SBGJD-01光機電一體化實訓考核裝置
光機電一體化實訓考核裝置,機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,并綜合應用到實際中去的技術。機電一體化技術已經引起了各界特別是教育部門的關注,并成為中職中專機電專業(yè)學生學習課程的重要組成部分。而中職中專教育不僅重視對學生的學科理論知識傳授,而且重視對學生動手實踐能力和解決實際問題能力的培養(yǎng),因此在課程教學中引入了機電一體化實訓裝置。此實訓裝置融合了機械、電氣、PLC、氣動、傳感、計算機等多項技術,采用了開放式和模塊式可拆卸結構,模擬自動生產線中,物料輸送、搬運、分揀等工藝流程,盡量還原實訓裝置中信息所加載的職業(yè)情景,并按職業(yè)崗位的真實情況規(guī)劃學習項目,為學生實踐動手、分析解決問題等能力的培養(yǎng)提供了很好的實踐平臺。結合中職學生實際情況,組織跨專業(yè)學生合作,精心設計了教學案例、實訓項目,以及實踐課題,充分借助于此實訓裝置,然后采用基于行動導向的分組實施教學方法鍛煉學生的綜合能力,為學生創(chuàng)設真實的職業(yè)情境,加快學生與機電一體化設備安裝調試工程技術人員之間的角色轉換。這不僅培養(yǎng)了學生的專業(yè)技能,同時也使得學生的表達能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等綜合能力得到了提升,提高了學生的社會競爭力。
一、光機電一體化實訓考核裝置的構成：
光機電一體化實訓考核實訓裝置由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據現(xiàn)有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化設備。模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備需完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽所要求，同時還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產模擬系統(tǒng)，以配合各個用戶學校不同層次，不同專業(yè)的教學及培訓要求。
二、光機電一體化實訓考核裝置技術參數:
1. 交流電源：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：長×寬×高=1200×800×1500 mm；
4. 整機功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
三、光機電一體化實訓考核裝置結構：
光機電一體化實訓考核實訓裝置臺架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，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，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
鋁合金導軌式實訓臺：可以安裝送料機構、機械手、傳輸分揀機構。實訓模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的支架上。
觸摸屏：MT506T,模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鐵質噴塑板。
PLC模塊及變頻器模塊：PLC 48點以上三菱FX2N-48MR；變頻器：D720 0.4KW；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。
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，單相電源插座2個，安全插座5個；
按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；
一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以固定在實訓桌上。
井式上料機構：井式工件庫1件，物料推出機構1件，光電傳感器2只，磁性開關2只，單缸氣缸1只，單控電磁閥1只，警示燈1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；氣動手臂兩側裝有2個限位擋板，擋板上裝有電感傳感器、緩沖閥，進行對手臂的旋轉限位。整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
四、部分實訓項目：
1．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
2．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
3．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）自動生產線設備安裝與調試
4．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）自動生產線控制程序編寫
5．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）自動生產線的安裝與調試
6．觸摸屏基本控制及設置
（1）觸摸屏的接線和基本參數設置；
（2）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習；
（3）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。
7．可用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力
（1）機械構件的裝配與調整能力
（2）機電設備的安裝與調試能力
（3）電路安裝能力
（4）氣動系統(tǒng)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(tǒng)的安裝與調試能力
五、光機電一體化實訓考核裝置的配置
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序號 |
名稱 |
主要元件或型號、規(guī)格 |
數量 |
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1 |
實訓桌 |
桌臺采用的是20*80的鋁型材。1200×800×840 mm |
1張 |
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2 |
觸摸屏模塊 |
MCGS 7062 7英寸工業(yè)彩色觸摸屏 |
1塊 |
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3 |
PLC模塊 |
FX2N-48MR AC/DC/RLY |
1塊 |
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4 |
變頻器模塊 |
變頻器D720 0.4KW |
1塊 |
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5 |
電源模塊 |
三相電源總開關（帶漏電和短路保護）1個，單相電源插座2個； |
1塊 |
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6 |
按鈕模塊 |
24 V/6 A兩組5V/6 A一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只； |
1套 |
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7 |
螺旋上料部件 |
減速電機光電開關1只； |
1套 |
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8 |
氣動機械手部件 |
單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，氣手爪1只，旋轉氣缸1只，磁性開關6只，雙控電磁換向閥1只，單控電磁閥3只； |
1套 |
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9 |
皮帶輸送機部件 |
三相減速電機（380 V，輸出轉速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條； |
1套 |
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10 |
物件分揀部件 |
單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關3只，物件導槽3個，單控電磁換向閥3只 |
1套 |
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11 |
接線端子模塊 |
接線端子和安全插座 |
1塊 |
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12 |
物料 |
金屬2個，尼龍黑白各2個 |
6個 |
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13 |
安全插線 |
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1套 |
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14 |
氣管 |
Φ4\Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管 |
1套 |
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15 |
PLC編程線纜 |
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1條 |
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16 |
觸摸屏與計算機通信線 |
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1條 |
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17 |
觸摸屏與PLC通信線 |
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1條 |
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18 |
配套工具 |
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1套 |
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19 |
產品配套光盤 |
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1套 |
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20 |
塑料泡沫盒 |
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1套 |
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21 |
靜音空氣壓縮機 |
0Mpa-0.8Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標準 |
1臺 |
SBGJD-02光機電一體化控制實訓裝置
一、光機電一體化控制實訓裝置的構成：
光機電一體化控制實訓裝置由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產設備實訓模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。整體結構采用開放式和拆裝式，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據現(xiàn)有的機械部件組裝生產設備，也可添加機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化設備。模塊采用標準結構和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產性功能和整合學習功能的原則確定模塊內容，使教學或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設備需完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽所要求，同時還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產模擬系統(tǒng)，以配合各個用戶學校不同層次，不同專業(yè)的教學及培訓要求。
二、光機電一體化控制實訓裝置技術參數 ：
1. 交流電源：三相五線 AC 380V±10% 50 Hz；
2. 溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）；
3. 外形尺寸：長×寬×高=1200×800×1500 mm；
4. 整機功耗：≤1.5 kW；
5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
三、光機電一體化控制實訓裝置結構：
實訓裝置臺架為鋁合金導軌式，實訓考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，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，則通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結合，既保證學生基本技能的訓練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。
1、鋁合金導軌式實訓臺：可以安裝送料機構、機械手、傳輸分揀機構。實訓模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的支架上。
2、觸摸屏模塊：MT4300C,模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。
3、PLC模塊及變頻器模塊：PLC 40點以上IO西門子；變頻器：西門子；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進口油墨絲印。
4、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，單相電源插座2個，安全插座5個；
按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；
5、一體化接線排：接線排殼體上兩側相對設置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應的安全插座通過導電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設有固定用的螺孔，可以固定在實訓桌上。
6、井式上料機構：井式工件庫1件，物料推出機構1件，光電傳感器2只，磁性開關2只，單缸氣缸1只，單控電磁閥1只，警示燈1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
7、氣動機械手裝置：四自由度氣動機械手，氣缸及附屬傳感器選用SMC；整個搬運機構能完成四個自由度動作，手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
8、加工機構：主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲桿副、支架、機械零部件構成。
9、物件包裝機構：主要由井式供料單元、三工位旋轉工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關、電磁閥（日本SMC）、直流減速電機、支架、機械零部件構成。
10、物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅動，在傳送帶端點處設計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
四、光機電一體化控制實訓裝置實訓內容：
1、氣動系統(tǒng)的安裝與調試項目：
選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：
項目一 氣動方向控制回路的安裝；
項目二 氣動速度控制回路的安裝；
項目三 擺動控制回路的安裝；
項目四 氣動順序控制回路的安裝；
項目五 氣動機械手裝置的安裝；
項目六 氣動系統(tǒng)安裝與調試；
2、電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫項目：
選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列PLC應用技術工作任務：
項目七 電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；
項目八 電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫；
項目九 氣動方向控制程序編寫；
項目十 氣動順序動作控制程序編寫；
項目十一 氣動機械手控制程序編寫；
項目十二 皮帶輸送機控制程序編寫；
項目十三 機電一體化設備控制程序編寫；
項目十四 自動生產線控制程序編寫。
3、機電設備安裝與調試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
項目十五 傳動裝置同軸度的調整；
項目十六 皮帶輸送機的安裝與調整；
項目十七 搬運機械手設備安裝與調試；
項目十八 物件分揀設備的安裝與調試；
項目十九 送料設備的安裝與調試；
項目二十 自動生產線設備安裝與調試。
4、自動控制系統(tǒng)安裝與調試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
項目二十一 多種傳感器的安裝與調試；
項目二十二 機械手的自動控制；
項目二十三 皮帶輸送機的自動控制；
項目二十四 機電一體化設備的自動控制；
項目二十五 PLC控制系統(tǒng)的安裝與調試；
項目二十六 自動生產線的安裝與調試。
5. PLC工業(yè)通訊網絡的安裝及調試
系統(tǒng)選用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD網絡模塊，基于本網絡通信功能，可完成下列工業(yè)現(xiàn)場總線通信技術訓練任務：
項目二十七N:N網絡的硬件連接、調試
項目二十八N:N網絡參數設置、調試
項目二十九基于多臺PLC的復雜網絡數據讀寫程序編寫與調試
五、光機電一體化實訓考核裝置的配置：
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序號 |
名稱 |
主要元件或型號、規(guī)格 |
數量 |
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1 |
實訓桌 |
1190×800×840 mm桌臺采用的是30*60的鋁型材 |
1張 |
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2 |
觸摸屏模塊 |
5.7英寸 TFT真彩MT4300，65K色（觸摸屏采用臺灣步科） |
1塊 |
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3 |
PLC模塊 |
選用三菱FX1N-40MR 5臺,SC-09通信線、5根，FX1N-485BD通訊模塊 5塊 能完成（1）網絡的硬件連接、調試；（2）網絡參數設置、調試；（3）基于485現(xiàn)場總線多臺PLC的復雜網絡數據讀寫程序編寫與調試。 |
1套 |
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4 |
變頻器模塊 |
三菱D720 功率≥0.75KW |
1塊 |
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5 |
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，單相電源插座2個，安全插座5個； |
1塊 |
|
6 |
按鈕模塊 |
24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉換開關2只，蜂鳴器1只，復位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只； |
1套 |
|
7 |
物料傳送機部件 |
三相交流減速電機（AC380V，輸出轉速130r/min）1臺，送料盤1個，光電開關1只； |
1套 |
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8 |
氣動機械手部件 |
單出雙桿氣缸2只，氣手爪1只，旋轉氣缸1只，磁性開關6只，氣流閥6只，非標螺絲2只，雙控電磁換向閥1只；單控電磁閥2只，電磁閥和氣缸都采用日本SMC |
1套 |
|
9 |
皮帶輸送機部件 |
三相減速電機（380 V，輸出轉速40r/min）1臺，平皮帶1355×49×2 mm 1條； |
1套 |
|
10 |
加工機構 |
主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥（日本SMC）、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲桿副、支架、機械零部件構成。 |
1套 |
|
11 |
物件包裝機構 |
主要由井式供料單元、三工位旋轉工作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開關（歐姆龍）、電磁閥（日本SMC）、交流伺服電機及驅動器（整套采用歐姆龍器件）、支架、機械零部件構成。 |
1套 |
|
12 |
物件分揀部件 |
單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關6只，物件導槽3個，單控電磁換向閥3只，氣缸和電磁閥均采用日本SMC |
1套 |
|
13 |
接線端子模塊 |
接線端子和安全插座 |
1塊 |
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14 |
物料 |
金屬5個，尼龍黑白各5個 |
15個 |
|
15 |
安全插線 |
|
1套 |
|
16 |
氣管 |
Φ4\Φ6，氣管為藍色，每臺配有足量氣管 |
1套 |
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17 |
PLC編程線纜 |
|
1條 |
|
18 |
觸摸屏與計算機通信線 |
|
1條 |
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19 |
觸摸屏與PLC通信線 |
|
1條 |
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20 |
配套工具 |
|
1套 |
|
21 |
產品配套光盤 |
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1套 |
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22 |
線架 |
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1個 |
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23 |
電腦推車 |
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1臺 |
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24 |
塑料泡沫盒 |
|
1套 |
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25 |
靜音空氣壓縮機 |
0Mpa-1.0Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標準 |
1臺 |
