一、產(chǎn)品概述
模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是一種為典型的機(jī)電一體化、自動(dòng)化類產(chǎn)品，它是為職業(yè)院校、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等而研制的，它適合機(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。
本系統(tǒng)是一種典型的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，由9個(gè)單元組成，分別為上料檢測(cè)單元、操作手單元、加工單元、提取單元、傳送帶單元、搬運(yùn)單元、安裝單元、分類倉(cāng)儲(chǔ)單元和總控平臺(tái)組成。每站均配有獨(dú)立的PLC 。上述機(jī)構(gòu)均安裝在工業(yè)型材桌面上，系統(tǒng)中的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)完全獨(dú)立，主要結(jié)構(gòu)件全部采用鋁質(zhì)材料加工而成，美觀大方，學(xué)生可自行組裝，接線，編程及調(diào)試。
系統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP多種通信方式。系統(tǒng)具備組態(tài)軟件、編程軟件、管理軟件功能，如MCGS、STEP7、人機(jī)交換和MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件等。
FCRX-1型MES網(wǎng)絡(luò)型模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(八站)
二、EMS系統(tǒng)組成、功能及技術(shù)參數(shù)
(一)上料檢測(cè)單元
由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、貨臺(tái)、螺旋導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、平面推力軸承、直流減速電機(jī)、工件滑道、提升裝置、計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等組成。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。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái) |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
|
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|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
直流減速電機(jī) |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
檢測(cè)傳感器 |
光電漫反射 檢測(cè)距離50-300mm、磁感式 |
4 |
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（二）操作手單元
由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)械手爪、配重塊等組成，由鋁質(zhì)材料加工而成，主要完成對(duì)工件的搬運(yùn)。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái) |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
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|
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PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
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旋轉(zhuǎn)氣缸 |
0～180° |
1 |
|
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雙聯(lián)氣缸 |
行程：100mm |
1 |
|
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平行氣夾 |
缸徑:16mm |
1 |
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|
單桿氣缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
檢測(cè)傳感器 |
磁感式 |
7 |
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（三）加工單元
由6工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、平面推力軸承、直流減速電機(jī)、刀具庫(kù)（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測(cè)組件、轉(zhuǎn)臺(tái)到位傳感器等組成。主要完成物料加工和深度的檢測(cè)。工件在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上被檢測(cè)及加工。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。平臺(tái)的定位由繼電器回路完成，通過(guò)電感式傳感器檢測(cè)平臺(tái)的位置。工件在平臺(tái)并行完成檢測(cè)及鉆孔的加工。在進(jìn)行鉆孔加工時(shí)，夾緊執(zhí)行件夾緊工件。加工完的工件，通過(guò)電氣分支送到下一個(gè)工作站。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái)面 |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
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供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
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工作氣壓 |
0.5Mpa |
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PLC模塊 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模塊 |
1 |
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直流減速電機(jī) |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
步進(jìn)電機(jī) |
三相6A 步距角1.2° |
1 |
|
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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 |
3MD560 DC18-50V供電 ,10000脈沖/圈 |
1 |
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雙導(dǎo)桿氣缸 |
行程：75mm |
1 |
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單桿氣缸 |
行程：45mm |
2 |
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檢測(cè)傳感器 |
光電、電感、磁感式 |
10 |
|
（四）提取單元
由機(jī)械手、直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、無(wú)桿氣缸、工業(yè)導(dǎo)軌等組成，主要完成對(duì)工件的提取及搬運(yùn)。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結(jié)果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標(biāo)準(zhǔn)，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€(gè)工作單元。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái) |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
|
|
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PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
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無(wú)桿氣缸 |
行程：600mm |
1 |
|
|
薄型氣缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑:16mm |
1 |
|
|
檢測(cè)傳感器 |
磁感式 |
7 |
|
（五）傳送分揀單元
由三相交流減速電機(jī)、光電傳感器、光纖傳感器、顏色傳感器、旋轉(zhuǎn)氣缸、分揀料槽、開(kāi)關(guān)電源、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板等組成，主要完成將材料顏色不合格的工件分揀出來(lái)，同時(shí)將合格產(chǎn)品傳送至下一站。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái) |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
|
|
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PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
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變頻器 |
MM420 |
1 |
|
|
旋轉(zhuǎn)氣缸 |
0～180° |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：60mm |
2 |
|
|
檢測(cè)傳感器 |
光電、光纖、磁感式 |
5 |
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（六）搬運(yùn)單元
由機(jī)械手、移動(dòng)滑臺(tái)、安裝工作臺(tái)、工業(yè)導(dǎo)軌、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、配重塊等組成，主要完成對(duì)工件的搬運(yùn)。氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結(jié)果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標(biāo)準(zhǔn)，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€(gè)工作單元。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái) |
860mm×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
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薄型氣缸 |
行程：50、90mm |
2 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑:16mm |
1 |
|
|
檢測(cè)傳感器 |
磁感式 |
7 |
|
（七）安裝單元
由料筒、換料機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)、工業(yè)導(dǎo)軌、搖臂等組成，主要完成對(duì)兩種不同工件的上料及安裝。為系統(tǒng)逐一提供兩色小工件。供料過(guò)程中，由雙作用氣缸從料倉(cāng)中逐一推出小工件，接著，轉(zhuǎn)換模塊上的真空吸盤(pán)將工件吸起，轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)臂在旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動(dòng)下將工件移動(dòng)至下一個(gè)工作單元的傳輸位置。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái) |
860mm ×470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：60mm |
2 |
|
|
旋轉(zhuǎn)氣缸 |
180° |
1 |
|
|
真空吸盤(pán)及發(fā)生器 |
|
1 |
|
|
檢測(cè)傳感器 |
磁感式 |
6 |
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（八）分類倉(cāng)儲(chǔ)單元
由步進(jìn)電機(jī)、滾株絲桿、立體庫(kù)（五層四列）、推料氣缸、電磁閥等組成。主要完成對(duì)成品工件分類存儲(chǔ)。
主要技術(shù)指標(biāo)：
|
名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
工作臺(tái)面 |
880mm× 470mm |
1 |
工業(yè)型材 |
|
供電電源/工作電壓 |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
工作氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模塊 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模塊 |
1 |
|
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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 |
64細(xì)分 |
2 |
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步進(jìn)電機(jī) |
1.5A 角距：1.8度 |
2 |
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單桿氣缸 |
行程：45mm |
1 |
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滾珠絲桿 |
行程≥320mm |
2 |
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（九）總控單元
控制臺(tái)主要由S7-300西門子CPU313-2DP、二位選擇開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、復(fù)位開(kāi)關(guān)、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。
其他
1.加工工件組：包括大工件（三種）、小工件（兩種）。工件組可多次組裝及拆卸。
2.配套提供實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備說(shuō)明書(shū)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及軟件使用說(shuō)明書(shū)。
3.配套工具：內(nèi)六角扳手、萬(wàn)用表、尖嘴鉗，一字起子、十字起子、電鉻鐵等；
4.上海日豹靜音氣泵及連接氣管等
