自动化生产线实训系统，柔性制造技术实训设备
2024-05-13 06:48 柔性自动化生产线实训系统是一种典型的机电一体化、自动化类产品，主要用于职业院校、教育培训机构等相关专业的教学和培训。该系统结合了现代工业自动化技术和柔性制造技术，能够模拟真实的生产线环境，提供自动化控制、数据采集与处理等功能，使学生能够在实践中熟悉和掌握生产线的操作流程，了解自动化控制在生产线中的应用。
具体来说，柔性自动化生产线实训系统通常包括以下几个部分：
生产线模拟功能：系统可以模拟真实的生产线环境，包括传送带的运行、加工设备的操作、工件的夹持和传输等，使学生能够在实际操作中熟悉和掌握生产线的操作流程。
自动化控制功能：系统通过传感器和控制器实现生产线的自动化控制，包括工件的自动识别、加工设备的自动启停、生产线的自动调度等，使学生了解自动化控制在生产线中的应用。
数据采集与处理功能：系统可以实时采集生产线的各种数据，包括设备运行状态、工件加工质量、生产效率等，并通过数据处理和分析，为生产线的优化提供数据支持。
此外，柔性自动化生产线实训系统还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。
总的来说，柔性自动化生产线实训系统是一种功能强大的教学和培训工具，能够帮助学生更好地理解和掌握现代工业自动化技术和柔性制造技术，提高他们的实践能力和创新能力。
(参考图)
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：2820mm×1720mm×1400mm
5、单站工作台尺寸：860mm×470mm×1400mm
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、直流减速电机（10W/24V 5r/m）、光电开关、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搬运工位。
主要技术指标：
实训内容：
1、第一站传感器实验
2、第一站机械安装调试实验
3、电气回路实验
4、PLC基本指令学习和实际应用实验
5、第一站上料程序控制实验
6、第一站系统故障检测实验
7、第一、二站联网程序控制实验
（二）搬运、传送带站
传送带站
由输送带、检测机构、推料气缸、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：
实训内容：
1、第二站气动元件和回路学习
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
5、PLC基本指令学习和实际应用实验
6、第二站工件传送程序控制实验
7、第二站系统故障检测实验
8、第二、三站联网程序控制实验
（三）加工单元
由旋转工作台、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，通过电气分支送到下一个工作站。
主要技术指标：
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
5、PLC基本指令学习和实际应用实验
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、四站联网程序控制实验
（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：
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
4、电气回路实验
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
8、第四、五站联网程序控制实验
（五）分类仓储单元
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：
实训内容：
1、第五站气动元件和回路学习
2、第五站机械安装调试实验
3、电气回路实验
4、PLC基本指令学习和实际应用实验
5、第五站工件分类程序控制实验
6、第五站系统故障检测实验
7、第五和主控站联网程序控制实验
8、全部五站联网程序控制实验
9、步进电机驱动控制实验
（六）主控单元：
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。总线结构采用工业以太网通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。
1、主要技术指标：
（七）MCGS工业组态监控软件：
当5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、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。
（八）配件
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
具体来说，柔性自动化生产线实训系统通常包括以下几个部分：
生产线模拟功能：系统可以模拟真实的生产线环境，包括传送带的运行、加工设备的操作、工件的夹持和传输等，使学生能够在实际操作中熟悉和掌握生产线的操作流程。
自动化控制功能：系统通过传感器和控制器实现生产线的自动化控制，包括工件的自动识别、加工设备的自动启停、生产线的自动调度等，使学生了解自动化控制在生产线中的应用。
数据采集与处理功能：系统可以实时采集生产线的各种数据，包括设备运行状态、工件加工质量、生产效率等，并通过数据处理和分析，为生产线的优化提供数据支持。
此外，柔性自动化生产线实训系统还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。
总的来说，柔性自动化生产线实训系统是一种功能强大的教学和培训工具，能够帮助学生更好地理解和掌握现代工业自动化技术和柔性制造技术，提高他们的实践能力和创新能力。
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。(参考图)
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：2820mm×1720mm×1400mm
5、单站工作台尺寸：860mm×470mm×1400mm
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、直流减速电机（10W/24V 5r/m）、光电开关、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搬运工位。
主要技术指标：
| 名称 | 型号规格 | 数量 |
| 工作台 | 860mm×470mm | 1 |
| 供电电源/工作电压 | AC220V 50Hz /DC24V 2A | 1 |
| 工作气压 | 0.5MPa | |
| PLC模块 | 西门子S7-1200 CPU1214C 数字量14 点输入/10 点输出，模拟量 2 路输入2 路输出，1 个以太网通信端口 | 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 |
1、第一站传感器实验
2、第一站机械安装调试实验
3、电气回路实验
4、PLC基本指令学习和实际应用实验
5、第一站上料程序控制实验
6、第一站系统故障检测实验
7、第一、二站联网程序控制实验
（二）搬运、传送带站
传送带站
由输送带、检测机构、推料气缸、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 |
| 工作台 | 860mm×470mm | 1 |
| 供电电源/工作电压 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作气压 | 0.5MPa | |
| PLC模块 | 西门子S7-1200 CPU1214C 数字量14 点输入/10 点输出，模拟量 2 路输入2 路输出，1 个以太网通信端口 | 1 |
| 变频器 | V20 0.37KW 220V | 1 |
| 不回转气缸 | 行程 100mm | 1 |
| 旋转气缸 | 90° | 2 |
| 标准气缸 | 4 | |
| 传送带 | 电机、皮带套件 | 1 |
| 检测传感器 | 光电、光纤、磁感式、色标 | 15 |
1、第二站气动元件和回路学习
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
5、PLC基本指令学习和实际应用实验
6、第二站工件传送程序控制实验
7、第二站系统故障检测实验
8、第二、三站联网程序控制实验
（三）加工单元
由旋转工作台、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，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 |
| 工作台面 | 860mm×470mm | 1 |
| 供电电源/工作电压 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作气压 | 0.5Mpa | |
| PLC模块 | 西门子S7-1200 CPU1214C 数字量14 点输入/10 点输出，模拟量 2 路输入2 路输出，1 个以太网通信端口 | 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 | DM556 DC18-50V供电 ,10000脉冲/圈 | 1 |
| 双导杆气缸 | 行程：40mm | 1 |
| 单杆气缸 | 行程：50mm | 2 |
| 检测传感器 | 光电、电感、磁感式 | 8 |
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
5、PLC基本指令学习和实际应用实验
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、四站联网程序控制实验
（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 |
| 工作台 | 860mm×470mm | 1 |
| 供电电源/工作电压 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作气压 | 0.5MPa | |
| PLC模块 | 西门子S7-1200 CPU1214C 数字量14 点输入/10 点输出，模拟量 2 路输入2 路输出，1 个以太网通信端口 | 1 |
| 直线滑台 | 行程：600mm | 1 |
| 单杆气缸 | 行程：30mm | 1 |
| 不回转气缸 | 行程：50mm | 1 |
| 平行气夹 | 缸径:16mm | 1 |
| 步进电机驱动器 | 64细分 DM556 | 1 |
| 步进电机 | 1.5A 角距：1.8度 | 1 |
| 检测传感器 | 磁感式 | 8 |
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
4、电气回路实验
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
8、第四、五站联网程序控制实验
（五）分类仓储单元
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 |
| 工作台面 | 860mm× 470mm | 1 |
| 供电电源/工作电压 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
| 工作气压 | 0.5MPa | |
| PLC模块 | 西门子S7-1200 CPU1214C 数字量14 点输入/10 点输出，模拟量 2 路输入2 路输出，1 个以太网通信端口 | 1 |
| 伺服控制器 | SG-15A | 2 |
| 伺服电机 | 60SY | 2 |
| 单杆气缸 | 行程：50mm | 1 |
| 滚珠丝杆 | 行程≥370mm | 2 |
1、第五站气动元件和回路学习
2、第五站机械安装调试实验
3、电气回路实验
4、PLC基本指令学习和实际应用实验
5、第五站工件分类程序控制实验
6、第五站系统故障检测实验
7、第五和主控站联网程序控制实验
8、全部五站联网程序控制实验
9、步进电机驱动控制实验
（六）主控单元：
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。总线结构采用工业以太网通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。
1、主要技术指标：
| 名称 | 规格 | 数量 | 单位 |
| 触摸屏 | 昆仑通态TPC7062TI 7英寸 | 1 | 台 |
| 西门子S7-1500主机 | CPU 1511-1 PN | 1 | 台 |
| 存储卡：4 MB | 1 | 台 | |
| S7-1500 安装导轨：160 mm | 1 | 台 | |
| PM1507：额定输入电压 120 V / 230 V AC 自适应，输出24 V / 3 A | 1 | 台 | |
| 工业交换机 | 台湾 MOXA EDS-208 8端口 | 2 | 台 |
当5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、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。
（八）配件
| 序号 | 名称 | 规格 | 数量 | 单位 |
| 1 | 工件 | 白色工件 | 12 | 只 |
| 2 | 蓝色、红色工件 | 8 | 只 | |
| 3 | 黑色工件 | 12 | 只 | |
| 4 | PLC编程电缆 | 5 | 套 | |
| 5 | PLC编程软件 | 博图V13 MCGS | 1 | 套 |
| 6 | 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，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 |
| 7 | 配套光盘 | 使用手册、程序等 | 1 | 套 |
| 8 | 空气压缩机 | 静音空气压缩机 | 1 | 台 |
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