
JD-機電一體化綜合實訓考核設(shè)備
機電一體化綜合系統(tǒng)實訓實驗裝置根據(jù)任務(wù)式行為導(dǎo)向教學法,以重點培養(yǎng)學生的動手實操能力,團隊協(xié)作能力,創(chuàng)新能力等。是面向職業(yè)教育的新一代綜合機電一體化實訓考核設(shè)備。該設(shè)備由鋁合金安裝實訓平臺,生產(chǎn)供料單元,運輸單元及倉庫單元等部分組成,學生可根據(jù)學習需求按照實訓項目要求選擇需要的部件和安裝位置,可在鋁合金安裝平臺上組成各種不同的產(chǎn)品生產(chǎn)過程的生產(chǎn)設(shè)備。 多種控制方式融為一體,同一種負載模型可以通過多種驅(qū)動方式進行控制,真正實現(xiàn)培養(yǎng)學員的創(chuàng)新思路和技能。本產(chǎn)品以模塊化開放式結(jié)構(gòu)為主要特點,集成了機電一體化技術(shù)、自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊及監(jiān)控技術(shù)、電子技術(shù)、電工技術(shù)和機械裝調(diào)技術(shù),全面鍛煉學生的動手實操能力團隊協(xié)作能力以及思維創(chuàng)新能力。
一、產(chǎn)品概述
模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實訓系統(tǒng)是一種典型的機電一體化、自動化類產(chǎn)品,它是為職業(yè)院校、教育培訓機構(gòu)等而研制的,它適合機械制造及其自動化、機電一體化、電氣工程及自動化、控制工程、測控技術(shù)、計算機控制、自動控制等相關(guān)專業(yè)的教學和培訓。它接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎(chǔ)上又針對實訓教學進行了專門設(shè)計,強化了各種控制和工程實踐能力。
系統(tǒng)由五個單元組成,分別為:上料檢測單元、搬運單元、分揀單元、倉儲單元和機器人單元,控制系統(tǒng)西門子PLC進行控制,具有較好的柔性,在單個培訓完成以后,又可以將相鄰的兩單元、三單元…直至六單元連在一起,學習復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、編程、調(diào)試和整機運行。
系統(tǒng)包含了機電一體化專業(yè)中的氣動、電機驅(qū)動與控制、PLC、傳感器等多種控制技術(shù),適合相關(guān)專業(yè)學生進行工程實踐、課程設(shè)計及初上崗位的工程技術(shù)人員進行培訓。
二、技術(shù)指標
1.輸入電源:單相三線~220V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境:溫度-10℃~+40℃ 相對濕度<85%(25℃) 海拔<4000m
3.裝置容量:<1.0kVA
4.整機尺寸:2400m×1700mm×1400mm
三、系統(tǒng)組成
1.系統(tǒng)的硬件由五個單元組成
(1)上料檢測單元
由料斗、回轉(zhuǎn)臺、導(dǎo)料機構(gòu)、平面推力軸承、工件滑道、提升裝置、計數(shù)電容開關(guān)、顏色識別光電開關(guān)、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、直流減速電機、SMC電磁閥及SMC氣缸組成,主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位,提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。
(2)搬運單元
由機械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、旋轉(zhuǎn)氣缸、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、通訊接口板、多種類型SMC電磁閥及SMC氣缸組成,主要完成將工件從上單元搬至下一單元。
(3)分揀單元
通過皮帶、顏色傳感器、材質(zhì)傳感器、SMC氣動組件、三相異步電動機、西門子變頻器、編碼器組成的物料分揀控制單元,
(4)倉儲單元
由滾珠絲杠、滑桿推出部件、分類料倉、步進電機、步進驅(qū)動器、SMC電磁閥和SMC氣缸、電感傳感器、主要完成按工件類型分類,將工件推入料倉,倉儲單元由標準型材構(gòu)成9倉位的倉庫,每個倉庫配一個工業(yè)的光電傳感器。
(5)機器人單元
由六自由度工業(yè)機器人(含控制器)、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、旋轉(zhuǎn)氣缸、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、多種類型電磁閥及氣缸組成,主要完成將工件從上單元搬至下一單元。
(6)單片機單元
單片機專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實用課題開發(fā)平臺就是讓學生根據(jù)自己的喜好選擇一個實用課題做為畢業(yè)論文選題,通過自己動手制作、編寫程序、調(diào)試組裝,最終完成一項具有實際功能且體現(xiàn)實用價值的產(chǎn)品模型,以此獲得手資料,再在此基礎(chǔ)上撰寫論文,這樣學生所寫的就是真實反映學生自身水平的論文了。
此產(chǎn)品的使用分五個部分:
1、硬件電路設(shè)計,通過對硬件的抄板掌握下述幾點
制圖軟件 元件手冊使用 元件功能分析 硬件電路的設(shè)計等
2、電路邏輯及協(xié)議設(shè)計。
3、軟件編程。C語言在工程設(shè)計中的應(yīng)用
4、形成文本。
5、實物答辯
二、硬件配置
單片機控制技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實用課題開發(fā)平臺有電子模塊、便攜式實驗箱和模塊儲存柜等三部分組成。最核心的是由幾十個采用積木式標準接口組成的電子模塊,各電子模塊之間可以像搭積木一樣連接,同時可外接主機模塊和傳感器等外設(shè),使其電路功能不斷擴展,涉及內(nèi)容可涵蓋自動化、電子信息和通信類等專業(yè)。其次,配套的便攜式實驗箱是方便學生攜帶的,學生可以將自己選做的電子模塊存放在便攜式實驗箱中,在做畢業(yè)設(shè)計期間,該實驗箱可以以租借的形式由學生保管。同時,為了方便教學管理還配置了模塊儲存柜,以存放閑置的電子模塊。
(一)開發(fā)模塊配置如下:
1、STM32F103單片機核心模塊 ID103
2、CPLD-EPM240可編程邏輯控制模塊 ID104
3、AVR-ATMEGA128單片機核心模塊 ID102
4、51單片機核心模塊 ID101
5、GSM、GPRS通信模塊 ID201
6、RS485模塊 ID202
7、RFID射頻感應(yīng)模塊 ID203
8、RS232模塊 ID204
9、USB轉(zhuǎn)串口模塊 ID205
10、LED點陣模塊 ID206
11、NRF 24L01無線模塊 ID207
12、串口WIFI模塊 ID208
13、點陣液晶模塊 ID209
14、鍵盤模塊 ID210
15、超聲波測距模塊 ID212
16、HC-05藍牙模塊 ID213
17、數(shù)碼管模塊 ID214
18、光敏電阻傳感器模塊 ID215
19、流水燈與交通燈模塊 ID216
20、人體紅外傳感器模塊 ID217
21、溫濕度傳感器模塊 ID218
22、火焰煙霧傳感器模塊 ID219
23、振動開關(guān)傳感器模塊 ID220
24、CAN總線控制與接口模塊 ID221
25、ZIGBEE模塊 ID222
26、步進電機驅(qū)動模塊 ID223
27、直流電機驅(qū)動測速模塊 ID224
28、AD采集模塊 ID225
29、DA轉(zhuǎn)換模塊 ID226
30、三軸加速、三軸角速度、三軸磁場檢測模塊 ID230
31、繼電器控制模塊 ID231
32、旋轉(zhuǎn)編碼器控制模塊 ID232
33、空氣質(zhì)量傳感器模塊 ID233
34、聲音傳感器模塊 ID234
35、電流傳感器模塊 ID235
36、霍爾傳感器模塊 ID236
37、時鐘、存儲器模塊 ID237
38、顏色傳感器模塊 ID238
39、接口轉(zhuǎn)接模塊A
40、接口轉(zhuǎn)接模塊B
(二)配置開發(fā)工具:
1、51單片機仿真器
2、51單片機編程器模塊(51系列,AVR系列)
3、blaster USB下載線模塊
4、J-Link ARM模塊
(三)個人便攜式工具箱: 集成電源,用于學生便攜,脫離實驗室環(huán)境使用
(四)、平臺的特色創(chuàng)新
電子信息與通信技術(shù)畢業(yè)設(shè)計實用課題開發(fā)平臺立求將理論與實踐緊密結(jié)合在一起,以點帶面,多方位的鍛煉學生的動手能力及分析問題與解決問題的能力,所以,該開發(fā)平臺不僅可以用于大學生畢業(yè)設(shè)計,同時,還可用于教學實訓項目。
如果將該項目應(yīng)用于教學實訓中,可以分四個層次引導(dǎo)學生深入學習專業(yè)知識。
1.實訓層次一
用于電子工藝實訓課程。在該平臺提供的孔板上練習焊接,焊接內(nèi)容可以是由電子模塊組裝的實用電路,如555時基閃爍燈電路、直流穩(wěn)壓電源電路、運算放大器電路等,還可以擴展更復(fù)雜的內(nèi)容,如手機仿真系統(tǒng)。
2.實訓層次二
用于電子制圖實訓課程。根據(jù)實用課題內(nèi)容,找出相應(yīng)電子模塊,讓學生根據(jù)電子模塊的PCB板,運用電子制圖軟件畫出其電路原理圖及PCB圖。如:繪制MS51單片機模塊
3.實訓層次三
用于單片機實訓課程。根據(jù)實用課題內(nèi)容,讓學生自己編寫程序,自己調(diào)試,最終完成一個具有實際功能且具有實用價值的產(chǎn)品模型。如:制作數(shù)字溫度的LCD或LED顯示。
4.實訓層次四
用于通信技術(shù)實訓課程。根據(jù)實用課題內(nèi)容,讓學生自己了解通信過程,自己調(diào)試,最終完成一個具有實際功能且具有實用價值的產(chǎn)品模型。如:搭建基于GSM模塊、鍵盤模塊和LCD模塊實現(xiàn)一個簡單的實用手機系統(tǒng)。


















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