页直接观看直播课程。直播详情页中,可以与直播老师文字互动。
5)免费视频与付费视频(后台可配置),用户可以查看该视频的预览图片,主讲老师,观看人数等信息,也可以点击该视频进入视频详情页直接观看直播课程。
6)课程分为两种,一种是多视频的课程,点开有课程简介,有课时介绍,有老师的介绍和订阅功能及订阅人数。点击参加课程进入视频详情页;另一种是普通的视频内容,无上下关联内容仅一课时,用户点击该类型视频,直接进入视频详情页观看视频(同样可查看教师信息,可评论等)。
7)用户在视频详情页可以参加对该节课程的考试(题目均由后台生成,选择),可以根据考试结果查看学习得如何,可重复考试。
8)教学云存储,便于教学资源整合、统一、存储,能够在课堂、课外任意时间查找教学资料、视频、课件等进行备课,学生可通过手机24小时随时随地查找浏览专业课程相关资料、教学录像、企业案例。课后教师将下次任务布置在云端,由学生自由下载复习制定工作计划,提高教学及实训质量。
9)软件可根据校方要求免费开发新功能,且在15个工作日内完成。
9.工业网络安全防护要求(整个实训室共配一套):
1)工业安全防护安全基线管理要求:支持对工业主机账户密码复杂性配置,如最小长度、密码使用周期等;支持交互式登录、网络访问、自动播放、默认共享、关机时清空内存页面等安全配置的启用;支持开启SYN攻击保护;支持配置Windows防火墙,如添加配置控制程序连接的;
2)具有工控漏洞挖掘能力ISASecure安全认证证明文件;具有国家工业控制系统与产品安全质量监督检验中心出具的检测报告;具有ISO 20000-1:2011信息技术服务管理体系认证证书,且认证范围包括:向外部客户交付工业控制系统网络安全软硬件运行维护的服务管理体系;具有ISO 27001:2013信息安全管理体系认证证书,且覆盖范围包括:与工业控制系统网络安全软件产品、解决方案的研发,技术服务相关的信息安全管理活动;
3)工业安全防护基础指标要求:单程序启动时间延迟小于5%;系统内存的占用小于20M;大型应用程序启动延迟不超过5%;客户端异常监测时间不超过30s;支持网络和单机部署方式;支持用户权限划分,分别为系统管理员,安全管理员和审计员;支持Win2000、WinXP、WinVista、Win7、Win8、Win10、Windows2003 Server、Windows2008 Server、Windows2012 Server等操作系统;支持Centos、Redhat、凝思、麒麟等linux操作系统包括32位和64位系统;支持域账户和普通账户登陆并使用各项功能;
4)工业安全防护可执行程序白名单控制要求:支持文件级白名单扫描(非进程白名单);支持的可执行文件类型包但不于EXE,.MSI,.DLL,.COM,.DRV,.SYS,.CPL,.OCX,.FON,.Bat,.Vbs脚本等;支持应用程序安装扫描,安装程序释放的可执行文件一键添加白名单;支持白名单的查询、白名单策略的导出和导入功能,其他主机可以复用此白名单;支持观察模式和防护模式,在观察模式下只记录告警不阻拦,防护模式下既记录告警也进行阻拦;支持观察模式下一键添加白名单;
5)工业安全防护USB存储防护要求:支持安全U盘,只有安全U盘才能在工业主机上使用;安全U盘内置安全芯片,支持U盘认证和数据加密;支持配置普通U盘设备“禁用/只读/可读写”属性;禁止状态下非法插入告警;支持配置用户定制安全U盘设备“禁用/只读/可读写”属性;
6)工业安全防护其它功能要求支持USB-KEY+口令的方式进行用户身份鉴别。支持基于BLP和Biba模型的强制访问控制。支持对操作系统完整性检查;支持对系统关键注册表项以及关键配置文件检查;支持对非白名单文件的执行记录告警日志;支持对安全事件的记录功能,记录与安全相关的告警和阻断事件,内容包括时间、事件类型、响应方式和执行对象的全路径等信息;支持实时报警功能,告警方式至少包括桌面提示框、任务栏气泡等方式;支持对PE文件和应用程序配置文件篡改告警;支持获取操作系统日志,可对操作系统日志进行审计查询;支持统一管理平台进行报警信息集中管理,对日志进行大数据分析处理;
7)工业安全防护自身保护要求:支持白名单数据库防破解、防篡改;支持PE文件和配置文件防篡改;支持自身进程不能被恶意结束;支持自身安装目录,注册表项完整性检查;
10.立核三维设计软件:
1)立核三维设计软件要求提供在统一的集成设计环境中同时使用顺序建模和同步建模两种方式。使用时可以在任何需要的时候通过顺序建模和同步建模的任意切换来加速模型的设计和编辑过程。
2)顺序建模,基于智能草图、历史树特征、尺寸约束、尺寸驱动设计修改的参数化实体建模方法,可以方便的设计机械加工产生的零件和细节。现有模型中的构建树元素可以选择性地转换为同步元素,使得建模更加灵活和便捷。
3)同步建模,是在进行三维建模,拖动几何体的时候,同步解算三维驱动尺寸、三维几何约束、三维几何关系,并赋予参数特征,实现直观式的所见即所得三维设计模式。同步建模技术作为一种新的建模方法,用于新模型的创建、异种 CAD 数据的修改、数据重用等各个设计领域。通过操纵方向盘,就能直观地进行所见即所得地三维模型创建。
4)立核三维设计软件要求引入收敛建模技术,实现逆向设计能力。
5)立核三维设计软件应具备创成式设计,优化产品设计,即满足给定的强度条件下,使重量和材料最优化。优化后的产品,还应能再应用同步建模、顺序建模,进一步完善。
6)立核三维设计软件至少包括有限元素分析、创成式设计、收敛建模、逆向工程和设计数据管理以及超过 1000 个用户自定义的改进改变产业格局的技术。
要求具有计算机软件著作权登记证书。
四、实训项目要求:
1.机电设备的组装与调整项目:
1)供料单元的组装与调整;
2)皮带输送机的组装与调整;
3)物件分拣机构的组装与调整;
4)直角坐标机械手设备组装与调整;
5)工业机器人的组装与调整;
6)旋转机构的组装与调整;
7)翻转机构的组装与调整;
8)冲压机构的组装与调整;
9)立体仓库机构的组装与调整;
10)自动生产线设备组装与调整。
2.气动系统的安装与调试项目:
1)气动方向控制回路的安装与调试;
2)气动速度控制回路的安装与调试;
3)气动摆动控制回路的安装与调试;
4)气动顺序控制回路的安装与调试;
5)气动快换控制回路的安装与调试;
6)气动系统安装与调试;
3.电气控制电路的安装与调试:
1)供料单元控制电路的连接与调试;
2)变频器驱动的输送分拣控制电路的连接与调试;
3)步进电机驱动的输送分拣控制电路的连接与调试;
4)直角坐标机器人电气控制电路的连接与调试;
5)工业机器人单元控制电路的连接与调试;
6)工件旋转单元控制电路的连接与调试;
7)工件翻转单元控制电路的连接与调试;
8)工件冲压单元控制电路的连接与调试;
9)立体仓库单元信息识别电路的连接与调试;
10)机电一体化设备整机控制电路的连接与调试;
4.机电设备程序控制与调试项目:
1)供料单元PLC控制程序编写与调试;
2)三相异步电机驱动的输送分拣单元PLC控制编写与调试;
3)步进电机驱动的输送分拣PLC控制编写与调试;;
4)直角坐标机器人PLC控制程序编写与调试;
5)工业机器人单元PLC控制程序编写与调试;
6)工件旋转单元PLC控制程序编写与调试;
7)工件翻转单元PLC控制程序编写与调试;
8)工件冲压单元PLC控制程序编写与调试;
9)立体仓库单元PLC控制程序编写与调试;
10)机电一体化设备整机PLC控制程序编写与调试;
5.可考察的职业能力:
1)机械构件的装配与调整能力;
2)机电设备的安装与调试能力;
3)电路安装能力;
4)气动系统的安装与调试能力;
5)机电一体化设备的控制程序的编写与调试能力;
6)自动控制系统的安装与调试能力。
五、其他要求: