漠河 模块式柔性自动环形生产线实训考核装置 模块式柔性自动环形生产线实训设备 模块式柔性自动环形生产线综合实训台

VS-FLM02模块式柔性自动环形生产线实训设备

一、产品概述1、组成        VS-FLM02模块式柔性自动环形生产线实训设备由五个分系统构成即：数字化设计分系统、模拟加工制造分系统、检测装配分系统、生产物分流系统和信息管理分系统。它应包含供料检测单元，操作手单元，加工单元，搬运单元，安装单元，图像检测单元，提取单元，分类存储单元，环形输送单元，总控平台等多个单元模块。系统具有可进行小批量多品种柔性加工、无人值守加工生产能力等，采用数字化信息系统管理模式，每一台设备均采用网络型式对外联接，由服务器统一管理生产过程中的各种数字联接任务,具有现代化柔性制造加工系统的特征。

2、功能      既能完成认知型和综合型实验实训，又能完成开发设计型实验实训，还能实现学生现场动手操作和网络计算机同步观测与分析相结合；对样件具有全程演示及生产能力；系统应具有全自动控制功能，能充分展示现代工业中进行数字化管理生产的各个环节；系统应具有单机独立控制、独立运行功能；系统应具有启停控制、动态作业计划调度、库存资源动态显示、系统故障诊断与处理、工件位置动态显示等等功能。    该系统除能服务于工程训练实践教学环节外，还应能覆盖相关课程，并能进行相关的实践性教学环节，具体如下：（1）可服务的相关课程  机械制造基础、机械工程测试技术、机电传动控制、液压与气压传动、机器人技术与应用、机电一体化系统设计、数控技术、机电系统仿真、CAD/CAM、PLC原理及应用、数字化制造技术、机电设备故障诊断、先进制造技术、多轴数控加工技术、虚拟与仿真技术等，和其它相关课程。（2）教学演示类项目  柔性化加工系统演示、远程控制演示、机电控管一体化技术演示、自动传输系统演示、工件自动装配演示、产品自动仓储系统演示等等。（3）专业综合训练类、设计类等项目  机械制造技术项目综合训练、机床检测综合实验、数字化技术项目综合训练、多轴数控技术项目综合训练、机电控制综合实验、机电一体化系统综合设计、机电一体化系统综合设计、工件传输线应用设计、工件装配项目应用设计、立体仓库应用设计、气压系统应用设计、系统供电方案应用设计、计算机辅助工艺规程设计、数据库应用及开发、总控系统的应用与开发、传感器应用与选择、PLC应用编程设计、PLC网格通讯应用、伺服驱动应用、人机界面编程设计、远程组态系统设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等等。二、技术性能1. 输入电源：三相四线～380V±10% 50Hz2. 工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m3. 装置容量：＜4.5kVA4. 外形尺寸：7000mm×4500mm×2400mm5. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准三、实训内容1. PLC的设计与应用(1) 数据传输功能实训(2) 定时、计数、移位功能实训(3) 比较功能实训(4) 步进功能的应用实训(5) 跳转功能的应用实训(6) 子程序调用功能的应用实训(7) 中断控制功能的应用实训(8) 变频调速的PWM控制功能的应用实训(9) 伺服电机速度位置控制功能的应用实训(10) 检测系统的程序设计(11) 变频调速环行自动传输系统的程序设计(12) 自动储存系统的程序设计2. 传感器技术及应用(1) 光电传感器的特性研究及应用(2) 电感传感器的特性研究及应用(3) 电磁传感器的特性研究及应用(4) 位置传感器的特性研究及应用3. 气动控制技术(1) 电控气动阀的工作原理及应用(2) 真空发生器的工作原理及应用(3) 气动二联体的工作原理及应用(4) 各种气缸的工作原理及应用4. 运动控制系统(1) 伺服电机定位的控制技术(2) 直流电机的控制技术(3) 交流电机的变频调速技术(4) 步进电机的定位控制技术5. 组态监控及人机界面技术(1) 组态监控软件的基本应用(2) 组态监控软件通信应用实训6. 机械结构训练技术(1) 同步带传动机构的设计及特性研究(2) 直齿轮传动机构的设计及特性研究(3) 锥齿轮传动机构的设计及特性研究(4) 直线导轨的设计及特性研究(5) 滚珠丝杆的特性研究及应用7. 故障检测技术技能培训(1) 程序故障设置的排除训练(2) 参数故障设置的排除训练(3) 电气接线故障设置的排除训练(4) 机械故障设置的排除训练8. 网络通讯技术和PROFIBUS总线技术(1) 网络通讯基础的原理与应用(2) PROFIBUS-DP模块的研究与应用(3) PROFIBUS通讯协议的研究与应用(4) PROFIBUS主站与从站之间的通讯研究四、系统组成1. 系统的硬件由九个基本单元站组成（一）总控平台总控平台主要由三相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、二位选择开关、启动和停止开关、急停开关、复位开关、10.4英寸工业彩色触摸屏等组成，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。（二）上料单元  上料单元主要由料斗、回转台、螺旋导料机构、直流减速电机、工件滑道、计数电容开关、光电开关等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位。主要技术指标：

名称	型号规格	数量	备注
工作台	860mm×470mm	1	工业型材
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块	1	西门子
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

(三) 操作手单元

  由机械手、横臂、回转台、机械手爪、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	备注
工作台	860mm×470mm	1	工业型材
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块	1	西门子
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

（四） 加工单元

  由旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机、刀具库、升降式加工系统、加工组件、检测组件、转台到位传感器等组成。主要完成物料加工和深度的检测。主要技术指标：

名称	型号规格	数量	备注
工作台面	860mm×470mm	1	工业型材
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模块	1	西门子
直流减速电机	10W/24V    5r/m	1
步进电机	三相6A 步距角1.2°	1
步进电机驱动器	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

（五）搬运单元

  由机械手、移动滑台、安装工作台、工业导轨、齿轮齿条、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	备注
工作台	860mm×470mm	1	工业型材
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块	1	西门子
薄型气缸	行程：50mm、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

（六） 安装单元

  由料筒、换料机构、推料机构、工业导轨、摇臂等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。主要技术指标：

名称	型号规格	数量	备注
工作台	860mm×470mm	1	工业型材
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块	1	西门子
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

（七）图像形状检测单元

  图像处理单元主要由光源、镜头、CCD照相机、图像处理控制器、显示器、位移传感器等组成。主要检测加工完成后工件外观形状品质是否合格，通过摄像头获取工件的图像，由图像处理器完成工件合格与否的判断并检测加工孔深，将不合格工件剔除。（八）提取单元  由机械手、直线移动机构、无杆气缸、工业导轨等组成，主要完成对工件的提取及搬运。主要技术指标：

名称	型号规格	数量	备注
工作台	860mm×470mm	1	工业型材
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块	1	西门子
无杆气缸	行程：600mm	1
薄型气缸	行程：45mm	1
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

（九）分类存储单元

  由步进电机、滚珠丝杆、立体库、推料气缸、电磁阀等组成。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	备注
工作台面	860mm×470mm	1	工业型材
供电电源/工作电压	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作气压	0.5MPa
PLC模块	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模块	1	西门子
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

（十）环行自动输送线

  环行自动输送线主要由铝合金型材基体、环行传输线、自动导向机构、变频调速系统、自动定位机构等组成。可完成对工件在不同速度下的输送，不同工位的自动定位，从而大大提高了自动环形传输线的工作效率。控制系统主站采用西门子S7-300(CPU315-2DP)，从站采用西门子S7-200(CPU224)，各站之间使用ProfiBus-DP总线进行通讯，S7-200从站主要用于控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号进行采集，S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据，同时系统还配有工业以太网通信模块和10.4英寸彩色工业触摸屏，可以完成系统控制网络的集成。五、PLC模块及变频器选配表表一：德国西门子

序号	名称	规格	数量	单位	备注
1	S7-300 PLC	PS307电源	1	台
2		CPU315-2DP CPU	1	台
3		SM323 16DI/16DO	1	台
4		CP343-1 工业以太网模块	1	台
5	S7-200 PLC	CPU224CN(DC/DC/DC)	2	台
6		CPU224CN(AC/DC/RLY)	5	台
7		EM277 DP通信模块	7	台
8		EM223	1	台
9		DP接头	14	个
10	变频器	MM420,AC380V供电，功率≥0.75kW	1	台
11	软件	STEP7 Micro WIN SP4 V4.0	1	套
12		STEP7 V5.4	1	套
13		WinCC V6.0	1	套

表二：配置清单

序号	名称	规格	数量	单位	备注
1	环行自动输送线		1	套
2	视觉传感器	SIMATIC VS120	1	套
3	机器视觉系统	SIMATIC VS722	1	套
4	机器视觉系统	SIMATIC VS721	1	套
5	工件	白色工件	24	只
6		蓝色工件	24	只
7		金属工件	8	只
8	包装盒		10	只
9	电源线	单相三芯电源线	15	根
10	PU气管	Ф6、橙色	50	米
11	PLC编程电缆	USB/PPIUSM/MPI	1	套
12	PLC编程软件	STEP7 MicroWIN SP4 V4.0STEP7 V5.4WinCC V6.0	1	套	DEMO版
13	配套工具	工具箱：十字长柄螺丝刀，大、中、小号一字螺丝刀，中、小号十字螺丝刀，钟表螺丝刀、剥线钳，尖嘴钳，剪刀，电烙铁，镊子，活动扳手，内六角扳手（9把）	1	套
14	配套光盘	使用手册、程序等	1	套
15	计算机	主流品牌机	1	台
16	空气压缩机	静音空气压缩机	1	台	静音
17	气动接头	气动快插式三通接头EPE6	12	只

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