模塊式柔性自動環形生產線實訓系統
時間：2025-06-25 06:00:18 點擊次數：
中人教儀廠 -GJD33 模型塊式柔性自動環形生產線實驗系統
一、設備基礎簡介
1、構成
模型塊式柔性自動環形生產線實驗系統須有五個分系統包括即：數字化設計分系統、模仿加工制造分系統、檢驗測試裝配分系統、生產物分流系統和信息管理分系統。它應含有供料檢驗測試單元，實操手單元，加工單元，搬運單元，裝配單元，圖像檢驗測試單元，提取單元，分類存儲單元，環形輸送單元，總控平臺等多個單元模型塊。系統設定有可實行小批量多品種柔性加工、無人值守加工生產能力等，應用數字化信息系統管理模式，每一臺設備均應用互聯網型式對外聯接，由服務器統一管理生產過程中的各種數字聯接任務,設定有現代化柔性制造加工系統的特征。
2、功能
既能完成認識型和綜合型實驗實驗，又能完成研發設計型實驗實驗，還能完成學生現場動手實操和互聯網計算機數值同步查看與解析相集合；對樣件設定有全程演示及生產能力；系統應設定有全自動控制功能，能充分展示現代工業中實行數字化管理生產的各個環節；系統應設定有單機單獨控制、單獨運行功能；系統應設定有啟停控制、動態作業計劃調度、庫存資源動態顯露、系統故障診斷與處置整理、工件位置動態顯露等等功能。
該系統除能服務于工程實訓實踐教學環節外，還應能覆蓋相關課程，并能實行相關的實踐性教學環節，具體如下：
（1）可服務的相關課程
機械制造基礎、機械工程測量試驗技術、機電傳動控制、液壓與氣壓傳動、機器人技術與應用、機電一體化系統設計、數控技術、機電系統擬真、CAD/CAM、plc原理及應用、數字化制造技術、機電設備故障診斷、先進制造技術、多軸數控加工技術、虛擬與擬真技術等，和其它相關課程。
（2）教學演示類項目
柔性化加工系統演示、遠程控制演示、機電控管一體化技術演示、自動傳輸系統演示、工件自動裝配演示、設備自動倉儲系統演示等等。
（4）專業綜合實訓類、設計類等項目
機械制造技術項目綜合實訓、機床檢驗測試綜合實驗、數字化技術項目綜合實訓、多軸數控技術項目綜合實訓、機電控制綜合實驗、機電一體化系統綜合設計、機電一體化系統綜合設計、工件傳輸線應用設計、工件裝配項目應用設計、立體倉庫應用設計、氣壓系統應用設計、系統供電方案應用設計、計算機數值輔助工序技藝規程設計、數值庫應用及研發、總控系統的應用與研發、傳感器應用與選用、PLC應用編程設計、PLC網格通訊應用、伺服驅動應用、人機界面HMI編程設計、遠程組態系統設計、生產實習、畢業實習、畢業設計等等。
二、技術功能
1. 寫入電源：三相四線～380V±10% 50Hz
2. 作業環境：溫度（℃）-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃） 海拔＜4000m
3. 裝置容量（KV）：＜4.5kVA
4. 外觀尺寸：7000mm×5500mm×850mm
5. 安全保護：設定有漏電保護，安全符合國家標準
三、實驗內容
1. PLC的設計與應用
(1) 數值傳輸功能實驗
(2) 定時、計數、移位功能實驗
(3) 對比功能實驗
(4) 步進功能的應用實驗
(5) 跳轉功能的應用實驗
(6) 子程序調用功能的應用實驗
(7) 中斷控制功能的應用實驗
(8) 變頻調節速度的PWM控制功能的應用實驗
(9) 伺服電機速度位置控制功能的應用實驗
(10) 檢驗測試系統的程序設計
(11) 變頻調節速度環行自動傳輸系統的程序設計
(12) 自動儲物系統的程序設計
2. 傳感器技術及應用
(1) 光電傳感器的特性研究及應用
(2) 電感傳感器的特性研究及應用
(3) 電磁傳感器的特性研究及應用
(4) 位置傳感器的特性研究及應用
3. 氣動控制技術
(1) 電控氣動閥的作業原理及應用
(2) 真空發生器的作業原理及應用
(3) 氣動二聯體的作業原理及應用
(4) 各種氣缸的作業原理及應用
4. 動作控制系統
(1) 伺服電機定位的控制技術
(2) 直線DC電機的控制技術
(3) 交流AC電機的變頻調節速度技術
(4) 步進電機的定位控制技術
5. 組態監控及人機界面HMI技術
(1) 組態監控系統的基礎應用
(2) 組態監控系統通信應用實驗
6. 機械構造實訓技術
(1) 同步帶傳動機構的設計及特性研究
(2) 直齒輪傳動機構的設計及特性研究
(3) 錐齒輪傳動機構的設計及特性研究
(4) 直線導軌的設計及特性研究
(5) 滾珠絲桿的特性研究及應用
7. 故障檢驗測試技術技能培訓
(1) 程序故障設定的排除實訓
(2) 功能數值故障設定的排除實訓
(3) 電氣接線故障設定的排除實訓
(4) 機械故障設定的排除實訓
8. 組網通訊技術和PROFIBUS總線技術
(1) 組網通訊基礎的原理與應用
(2) PROFIBUS-DP模型塊的研究與應用
(3) PROFIBUS通訊協議的研究與應用
(4) PROFIBUS主站與從站之間的通訊研究
四、系統構成
1. 系統的硬件由九個基礎單元站構成
（一）總控平臺
總控平臺主要采用三相電網電壓（V）指示、電源控制部分、控制主機、狀態指示燈、二位選用開關、啟動和停止開關、急停開關、復位開關、10.4英寸工業彩色觸摸屏等構成，主要完成監視各分站的作業狀態并協調各站運行，完成工業控制互聯網的包括。
（二）上料單元
上料單元主要采用料斗、回轉臺、螺旋導料機構、直線DC減慢速度電機、工件滑道、計數電容開關、光電開關等構成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢驗測試工位。
主要技術功能數值參考規格：
|
名稱 |
型號規格 |
數量 |
備注 |
|
作業臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業型材 |
|
供電電源/作業電壓（V） |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作業氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊 |
1 |
西門子 |
|
單桿氣缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
直線DC減慢速度電機 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
檢驗測試傳感器 |
光電漫反射 檢驗測試距離50～300mm、磁感式 |
4 |
|
(二) 實操手單元
由機械手、橫臂、回轉臺、機械手爪、配重塊等構成，主要完成對工件的搬運。
主要技術功能數值參考規格：
|
名稱 |
型號規格 |
數量 |
備注 |
|
作業臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業型材 |
|
供電電源/作業電壓（V） |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作業氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊 |
1 |
西門子 |
|
旋轉氣缸 |
0°～180° |
1 |
|
|
雙聯氣缸 |
行程：100mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑：16mm |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
檢驗測試傳感器 |
磁感式 |
7 |
|
（三） 加工單元
由旋轉作業臺、平面推力軸承、直線DC減慢速度電機、刀具庫、升降式加工系統、加工結合套件、檢驗測試結合套件、轉臺到位傳感器等構成。主要完成物料加工和深度的檢驗測試。
主要技術功能數值參考規格：
|
名稱 |
型號規格 |
數量 |
備注 |
|
作業臺面 |
860mm×470mm |
1 |
工業型材 |
|
供電電源/作業電壓（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作業氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型塊 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模型塊 |
1 |
西門子 |
|
直線DC減慢速度電機 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
步進電機 |
三相6A 步距角1.2° |
1 |
|
|
步進電機驅動器 |
10000脈沖/圈 |
1 |
|
|
雙導桿氣缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：45mm |
2 |
|
|
檢驗測試傳感器 |
光電、電感、磁感式 |
10 |
|
（四）搬運單元
由機械手、位移滑臺、裝配作業臺、工業導軌、齒輪齒條、配重塊等構成，主要完成對工件的搬運。
主要技術功能數值參考規格：
|
名稱 |
型號規格 |
數量 |
備注 |
|
作業臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業型材 |
|
供電電源/作業電壓（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作業氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊 |
1 |
西門子 |
|
薄型氣缸 |
行程：50mm、90mm |
2 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑：16mm |
1 |
|
|
檢驗測試傳感器 |
磁感式 |
7 |
|
（五） 裝配單元
由料筒、換料機構、推料機構、工業導軌、搖臂等構成，主要完成對兩種不一樣工件的上料及裝配。
主要技術功能數值參考規格：
|
名稱 |
型號規格 |
數量 |
備注 |
|
作業臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業型材 |
|
供電電源/作業電壓（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作業氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊 |
1 |
西門子 |
|
單桿氣缸 |
行程：60mm |
2 |
|
|
旋轉氣缸 |
180° |
1 |
|
|
真空吸盤及發生器 |
|
1 |
|
|
檢驗測試傳感器 |
磁感式 |
6 |
|
（六）圖像形狀檢驗測試單元
圖像處置整理單元主要采用光源、鏡頭、CCD照相機、圖像處置整理控制器、顯露器、位移傳感器等構成。主要檢驗測試加工完成后工件外觀形狀品質是否合格，經過攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處置整理器完成工件合格與否的判別并檢驗測試加工孔深，將不合格工件剔除。
（七）新時達6自由度工業機器人單元
由新時達6自由度工業機器人、直線位移機構、無桿氣缸、工業導軌等構成，主要完成對工件的提取及搬運。
主要技術功能數值參考規格：
|
名稱 |
型號規格 |
數量 |
備注 |
|
作業臺 |
860mm×470mm |
1 |
工業型材 |
|
供電電源/作業電壓（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作業氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型塊 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊 |
1 |
西門子 |
|
6自由度工業機器人 |
SD500 |
1 |
新時達 |
|
薄型氣缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行氣夾 |
缸徑：16mm |
1 |
|
|
檢驗測試傳感器 |
磁感式 |
7 |
|
新時達6自由度工業機器人指標
|
項目規格 |
規格 |
|
自由度 |
6 |
|
規格限定/最大手腕負載 |
3 kg/5kg |
|
最大作業半徑 |
500mm |
|
本體重量（kg） |
28kg |
|
位置精確度 |
±0.02mm |
|
關節速度 |
J1 |
370°/s |
|
J2 |
370°/s |
|
J3 |
430°/s |
|
J4 |
300°/s |
|
J5 |
460°/s |
|
J6 |
600°/s |
|
關節角度 |
J1 |
±170° |
|
J2 |
±110° |
|
J3 |
+40°～-220° |
|
J4 |
±185° |
|
J5 |
±125° |
|
J6 |
±360° |
（八）分類存儲單元
由步進電機、滾珠絲桿、立體庫、推料氣缸、電磁閥等構成。主要完成對成品工件分類存儲。
主要技術功能數值參考規格：
|
名稱 |
型號規格 |
數量 |
備注 |
|
作業臺面 |
860mm×470mm |
1 |
工業型材 |
|
供電電源/作業電壓（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作業氣壓 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型塊 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模型塊 |
1 |
西門子 |
|
步進電機驅動器 |
64細分 |
2 |
|
|
步進電機 |
1.5A 角距：1.8度 |
2 |
|
|
單桿氣缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
滾珠絲桿 |
行程≥320mm |
2 |
|
（九）環行自動輸送線
環行自動輸送線主要采用鋁制型材基體、環行傳輸線、自動導向機構、變頻調節速度系統、自動定位機構等構成。可完成對工件在不一樣速度下的輸送，不一樣工位的自動定位，從而大大提升了自動環形傳輸線的作業效率。
控制系統主站應用西門子S7-300(CPU315-2DP)，從站應用西門子S7-200SMART(CPU224)，各站之間使用ProfiBus-DP總線實行通訊，S7-200 SMART從站主要用來控制與驅動設備層，并對現場反饋的信號實行收集，S7-300主站收集各從站數值，協調各站運行，并為上位機的監控程序提供數值，同時系統還配備有工業以太網通信模型塊和10.4英寸彩色工業觸摸屏，可以完成系統控制互聯網的包括。
（十）實驗室遠程管理系統系統
該系統包括遠程實驗臺電源管理系統，經過手機或其他位移終端系統監控查詢學生實驗臺的電源開關狀態；單獨開啟關閉學生實驗臺電源；全部開啟或全部關閉實驗臺電源功能；定時開啟關閉電源功能。
該系統還可經過 PC 控制終端實行實驗考核，也可經過手持位移控制終端實行實驗考核，可自由設定隨意一處與電控模型塊引腳有關的各種常見故障，故障類型含有概括：線路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。每套驅動模型塊可以設定 8 路大電流（A） 5A 的 開路故障、16 路小電流（A） 2A 的信號通路的開路、不良、偶發、短路等故障，共 24 路故 障設定。可按照需求拓展設定 64 路大電流（A） 5A 的開路故障、128 路小電流（A） 2A 的信號通 路的開路、不良、偶發、短路等故障，共192 路故障設定。可按照用戶使用要求調節故障設定點的數量和故障設定類型。
可經過 PC 控制終端實行實驗考核，也可經過手持位移控制終端實行實驗考核，教師與學生界面分開，教師經過密碼進入教師界面出題，學生在普通界面答題。(注：教師與 學生設故與排故界面原理圖與設備操作面板原理圖完全一致)可自由設定隨意一處與汽車電控模型塊引腳有關的各種常見故障，故障類型含有概括：線路斷 路、對地短路、接觸不良，偶發等故障現象。
全部配備裝備驅動模型塊的實驗設備，均可經過內置的專用新型無線數值傳輸模型塊無線組網，完成遠程集中管理。
用戶可選用經過無線或 RS-232 串行口通訊與其它實驗設備配套的無線故障設定控制系統 構成一個互聯網，經過主控計算機數值控制每一臺實驗設備的故障設定、故障排除、功能數值設定、 遠程起動、信息反饋、考核評定分數等功能。
1.PLC模型塊及變頻器配備表
表一：PLC模型塊
|
序號 |
名稱 |
規格 |
數量 |
單位 |
備注 |
|
1
|
S7-300 PLC |
PS307電源 |
1 |
臺 |
|
|
2
|
CPU315-2DP CPU |
1 |
臺 |
|
3
|
SM323 16DI/16DO |
1 |
臺 |
|
4
|
CP343-1 工業以太網模型塊 |
1 |
臺 |
|
5
|
S7-200 SMART PLC |
CPU224CN(DC/DC/DC) |
2 |
臺 |
|
6
|
CPU224CN(AC/DC/RLY) |
5 |
臺 |
|
7
|
EM277 DP通信模型塊 |
7 |
臺 |
|
8
|
EM223 |
1 |
臺 |
|
9
|
DP接頭 |
14 |
個 |
|
10
|
變頻器 |
MM420,AC380V供電，功率（W）≥0.75kW |
1 |
臺 |
|
11
|
系統 |
STEP7 Micro WIN SP4 V4.0 |
1 |
套 |
|
12
|
STEP7 V5.5 |
1 |
套 |
|
13
|
WinCC V6.0 |
1 |
套 |
表二：配備表單
|
序號 |
名稱 |
規格 |
數量 |
單位 |
備注 |
|
1
|
環行自動輸送線 |
|
1 |
套 |
|
|
2
|
6自由度工業機器人單元 |
SD500 |
1 |
套 |
|
|
3
|
視覺傳感器 |
ZFX-C10 |
1 |
套 |
|
|
4
|
工件 |
白色工件 |
24 |
只 |
|
|
5
|
藍色工件 |
24 |
只 |
|
|
6
|
金屬工件 |
8 |
只 |
|
|
7
|
包裝盒 |
|
10 |
只 |
|
|
8
|
電源線 |
一相三芯電源線 |
15 |
根 |
|
|
9
|
PU氣管 |
Ф6、橙色 |
50 |
米 |
|
|
10
|
PLC編程電纜 |
USB/PPI
USM/MPI |
1 |
套 |
|
|
11
|
PLC編程系統 |
STEP7 MicroWIN SP4 V4.0
STEP7 V5.5
WinCC V6.0 |
1 |
套 |
DEMO版 |
|
12
|
配套工量具 |
工量具箱：十字長柄螺絲刀，大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀，鐘表螺絲刀、剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，鑷子，活動扳手，內六角扳手（9把） |
1 |
套 |
|
|
13
|
配套光盤 |
使用手冊、程序等 |
1 |
套 |
|
|
14
|
計算機數值 |
主流品牌機 |
1 |
臺 |
學校自備 |
|
15
|
空氣壓縮機 |
靜音空氣壓縮機 |
1 |
臺 |
靜音 |
|
16
|
氣動接頭 |
氣動快插式三通接頭EPE6 |
12 |
只 |
|
常見問題：
1、如果我要購買模塊式柔性自動環形生產線實訓系統，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的模塊式柔性自動環形生產線實訓系統是否能開增值稅專用發票？
答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開模塊式柔性自動環形生產線實訓系統的發票，您需要提供開票資料。
3、你們的模塊式柔性自動環形生產線實訓系統都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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