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2024年10月8日

柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備

SBMES-01模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（六站）

一、要求

模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是一種最為典型的機(jī)電一體化、自動(dòng)化類產(chǎn)品，適合機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化、電氣工程及自動(dòng)化、控制工程、測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)控制等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。它接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)上又針對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了各種控制和工程實(shí)踐能力。

系統(tǒng)由六個(gè)站組成，分別為：上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工站、搬運(yùn)安裝站、安裝站和分類站，控制系統(tǒng)可以選用西門子、三菱的PLC進(jìn)行控制，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨(dú)立控制，在單個(gè)培訓(xùn)完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站…直至六站連在一起，學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、編程、調(diào)試和整機(jī)運(yùn)行。

系統(tǒng)包含了機(jī)電一體化專業(yè)中的氣動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制、PLC、傳感器等多種控制技術(shù)，適合相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)及初上崗位的工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

二、技術(shù)指標(biāo)

1.輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz

2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+50℃ 相對(duì)濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.裝置容量：＜1.0kVA

4.整機(jī)尺寸：2400m×1700mm×1400mm

三、系統(tǒng)組成

1.系統(tǒng)的硬件由六個(gè)站組成

（1）上料檢測(cè)站

由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、平面推力軸承、工件滑道、提升裝置、計(jì)數(shù)電容開關(guān)、檢測(cè)工件和顏色識(shí)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、電氣網(wǎng)孔板、直流減速電機(jī)、電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從回傳上料臺(tái)依次送到檢測(cè)工位，提升裝置將工件提升并檢測(cè)工件顏色。

尺寸 (長×寬×高): 720mm×390mm×1500mm

凈重量： 40Kg

參考圖片

上料檢測(cè)站主要包括以下幾個(gè)部分：

機(jī)械部分：

1）井式儲(chǔ)存料倉

2）自動(dòng)推料裝置

3）DC24V齒輪減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳送帶機(jī)構(gòu)

4）自動(dòng)攔截顏色檢測(cè)機(jī)構(gòu)

控制部件:

1）可編程序控制器

2）開關(guān)電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A、

3）按鈕控制面板: 八個(gè)按鈕

4）檢測(cè)工件和顏色的光電傳感器

5）兩組電控氣閥及其執(zhí)行器件

6）PLC控制回路面板

（2）搬運(yùn)站

由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺(tái)、旋轉(zhuǎn)氣缸、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從上站搬至下一站。

尺寸 (長×寬×高): 720mm×350mm×1500mm

凈重量： 35Kg

參考圖片

搬運(yùn)站主要包括以下幾個(gè)部分：

機(jī)械部分：

1）小型氣動(dòng)機(jī)械手

2）氣動(dòng)伸縮橫臂

3）交流伺服電機(jī)與蝸輪減速箱驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)臺(tái)

4）氣動(dòng)夾爪上下抓取機(jī)構(gòu)

控制部件:

1）可編程序控制器

2）開關(guān)電源模塊：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A

3）按鈕控制面板:八個(gè)按鈕

4）三組電控氣閥及其執(zhí)行器件

5）PLC控制回路面板

機(jī)械結(jié)構(gòu)：擺動(dòng)缸旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。

（3）加工站

由6工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測(cè)組件、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、三相步進(jìn)電機(jī)（6A）、光電傳感器、接近開關(guān)、開關(guān)電源、平面推力軸承、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、電氣網(wǎng)孔板、通訊接口板、直流減速電機(jī)、多種類型電磁閥及氣缸組成，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有六個(gè)旋轉(zhuǎn)工位，加工站主要完成工件的加工（鉆孔、銑孔），并進(jìn)行工件檢測(cè)。

尺寸 (長×寬×高): 720mm×350mm×1500mm

凈重量：40Kg

參考圖片

加工站主要包括以下幾個(gè)部分：

機(jī)械部分：

1）24V直流電機(jī)與蝸輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

2）模擬換刀加工機(jī)構(gòu)（步進(jìn)電機(jī)控制）

3）氣缸驅(qū)動(dòng)的打孔電機(jī)組件

4）氣缸驅(qū)動(dòng)的檢測(cè)缸組件

控制部件:

1）可編程序控制器

2）開關(guān)電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A

3）控制面板: 八個(gè)按鈕

4）檢測(cè)工件和轉(zhuǎn)臺(tái)到位傳感器

5）三組電控氣閥及其執(zhí)行器件

6）PLC控制回路面板

（4）搬運(yùn)安裝站

由平移工作臺(tái)、塔吊臂、機(jī)械手、齒輪齒條傳動(dòng)、工業(yè)導(dǎo)軌、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成將上站工件拿起放入安裝平臺(tái)，將裝好工件拿起放下站。

尺寸 (長×寬×高): 720mm×380mm×1500mm

凈重量：38Kg

參考圖片

安裝站主要包括以下幾個(gè)部分：

機(jī)械部分：

1）吸盤機(jī)械手

2）上下?lián)u臂部件

3）料倉換位部件

4）工件推出部件

5）真空發(fā)生器

控制部件:

1）可編程序控制器

2）開關(guān)電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A

3）按鈕控制面板: 八個(gè)按鈕

4）四組電控氣閥及其執(zhí)行器件

5）PLC控制回路面板

（5）安裝站

由吸盤機(jī)械手、搖臂部件、旋轉(zhuǎn)氣缸、料倉換位部件、工件推出部件、真空發(fā)生器、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位。

尺寸 (長×寬×高): 720mm×350mm×1400mm

凈重量：40Kg

參考圖片

安裝搬運(yùn)站主要包括以下幾個(gè)部分：

機(jī)械部分：

1）平移工作臺(tái)

2）回轉(zhuǎn)工作塔

3）氣動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的吊臂

4）小型氣動(dòng)機(jī)械手

控制部件:

1）可編程序控制器

2）開關(guān)電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A

3）按鈕控制面板: 八個(gè)按鈕

4）四組電控氣閥及其執(zhí)行器件

5）PLC控制回路面板

（6）分類站

由滾珠絲杠、滑桿推出部件、分類料倉、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、電感傳感器、開關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類型分類，將工件推入料倉。

尺寸 (長×寬×高): 720mm×350mm×1300mm

凈重量：35Kg

參考圖片

分類站主要包括以下幾個(gè)部分：

機(jī)械部分：

1）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水平滑臺(tái)

2）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的頂升平臺(tái)

3）氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的推出部件

4）分類料倉

控制部件:

1）可編程序控制器

2）開關(guān)電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A

3）按鈕控制面板: 八個(gè)按鈕

4）單電控氣閥及其執(zhí)行器件

（7）可編程控制器及網(wǎng)絡(luò)配置情況：

序號(hào)	名稱	型號(hào)及規(guī)格	單位	數(shù)量
1	西門子PLC主機(jī)	西門子CR40 PLC（AC/DC/RELAY）主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字量輸入/16路數(shù)字量輸出）、RS-485通信口、6路高速計(jì)數(shù)器；以太網(wǎng)通訊	臺(tái)	6
2	MPI網(wǎng)絡(luò)	MPI通訊電纜	根	1
3	PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)	EM277模塊（主站配300PLC）	臺(tái)	1

（8）空壓機(jī)，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)元件工作需要。

四、單套設(shè)備清單

序號(hào)	名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	單位
1	上料檢測(cè)站		1	套
2	搬運(yùn)站		1	套
3	加工站		1	套
4	安裝站		1	套
5	安裝搬運(yùn)站		1	套
6	分類站		1	套
7	各站通訊電纜		5	根
8	PLC編程器電纜		6	根
9	PLC使用手冊(cè)	西門子	1	本
10	設(shè)備實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書		1	本
11	PLC編程操作系統(tǒng)光盤		1	張
12	大工件（黑）		15	個(gè)
13	小工件（黑）		15	個(gè)
14	大工件（藍(lán)）		15	個(gè)
15	小工件（藍(lán)）		15	個(gè)
16	φ6三通接頭		5	個(gè)
17	φ6氣動(dòng)軟管		15	個(gè)
18	站連接塊		10	個(gè)
19	星形把手		20	個(gè)
20	六孔插線板		1	根
21	觸摸屏		1	個(gè)
22	MES管理軟件		1	套
23	組態(tài)軟件		1	套

五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1. 了解傳感器的應(yīng)用

2. 觀察氣動(dòng)元件的應(yīng)用

3. 掌握PLC控制技術(shù)

模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)六個(gè)工作站各自都有一套PLC主機(jī)，可分成六個(gè)完全獨(dú)立的工作站進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，在對(duì)各單元生產(chǎn)工藝和電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成熟悉后，通過PLC編程可完成：

PLC基本指令學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用

(1) 系統(tǒng)故障檢測(cè)

(2) 工件上料程序控制

(3) 工件搬運(yùn)程序控制

(4) 工件檢測(cè)程序控制

(5) 工件搬運(yùn)安裝程序控制

(6) 工件安裝程序控制

(7) 工件分類程序控制

(8) 多工作工位程序控制

(9) 工作單元聯(lián)網(wǎng)程序控制

(10) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制

4. 電氣控制系統(tǒng)安裝調(diào)試

5. 機(jī)械系統(tǒng)安裝調(diào)試

6. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)試

7. 系統(tǒng)維護(hù)和故障檢測(cè)技術(shù)

六、其它說明

1、實(shí)訓(xùn)裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)?zāi)K面板直接印有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目原理圖和模擬圖，方便學(xué)生理解。所有實(shí)驗(yàn)接線采用安全型迭接插頭實(shí)驗(yàn)專用導(dǎo)線插接。