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SBMES-01模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實訓系統(tǒng)（六站）
一、要求
模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實訓系統(tǒng)是一種最為典型的機電一體化、自動化類產(chǎn)品，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)場基礎上又針對實訓教學進行了專門設計，強化了各種控制和工程實踐能力。
系統(tǒng)由六個站組成，分別為：上料檢測站、搬運站、加工站、搬運安裝站、安裝站和分類站，控制系統(tǒng)可以選用西門子、三菱的PLC進行控制，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨立控制，在單個培訓完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站…直至六站連在一起，學習復雜系統(tǒng)的設計、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)，適合相關專業(yè)學生進行工程實踐、課程設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℃～+50℃ 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)的硬件由六個站組成
（1） 上料檢測站
由料斗、回轉(zhuǎn)臺、導料機構(gòu)、平面推力軸承、工件滑道、提升裝置、計數(shù)電容開關、檢測工件和顏色識別光電開關、開關電源、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、電磁閥及氣缸組成，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。
尺寸 (長×寬×高): 720mm×390mm×1500mm
凈重量： 40Kg
參考圖片
上料檢測站主要包括以下幾個部分：
機械部分：
1）井式儲存料倉
2）自動推料裝置
3）DC24V齒輪減速電機驅(qū)動的傳送帶機構(gòu)
4）自動攔截顏色檢測機構(gòu)
控制部件:
1）可編程序控制器
2）開關電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A、
3）按鈕控制面板: 八個按鈕
4）檢測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） 搬運站
由機械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、旋轉(zhuǎn)氣缸、開關電源、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
搬運站主要包括以下幾個部分：
機械部分：
1）小型氣動機械手
2）氣動伸縮橫臂
3）交流伺服電機與蝸輪減速箱驅(qū)動的回轉(zhuǎn)臺
4）氣動夾爪上下抓取機構(gòu)
控制部件:
1）可編程序控制器
2）開關電源模塊：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A
3）按鈕控制面板:八個按鈕
4）三組電控氣閥及其執(zhí)行器件
5）PLC控制回路面板
機械結(jié)構(gòu)：擺動缸旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
（3） 加工站
由6工位回轉(zhuǎn)工作臺、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測組件、步進驅(qū)動器、三相步進電機（6A）、光電傳感器、接近開關、開關電源、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、多種類型電磁閥及氣缸組成，回轉(zhuǎn)工作臺有六個旋轉(zhuǎn)工位，加工站主要完成工件的加工（鉆孔、銑孔），并進行工件檢測。
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部分：
機械部分：
1）24V直流電機與蝸輪減速機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)工作臺
2）模擬換刀加工機構(gòu)（步進電機控制）
3）氣缸驅(qū)動的打孔電機組件
4）氣缸驅(qū)動的檢測缸組件
控制部件:
1）可編程序控制器
2）開關電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A
3）控制面板: 八個按鈕
4）檢測工件和轉(zhuǎn)臺到位傳感器
5）三組電控氣閥及其執(zhí)行器件
6）PLC控制回路面板
（4） 搬運安裝站
由平移工作臺、塔吊臂、機械手、齒輪齒條傳動、工業(yè)導軌、開關電源、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，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部分：
機械部分：
1）吸盤機械手
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）開關電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A
3）按鈕控制面板: 八個按鈕
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
安裝搬運站主要包括以下幾個部分：
機械部分：
1）平移工作臺
2）回轉(zhuǎn)工作塔
3）氣動元件驅(qū)動的吊臂
4）小型氣動機械手
控制部件:
1）可編程序控制器
2）開關電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A
3）按鈕控制面板: 八個按鈕
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、步進電機、步進驅(qū)動器、電感傳感器、開關電源、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部分：
機械部分：
1）步進電機驅(qū)動的水平滑臺
2）步進電機驅(qū)動的頂升平臺
3）氣動驅(qū)動的推出部件
4）分類料倉
控制部件:
1）可編程序控制器
2）開關電源：AC 220輸入輸出DC 24V/4.5A
3）按鈕控制面板: 八個按鈕
4）單電控氣閥及其執(zhí)行器件
（7）可編程控制器及網(wǎng)絡配置情況：
|
序號 |
名稱 |
型號及規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
|
1 |
西門子PLC主機 |
西門子CR40 PLC（AC/DC/RELAY）主機，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路高速計數(shù)器；以太網(wǎng)通訊 |
臺 |
6 |
|
2 |
MPI網(wǎng)絡 |
MPI通訊電纜 |
根 |
1 |
|
3 |
PROFIBUS網(wǎng)絡 |
EM277模塊（主站配300PLC） |
臺 |
1 |
（8）空壓機，實現(xiàn)氣動元件工作需要。
四、單套設備清單
|
序號 |
名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
單位 |
|
1 |
上料檢測站 |
|
1 |
套 |
|
2 |
搬運站 |
|
1 |
套 |
|
3 |
加工站 |
|
1 |
套 |
|
4 |
安裝站 |
|
1 |
套 |
|
5 |
安裝搬運站 |
|
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 |
西門子 |
1 |
本 |
|
10 |
設備實驗指導書 |
|
1 |
本 |
|
11 |
PLC編程操作系統(tǒng)光盤 |
|
1 |
張 |
|
12 |
大工件（黑） |
|
15 |
個 |
|
13 |
小工件（黑） |
|
15 |
個 |
|
14 |
大工件（藍） |
|
15 |
個 |
|
15 |
小工件（藍） |
|
15 |
個 |
|
16 |
φ6三通接頭 |
|
5 |
個 |
|
17 |
φ6氣動軟管 |
|
15 |
個 |
|
18 |
站連接塊 |
|
10 |
個 |
|
19 |
星形把手 |
|
20 |
個 |
|
20 |
六孔插線板 |
|
1 |
根 |
|
21 |
觸摸屏 |
|
1 |
個 |
|
22 |
MES管理軟件 |
|
1 |
套 |
|
23 |
組態(tài)軟件 |
|
1 |
套 |
五、實訓項目
1. 了解傳感器的應用
2. 觀察氣動元件的應用
3. 掌握PLC控制技術(shù)
模塊式柔性自動化生產(chǎn)線實訓系統(tǒng)六個工作站各自都有一套PLC主機，可分成六個完全獨立的工作站進行實訓，在對各單元生產(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基本指令學習和實際應用
(1) 系統(tǒng)故障檢測
(2) 工件上料程序控制
(3) 工件搬運程序控制
(4) 工件檢測程序控制
(5) 工件搬運安裝程序控制
(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) 步進電機驅(qū)動控制
4. 電氣控制系統(tǒng)安裝調(diào)試
5. 機械系統(tǒng)安裝調(diào)試
6. 電機驅(qū)動調(diào)試
7. 系統(tǒng)維護和故障檢測技術(shù)
六、其它說明
1、實訓裝置采用模塊化設計，實驗模塊面板直接印有實驗項目原理圖和模擬圖，方便學生理解。所有實驗接線采用安全型迭接插頭實驗專用導線插接。
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