拆装式自动生产线组装、柔性自动化生产线实训系统

SHYL-DPS01拆装式自动生产线组装与调试实训系统

SHYL-DPS01拆装式自动生产线组装与调试实训系统是一套融合实验、实训综合开发的新型培训系统。该系统采用工业元器件，所有传感器、执行器接口均对外开放，该系统覆盖有PLC网络技术、传感器技术、变频无级调速技术、多种电机控制技术、人机界面及上位机控制技术、气动技术等，综合了实际工业生产中的生产线自动控制的多项技术。

柔性自动化生产线实训系统装置分班四个大型工站点，由上料、传送、加工、装配、搬运、分拣、入库……等一些基本模块组成，是一个以现代工业现设备为原型的机电一体化生产线实训考核装置。站点采用RS-485串行通讯方式实现分布式现场数据同步共享控制网络。

图1

（触摸屏选配，外形以最新设计为准）

一、主要性能特点：

l  模块化：该系统由上料检测模块、搬运模块、加工模块、装配模块、传送带模块、物料分拣模块、机械手模块、立体仓库模块、电气集成模块、气源处理模块、变频器模块、触摸屏模块、电气控制模块……等模块构成，每一个模块都采用可移动式、可根据需要的动作流程任意的自行组装，模块采用电气元件连接线端口集成在一点对外开放，解决了在组装过程中复杂线路不易拆装的难题。

l  开放性： 电气控制线路均采用插座对外开放，工作模块执行元件、传感器连接线路和控制模块PLC控制线路均采用插座式对外开放，实验时根据所编程序自行连接线路。

l  移动式模块化： 在每一个站点中由多个移动式模块组成，模块与模块之间相互协调工作，移动式模块可将系统现有模块进行不同样式的组装成不同的生产流程，从而达到不同的考核目标。

l  灵活性：整个系统由站点模块桌和各自独立的工作模块组成，在需要进行复杂系统训练时可以将现有的模块桌和工作模块任意组装各种不同控制系统，安装/拆卸方便，各个控制区域互不干扰。

l  专业性： 囊括了机电一体化学习中电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，解决了学生不能在实际生产线上操作训练的问题，指导教师可以对学生进行从设计、组装、编程、调试到检查问题和维护等一系列课题的不同层次的教学培训。

l  一机多用： SHYL-DPS01拆装后可单独分解成为：4自由度机械手模型实训实训台、变频调速传送实训台、立体仓库实训台、物料分拣实训台、四工位加工转盘实训台、3自由度横向搬运机械手实训台、气动机械手实训台……等多个小型实训台，解决了目前国内同类产品功能单一化问题，真正的实现有限的实验室资源得到充分的共享。

l  安全性：系统具有短路保护、急停保护、限位保护、智能保护等各种保护功能，可确保人身与设备安全。

二、实训内容：

SHYL-DPS01型模块化柔性自动化生产实训系统提供的是一种综合应用设计的教学培训平台，培训内容涉及机、电、气一体化等多种知识。

1、 传感器应用技术培训

该系统使用了多种形式的传感器，有电感式传感器、光电式传感器、电磁式传感器、电容式传感器、漫反射型传感器等多种类型传感器，每一个传感器连接线均以标记区分、编号、统一的插接头型式对外与开放式控制器连接。并附带各个不同传感器的使用说明书，与接线方式图。可充分让学生撑握各个工业传感器的使用方法、传感器在系统中的工作方式和使用注意事项。

2、气动技术培训

该装置上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、气缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤调压阀、无杆气缸等。学员可从中了解各种气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作。每个元件所有接口与控制线均以开放式对外连接，可充分让学生撑握各个元件的使用方法、了解元件在生产过程中的工作性能和使用过程中的注意事项。

3、PLC 技术培训

系统中没站各自都有一套PLC 控制器，而且所有输入/出接口都采用集成面板开放式对外插接，可与各个配有插头的元件任意连接，各个站点之间采用RS485串行通讯方式实现连机分布控制。在该设备上学员不但可学习PLC 的各种软件编程技术、硬件端口连接技术、PLC通讯技术、而且可以学习在综合科技环境下PLC 的多种应用方法，为学员灵活学习和掌握PLC 的各方面知识提供了条件，集成式开放端口可方便的与个各执行系统中元器件进行连接，接线简单清淅。

4、电气控制系统培训

系统其电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，各个传感器接线端口都标号插接式对外连接，并以附件方式提供全部设计图纸和说明书。学员可根据设计图纸在该设备上学习电路原理图分析、PLC 各I/O 地址查对和新设备电路连线设计分析方法。

5、机械系统安装调试培训

SHYL-DPS01系统可让各组学员将机械部分进行拆装， 再按要求将其重新组装，并且调试至系统可正常，这对提高在校学生动手能力有极大帮助。本系统机械部份采用移动式设计学员可将移动式模块从新组合成流程各不相同的各种型式系统。

6、电机驱动技术培训

系统上有多套步进电机及电机驱动器系统，有双轴和单轴两种方式，系统配带有一套变频调速模块，其中还有其它各种电机。各驱动器由PLC I/O数字控制，能让学员充分学习各种型式的驱动器对于各种电机的特点，各个模块驱动器都可独立单一进行实验，学员都会得以充分实践。

7、系统维护和故障检测技术培训

这部分培训重点介绍机电一体化系统日常维护的内容和方法， 以及系统常见故障分析、排除的方法。

8、计算机组态监控技术培训

该系统采用的是国内流行的典型工业控制组态监控软件(组态王/MCGS)。通过该软件的学习可了解通信网络的基本结构，组态监控软件的基本构架，组态软件基本使用方法，以及了解实际工程中的常见问题及处理方法。

9、网络技术培训

该系统各单元设计可完全独立工作，学生依据控制要求编写本单元PLC程序，并调试正常后，通过网络技术，把多个单元联成一套完整的现代生产物流系统。由于增加了网络硬件模块，控制要求加入了各单元PLC数据的交换处理环节，增加了学习PLC网络通信方面的内容，对掌握相应的知识提供方便的训练条件。

三、站点功能简介：（站点中所有模块可单独或与其他工作模块组合使用，可用不同的组合方式组成不相同流程的工作站，满足不一样的功能组合需求）。

图1

图1为一个站点的接线示意图，所有的工作模块的电器元件连接线方式为:工作模块→→元件接口→→集装接线端→→桌面开放端口板→→PLC开放接口。当中每个工作模块的元件接线端与对应的每一个接线端口都进行明确的标号，在接入<桌面开放端口板>上时采用外开放式接线端子、这样从集装接线端引接过来的各个连接线可以轻松的接入到<桌面开放面板>上可自行任意的连接和更换，丛而使得整套系统相对复杂的线路变得简单、清晰而且具有很好灵活性和开放性。系统控制线由通过连接线与<桌面开放端口板>进行连接，这就使得PLC与工作模块上的元件进行连接时是可以自由选择端口。

1、  一号站—上料检测与传送站

、

该模块由自动上料模块、变频传送模块、变频器模块、气源处理模块组成，主要完成从料仓中逐一下料到变频传送带，再由传送带将料输送到指定位置。

站点工作过程：

按下启动上料按钮后推料气缸将第一号仓的最底层料推出到传送带，推出气缸缩回第二层料落到最底层等待下一次推料信号，如检测光电开关检测到一号仓以空，下次下料信号来临时，开始从二号料仓推料。当有物料被推到传送带上后，变频器自动启动电机，将物料运送位置后通过PLC网络发信号至下一站。

站点使用时可进行以下实验与实训：

n  光电传器应用实训；

n  PLC控制自动/手动上料控制实训；

n  PLC顺序上料控制实训；

n  电气控制实训及其电气接线控制实训；

n  气动方向控制回路的安装调试；

n  气动速度控制回路的安装调试；

n  气动顺序控制回路的安装调试；

n  模块控制PLC编程控制实训。

n  变频器控制实训；

n  三相电机变频调速控制实训；

n  传送带多段速控制实训；

n  自动启/停控制实训；

n  模块控制PLC编程控制实训。

2、  二号站—模拟加工/装配站

该站点由旋转加工模块、模向搬运机械手模块、装配机械手模块、装配料仓模块、气源处理模块组成。主要完成将上一站输送来物料进行模拟加工、装配、搬运至下一点。

本站点工作过程：

系统上电后，机手先执行回原点操作等待上一站传送信号，若接收到有工件信号时，机械手先提升到一定高度找到工件所在地点，伸出手爪伸出到位下降然后夹紧工件，然后将工件准确的搬运到旋转加工模块一号工位中，旋转加工模块开始对工件进行模拟加工，工件经过两个工位加工后到达四号工位进行装配，装配机械手将装配小料从料仓中取出装入工件，装配完成旋转盘再将人件转至一号工位由横向搬运机械手再次夹起搬运到下一站，并同时通过PLC网络发信号至下一站。

站点使用时可进行以下实验与实训：

n  可进行电机精确定位实训；

n  直流电机控制实训；

n  传感器应用实训；

n  电气控制实训及其电气接线控制实训；

n  气动回路的安装与调试；

n  气动回路控制实训；

n  旋转气缸/气爪应用实训。

n  进行步进电机精确定位实训；

n  PLC脉冲输出实训；

n  直流电机控制实训；

n  传感器应用实训；

n  传感器应用实训；

n  模拟冲压加工实训；

n  模拟钻孔加工实训等实训项目；

n  模拟装配实训。

n  无杆气缸控制应用实训；

n  磁性开关定位应用实训；

n  真空吸盘/真空发生器应用实训；

3、  三号站—物料检测及分拣站

该模块由物料分拣模块、三自由度机械手模块、气源处理模块组成。主要是对加工装配完也的物料进行入库前的分拣和搬运。

模块工作过程：

当上一站将加工装配完成的物料搬运到分拣传送带上后，在传送过程中对物料的进行材料、颜色进行检测、计数，并根据程序设定不同产品进行分拣、如：颜色传感器检测到物料颜色不符时分选气缸将其推入相应的分选仓，没有被分拣的物料由三自由度抓取，搬运到下一站进行入库，并同时通过PLC网络发送信号至下一站。

站点使用时可进行以下实验与实训：

n  电光式传感器应用实训；

n  电容式传感器应用实训；

n  电感式传感器应用实训；

n  色标传感器应用实训；

n  磁性开关应用实训；

n  物料计数实训；

n  分拣金属与非金属分拣实训；

n  分拣出某种颜色块实训；

n  分拣金属中某一颜色块实训；

n  分拣非金属中某一颜色块实训；

n  分拣金属的某一颜色块和非金属的某一颜色块实训；

n  气动回路的控制安装与调试；

n  气动系统安装与调试；

n  气爪应用实训；

n  旋转气缸应用实训；

n  直流电机控制实训等实训项目。

n  步进电机控制实训；

n  步进电机控制实训；

n  机械手精度定位控制实训；

n  机械手安装及调试实训；

n  机械手精度定位控制实训；

n  机械手PLC控制实训；

n  机械手安装及调试实训；

n  PLC脉冲控制实训；

n  模块控制PLC编程控制实训。

n  电气控制实训及其电气接线控制实训；

4、  四号站—多功自动存储站

该站点由立体仓库模块、两轴连动式存储模块、气源处理模块组成。主要完成对加工、分拣完成的产品装入顺序的存储到立体仓库中。

模块工作过程：

当上一站将加工装配、分拣完成的产合格产品通机机械手搬到两轴连动式存储模块的送货台上后，送货台开始移动将产品运送到最近的空仓库位中，完成后自动复位到初始状态，当整个仓库都以经放满后对后面的产品不进行存储并不断了出报警。

站点使用时可进行以下实验与实训：

n  步进电机控制实训；

n  PLC脉冲控制实训；

n  伸缩养料应用实训；

n  接近开关应用实训；

n  步进精度定位控制实训；

n  PLC步进控制实训；

n  机械组装/安装及调试实训；

n  电气控制实训及其电气接线控制实训；

n  气动方向控制回路安装与调试；

n  气动系统安装与调试；

n  模块控制PLC编程控制实训。

四、技术指标

1、供电电源：单相AC220V与三相AC380V/50HZ并用;

2、控制电源：24V/5A;

3、环境温度：0-55℃（工作）-20-70℃（保存）;

4、相对湿度:35-85%（无冷凝）;

5、PLC主机：西门子S7-200系列；

6、气源:0.4Mpa-0.75Mpa;

7、单站尺寸（mm）：750×900×800；(不含模块高度)

8、组装尺寸（mm）：3000×900×800；

9、工作环境:禁止腐蚀性，可燃性气体接触，防止导电尘埃。

五、配置清单

一号站
	名称	型号	数量	备注
1	二位五通电磁阀	4V110	2只	亚德客
2	汇流板	100-2F	1只	亚德客
3	机械阀二位三通	S3PL-06-R	1只	亚德客
4	三联件	GFC200-06-F-1	1只	亚德客
5	双作用气缸+开关1只	CDJ2B16-100	2只	星辰
6	三相电机	80YS25GY38/80GK15RT	1只	精研
7	变频器	MM420 0.75KW 6SE6420-2AB17-5AA1	1只	西门子
8	漫反射式光电开关	SE01-1K	1只	洞头开关
9	光电开关	E3Z-LS61	2只	上海沪工
10	深沟球轴承	61805	4只
11	平带	69X1450 mm	1条	1.5mm厚
12	警示灯	HBJD-D-2-B/24 灯管为发光二极管	1只	红波科技
电气控制模块	PLC	S7-200 224CN AC/DC/RLY	1只	西门子
	RS-485模块	6ES7 972-0BB41-0XA0	1只	西门子
	PLC通讯电缆	PC/PPI	1根	西门子
	控开	1P+N 10C	1只	正泰电气
	DIN插座/插头	三芯	1组	正泰电气
	保险座		2只	正泰电气
	中间继电器		5组	欧姆龙
	按钮	方形透明白色	8只	正泰电气
	纽子开关/船型开关		各2只
	急停按钮		1只	正泰电气
	输出监控指示灯		多只	正泰电气
	电源指示灯		1只	正泰电气
	直流开关电源	S-100-24	1只	百斯特电器

二号站
1	二位五通电磁阀		4V110	10只	亚德客
2	汇流板		100-2F	1只	亚德客
3	汇流板		100-3F	1只	亚德客
4	汇流板		100-5F	1只	亚德客
5	机械阀二位三通		S3PL-06-R	1只	亚德客
6	三联件		GFC200-06-F-1	1只	亚德客
7	双作用气缸+开关1只		CDJ2B16-100	1只	星辰
8	双作用气缸+开关1只		CDJ2B16-150	1只	星辰
9	双杆气缸+开关2只		MGPM16-75	1只	星辰
10	双联气缸+开关2只		TN10-60	1只	星辰
11	薄气缸		CQ2B-20-40DM	1只	星辰
12	薄气缸		CQ2B-12-10DM	1只	星辰
13	旋转气缸		RTB-10-SD2-A2	1只	气立可
14	气爪		MHZ2－20D	1只	星辰
15	无杆气缸		CY1L20H－200B	1只	星辰
16	真空发生器		VML-05-04	1只	气立可
17	真空吸盘		PAT-20	1只	气立可
18	微型直流电机		DC24V-6W 150r/min	1只	中仪电机
19	步进电机		2S56Q-02054	1只	上海步科
20	步进电机驱动器		2M530	1只	上海步科
21	步进电机		2S56Q-02741	1只	上海步科
22	步进电机驱动器		2M420	1只	上海步科
23	接近开关（电感式）		圆柱式	2只	上海沪工
24	光电开关		E3Z-LS61	1只	上海沪工
25	霍尔开关（二线制）		SM12-31010NA	1只	上海沪工
26	扁平式接近开关		GKB-M0524LA	2只	洞头开关
27	小型机械限位开关			1只
28	电容式接近开关			4只	上海沪工
29	深沟球轴承		61805	2只
30	深沟球轴承		16001	4只
31	直线轴承		16UU	4只
32	直线轴承		12UU	6只
33	同步带轮		5M-Z21,宽20	2只	上海五同
34	同步带		5M 宽20 长1295	1条	上海五同
电气控制模块	PLC		S7-200 226CN AC/DC/RLY	1只	西门子
	RS-485模块		6ES7 972-0BA12-0XA0	1只	西门子
	PLC通讯电缆		PC/PPI	1根	西门子
	DIN插座/插头		三芯	1组	正泰电气
	保险座			2只	正泰电气
	中间继电器			5组	欧姆龙
	按钮		方形透明白色	8只	正泰电气
	纽子开关/船型开关			各2只
	急停按钮			1只	正泰电气
	输出监控指示灯			多只	正泰电气
	电源指示灯			1只	正泰电气
	直流开关电源		S-100-24	1只	百斯特电器
三号站
1		二位五通电磁阀	4V110	5只	亚德客
2		汇流板	100-2F	1只	亚德客
3		汇流板	100-3F	1只	亚德客
4		机械阀二位三通	S3PL-06-R	1只	亚德客
5		三联件	GFC200-06-F-1	1只	亚德客
6		双作用气缸+开关1只	CDJ2B16-100	3只	星辰
7		旋转气缸	RTB-20-SD2-A2	1只	气立可
8		气爪	MHZ2－20D	1只	星辰
9		步进电机	2S56Q-02741	1只	上海步科
10		步进电机驱动器	2M420	1只	上海步科
11		磁性开关(机械手)	CS1-S	4只	亚德客
13		漫反射式光电开关	SE01-1K	1只	洞头开关
14		光纤传感器	FX-101	1只	神视
15		接近开关(电感式）		1只	上海沪工
16		电容式接近开关		1只	上海沪工
17		直流减速电机	Z2D6-24GN/75K 3200r/min	1只	中大电机
18		深沟球轴承	61805	4只
19		深沟球轴承	16001	8只
20		直线轴承	12UU	8只
21		平带	69X1450 mm	1条	1.5mm厚
22		连轴器	Φ8—-Φ6	2只
29		滚珠丝杆	见图纸	2根	ABBA
电气控制模块		PLC	S7-200 226CN AC/DC/RLY	1只	西门子
		RS-485模块	6ES7 972-0BA12-0XA0	1只	西门子
		PLC通讯电缆	PC/PPI	1根	西门子
		DIN插座/插头	三芯	1组	正泰电气
		保险座		2只	正泰电气
		中间继电器		5组	欧姆龙
		按钮	方形透明白色	8只	正泰电气
		纽子开关/船型开关		各2只
		急停按钮		1只	正泰电气
		输出监控指示灯		多只	正泰电气
		电源指示灯		1只	正泰电气
		直流开关电源	S-100-24	1只	百斯特电器
四号站
1	二位五通电磁阀		4V110	2只	亚德客
2	汇流板		100-2F	1只	亚德客
3	机械阀二位三通		S3PL-06-R	1只	亚德客
4	三联件		GFC200-06-F-1	1只	亚德客
5	双作用气缸+开关1只		CDJ2B16-100	1只	星辰
6	步进电机		2S56Q-02741	1只	上海步科
7	步进电机驱动器		2M420	1只	上海步科
8	滚珠丝杆		见图纸	2根	ABBA
9	漫反射式光电开关		SE01-1K	1只	洞头开关
10	接近开关(电感式）			4只	上海沪工
11	深沟球轴承轴承		16001	4只
12	直线轴承		16UU	8只
13	连轴器		Φ8—-Φ6	2只
14	警示灯		HBJD-D-2-B/24 灯管为发光二极管	1只	红波科技
电气控制模块	PLC		S7-200 226CN AC/DC/RLY	1只	西门子
	RS-485模块		6ES7 972-0BA12-0XA0	1只	西门子
	PLC通讯电缆		PC/PPI	1根	西门子
	DIN插座/插头		三芯	1组	正泰电气
	保险座			2只	正泰电气
	中间继电器			5组	欧姆龙
	按钮		方形透明白色	8只	正泰电气
	纽子开关/船型开关			各2只
	急停按钮			1只	正泰电气
	输出监控指示灯			多只	正泰电气
	电源指示灯			1只	正泰电气
	直流开关电源		S-100-24	1只	百斯特电器

,

气动配件
1	空气压缩机				1台		佛山南海
2	七芯航插	小型			8只
3	熔断器	10A			8只		正泰电气
4	单向节流阀	ASL4-M5			36只		亚德客
5	单向节流阀	ASL4-01			2只		亚德客
6	气动接头	弯六、螺纹直通、三通、四通、减径直通、管塞、消声器			若干		亚德客
工具/附件
1	螺丝刀			1套		五金工具
2	活动扳手		6”	1把		五金工具
3	活动扳手		10”	1把		五金工具
4	剪刀			1把		五金工具
5	内六角扳手			1套		五金工具
6	尖嘴钳			1把		五金工具
7	万用表			1只
8	护套插线		红 1米	15根		上海育联
9	护套插线		黑 1米	15根		上海育联
10	护套插线		蓝 1米	10根		上海育联
11	护套插线		红 0.6米	30根		上海育联
12	护套插线		黑 0.6米	30根		上海育联
13	护套插线		蓝 0.6米	20根		上海育联
14	护套插线		红 0.4米	20根		上海育联
15	护套插线		黑 0.4米	30根		上海育联
16	护套插线		蓝 0.4米	30根		上海育联
17	PLC编程软件		电子光盘	1张
18	PLC程序
19	PLC编程手册
20	产品说明书		+电子光盘	1本
<, ;, P align=center>21,	变频器使用手册			1本
22	电感式传感器			2只		上海沪工
23	电容式传感器			2只		上海沪工
24	光电式传感器			2只		上海沪工
25	磁性开关			2只		亚德客
26	霍尔开关			2只
27	保险管		2A	5只
28	保险管		10A	5只
29	气管		6mm	4米
30	气管		4mm	20米
31	螺纹直通		APC4－01	10只
32	单向节流阀		ASL4－01	10只

YLRX-95型柔性自动化生产线实训系统（八站）

一、产品概述：

模块式柔性自动化生产线实训系统是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品，它是为职业院校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、控制工程、测控技术、计算机控制、自动化控制等相关专业的教学和培训。它接近工业生产制造现场基础上双针对实训教学进行了专门设计，强化了各种控制和工程实践能力。

系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、变频器、触摸屏、传感器等多种控制技术，适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训。本系统采用西门子PLC、PROFIBUS-DP总线网络通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换

二、技术参数：

1、输入电源：单相三线AC220V ±10%  50Hz

2、工作环境：环境温度范围为-5℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m

3、装置容量：＜1.5kVA

4、设备外型尺寸：410cm×180cm×150cm

5、单站工作台尺寸：880mm×470mm×1500mm

三、系统组成：

（一）上料检测单元

由料斗、回转台、货台、螺旋导料机构、平面推力轴承、直流减速电机（10W/24V  5r/m）、工件滑道、提升装置、计数开关、光电开关、单杆气缸、电气安装板等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台	860mm×580mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
单杆气缸	行程：75mm	1
直流减速电机	10W/24V    5r/m	1
检测传感器	光电漫反射 检测距离50-300mm、磁感式	4

实训内容：

1、第一站气动元件学习

2、第一站传感器实验

3、第一站机械安装调试实验

4、电气回路实验（一）

5、PLC基本指令学习和实际应用实验（一）

6、第一站上料程序控制实验

7、第一站系统故障检测实验

8、第一、二站联网程序控制实验（一）

（二）搬运站

由机械手、横臂、回转台、机械手爪、配重块、旋转气缸等组成，主要完成对工件的搬运。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台	860mm×470mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
旋转气缸	0～180°	1
双联气缸	行程：100mm	1
平行气夹	缸径:16mm	1
单杆气缸	行程：45mm	1
检测传感器	磁感式	7

实训内容：

1、第二站气动回路学习

2、第二站传感器实验

3、第二站机械安装调试实验

4、电气回路实验（二）

5、PLC基本指令学习和实际应用实验（二）

6、第二站搬运程序控制实验

7、第二站系统故障检测实验

8、第二、一站联网程序控制实验（二）

（三）加工单元

由6工位旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机（10W/24V  5r/m）、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、光电传感器、转台到位传感器、步进电机、步进电机驱动器、电气挂板等组成。主要完成物料加工和深度的检测。工件在旋转平台上被检测及加工。旋转平台由直流电机驱动。平台的定位由继电器回路完成，通过电感式传感器检测平台的位置。工件在平台并行完成检测及钻孔的加工。在进行钻孔加工时，夹紧执行件夹紧工件。加工完的工件，测控实验仪通过电气分支送到下一个工作站。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台面	860mm×470mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5Mpa
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
直流减速电机	10W/24V    5r/m	1
步进电机	三相2.8A 步距角1.2°	1
步进电机驱动器	M556 DC18-50V供电 ,10000脉冲/圈	1
双导杆气缸	行程：75mm	1
单杆气缸	行程：45mm	2
检测传感器	光电、电感、磁感式	10

实训内容：

1、第三站气动元件学习

2、第三站传感器实验

3、第三站机械安装调试实验

4、电气回路实验（三）

5、PLC基本指令学习和实际应用实验（三）

6、第三站多工位工作台程序控制实验

7、第三站系统故障检测实验

8、第三、五站联网程序控制实验（三）

（四）搬运单元

由机械手、直线移动机构、无杆气缸、薄型气缸、单杆气缸、平行气夹、工业导轨、电气安装板等组成，主要完成对工件的提取及搬运。提取装置上的气爪手将工件从前一站提起，并将工件根据前站的工件信息结果传送到下一单元。本工作单元可以与其他工作单元组合并定义其他的分类标准，工件可以被直接传输到下一个工作单元。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台	860mm×470mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
薄型气缸	行程：50、90mm	2
单杆气缸	行程：30mm	1
平行气夹	缸径:16mm	1
检测传感器	磁感式	7

实训内容：

1、第四站气动元件和回路学习

2、第四站传感器实验

3、第四站机械安装调试实验（四）

4、电气回路实验（四）

5、PLC基本指令学习和实际应用实验

6、第四站机械手搬运程序控制实验

7、第四站系统故障检测实验（四）

8、第四、五站联网程序控制实验（四）

（五）传送带站

由输送带、检测机构、推料气缸、旋转气缸、分拣料槽、交流电动机、变频器、同步带轮、光电传感器、色标传感器等组成，主要完成对工件的输送及分拣。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台	860mm×470mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
变频器	FR-D720-0.4KW  AC220	1
旋转气缸	0～1800	1
检测传感器	光电、光纤、磁感式、色标	7

实训内容：

1、第五站气动元件和回路学习

2、第五站传感器实验

3、第五站机械安装调试实验（五）

4、电气回路实验（五）

5、PLC基本指令学习和实际应用实验

6、第五站工件传送程序控制实验

7、第五站系统故障检测实验（五）

8、第五、六站联网程序控制实验（五）

（六）安装站

由料筒、换料机构、推料机构、工业导轨、旋转气缸、真空吸盘、摇臂、电气安装板等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。为系统逐一提供两色小工件。供料过程中，由双作用气缸从料仓中逐一推出小工件，接着，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，转换模块的转臂在旋转缸的驱动下将工件移动至下一个工作单元的传输位置。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台	860mm ×470mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa	1
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
单杆气缸	行程：60mm	2
旋转气缸	180°	1
真空吸盘及发生器		1
检测传感器	磁感式	6

实训内容：

1、第六站气动元件和回路学习

2、第六站传感器实验

3、第六站机械安装调试实验（六）

4、电气回路实验（六）

5、PLC基本指令学习和实际应用实验

6、第六站工件安装程序控制实验

7、第六站系统故障检测实验（六）

8、第六、七站联网程序控制实验（六）

（七）搬运安装单元

由机械手、移动滑台、安装工作台、薄型气缸、直线气缸、工业导轨、滑块、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台	860mm ×470mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa	1
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
薄型气缸	行程：50、90mm	1
单杆气缸	行程：30mm	2
气夹	缸径：16mm	1
检测传感器	磁感式	7

实训内容：

1、第七站气动元件和回路学习

2、第七站机械安装调试实验

3、电气回路实验（七）

4、PLC基本指令学习和实际应用实验（七）

5、第七站工件搬运程序控制实验

6、第七站系统故障检测实验

7、第七、六站联网程序控制实验（七）

8、第七、八站联网程序控制实验（七）

（八）分类单元

由步进电机、步进电机驱动器、滚株丝杆、立体库、推料气缸、电感传感器、电磁阀、电气安装板等组成。主要完成对成品工件分类存储。

主要技术指标：

名称	型号规格	数量	参考图
工作台面	860mm× 470mm	1
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	S7-200 CPU226AC/DC/RLY +EM277通信模块	1
步进电机驱动器	64细分	2
步进电机	1.5A 角距：1.8度	2
单杆气缸	行程：45mm	1
滚珠丝杆	行程≥320mm	2

实训内容：

1、第八站气动元件和回路学习

2、第八站机械安装调试实验

3、电气回路实验（八）

4、PLC基本指令学习和实际应用实验（八）

5、第八站工件分类程序控制实验

6、第八站系统故障检测实验

7、第八、七站联网程序控制实验（八）

8、全部八站联网程序控制实验（八）

9、步进电机驱动控制实验

（九）触摸屏监控单元：

采用昆仑通态TPC1062KX ，10.2英寸   真色彩等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。总线结构采用RS485网络通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。每站均配编程电缆一根。

（十）主控单元：

采用S7-300 CPU315-2DP  1台 PS307电源 1台

（十一）MCGS工业组态监控软件：

当8个单元全部进入联网状态时，管理员能够通过组态监控机中各种组态按钮方便的控制整个系统的运行、暂停、继续、停止等等待另外也可以控制单个单元的运行、暂停、继续、停止等。每个单元的工作状态以及工件的材质、颜色等在监控画面上也能够清楚的看到。

（十二）配件

1、加工工件组：包括大工件（三种）、小工件（两种）。工件组可多次组装及拆卸。

2、配套提供实验所需的设备说明书、实训指导书及软件使用说明书。

3、配套工具：内六角扳手、万用表、尖嘴钳，一字起子、十字起子、电铬铁等；

4、静音气泵及连接气管等

四、实训项目：

1、了解传感器的应用

2、观察气动元件的应用

3、掌握PLC控制技术

模块式柔性自动化生产线实训系统八个工作站各自都有一套PLC主机，可分成八个完全独立的工作站进行实训，在对各单元生产工艺和电气控制系统的构成熟悉后，通过PLC编程可完成：

1）系统故障检测

2）工件上料程序控制

3）工件搬运程序控制

4）工件检测程序控制

5）工件搬运安装程序控制

6）工件安装程序控制

7）工件分类程序控制

8）多工作工位程序控制

9）工作单元联网程序控制

10）步进电机驱动控制

11）机械手搬运控制

12）成废品分拣控制

13）变频调速控制

14）传输带控制等

4、电气控制系统安装调试

5、机械系统安装调试

6、电机驱动调试

7、系统维护和故障检测技术

机床上下料机器人工作站

一、概述
本设备以工业机器人与数控加工中心为核心，将机械、气动、运动控制、有机地进行整合，结构模块化，使数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能，主要适应对象为大批量、重复性强或是工件重量较大以及工作环境具有高温、粉尘等恶劣条件情况下使用。具有定位精确、生产质量稳定、减少机床及刀具损耗、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、工件自动抓取、上料、下料、装卡、工件移位翻转、工件转序加工等等训练。
二、技术性能
1. 输入电源：三相五线～380V±10% 50Hz
2. 工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃）  海拔＜4000m
3. 装置容量：＜20kVA
4. 实训平台尺寸：4000mm×3500mm×1500mm
5. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准
三、设备结构与组成
1、工业机器人本体
1)具有6个自由度，串联关节型工业机器人
2)安装方式包括地面安装、挂装、倒装
3)最大的工作半径为1405mm
4)有效负载6kg
5)重复定位精度±0.05mm
6)机器人防护等级IP40
7)机器人本体重量143kg
8)第1轴工作范围为+165°/-165°，最大旋转速度150°/s
9)第2轴工作范围为+155°/-90°，最大旋转速度150°/s
10)第3轴工作范围为+70°/-200°，最大旋转速度160°/s
11)第4轴工作范围为+170°/-170°，最大旋转速度360°/s
12)第5轴工作范围为+120°/-120°，最大旋转速度320°/s
13)第6轴工作范围为+360°/-360°，最大旋转速度360°/s
2、工业机器人控制器
1)整体尺寸224mm×124mm×57mm
2)重量 1.2kg
3)防护等级IP20
4)采用SRL工业机器人语言编程
5)包含StepArcWelding弧焊工艺包
6)包含数字量输入输出模块、模拟量输出模块
7)额定电源电压为24DCV±10%，频率为50HZ
8)工作环境温度0℃-60℃
9)支持EtherCAT、CANopen、DeviceNet、Profibus DP工业总线 "
10)Atom 双核处理器
11)CFast存储
12)提供EtherNet、RS232/485接口
3、工业机器人示教器
1)8英寸电阻触摸屏
2)整体尺寸480mm×245mm×65mm
3)重量 2.4kg
4)支持多按键、触摸屏操作
5)可通过USB接口直接存储与读取应用程序
6)包含8米线缆
7)支持USB HOST、USB OTG、Ethernet接口
8)安全操作：支持急停、三位使能
9)抗干扰能力：符合《GBZ 19397-2003 工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南》
10)7英寸电阻触摸屏
11)整体尺寸252mm×240mm×114mm重量1.25kg
12)可通过触摸屏操作
13)可通过USB接口直接存储与读取应用程序
14)可国际通用，所有功能均已固化在软件之中
4、工业机器人底座
材料采用碳钢焊接拼装整体尺寸为1000mm×1000mm×185mm表面喷漆
5、电气控制柜
1)控制柜整体尺寸为650mm×590mm×900mm
2)额定输入电压400VAC ± 10% / 50～60Hz
3)最大电流16A
4)最大容量30KVA
5)重量约150kg
6)防护等级IP53
7)电气控制设备保证使用寿命和设备安全
8)系统周边设备控制组件
6、立式加工中心
机床为X、Y、Z三轴伺服直联控制半闭环立式加工中心，三轴均为钢球滚动直线导轨，导轨负载大、跨距宽、精度高， XY Z向为35MM重载，结构及外形尺寸紧凑合理，主轴为伺服电机通过同步带驱动。能够实现对各种盘类、板类、壳体、凸轮、模具等复杂零件一次装夹，可完成钻、铣、镗、扩、铰、刚性攻丝等多种工序加工，适合于多品种、中小批量产品的生产，能满足对复杂、高精度零件的加工。可配第四旋转轴，以满足特殊零件的加工要求。
四、学习和操作内容
1、硬件的安装与调试
 a、工业机器人底座的安装与调试技术 b、工业机器人安装与调试技术  c、工业机器人夹具（装配）安装与调试技术 d、工业机器人夹具（平面轨迹）安装与调试技术 e、工机器人夹具（垂直轨迹）安装与调试技术
2、电气安装与调试
a、工业机器人本体与控制器之间的电气连接与调试技术 b、工业机器控制器和控制柜之间电气连接与调试技术 c、工业机器人夹具（装配）电气连接与调试技术
3、编程调试和应用
a、工业机器人编程调试软件的安装
b、工业机器人通过示教器对工业机器人的运作过程调试 c、通过计算机软件对工业机器人的运作过程调试 d、通过I/0板对机器人运作的控制 e、机器人控制数据库的建立和应用 f、工业机器人装配运行的编写 g、可编程控制器程序的编写和设计
4、设备的维护和保养  
a、能够按照机器人操作规程对机器人进行安全检查   b、根据系统的异常，机械故障进行简单的维修和保养 c、工业机器人的日、周、月检查与维护