柔性生產(chǎn)加工自動化生產(chǎn)制造光機電一體實訓(xùn)

一、柔性生產(chǎn)加工自動化生產(chǎn)制造光機電一體實訓(xùn)概述

       TH-EAPS100型 柔性生產(chǎn)加工自動化生產(chǎn)制造實訓(xùn)系統(tǒng)是一套*工業(yè)級的自動化生產(chǎn)制造系統(tǒng)，包括PLC、傳感器、變頻電機、步進電機、伺服電機、同步電機、氣動、機械運輸結(jié)構(gòu)等主要元件。整個生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)工件存儲、工件上料、工件加工、工件檢測、工件搬運、工件存儲、立體倉庫等多種復(fù)雜功能。

      TH-EAPS100型 柔性生產(chǎn)加工自動化生產(chǎn)制造實訓(xùn)系統(tǒng)包括了了四個模塊化工作單元和一套環(huán)行流水線單元，四個單元分別為：工件存儲與供料工作單元、液壓控制與加工單元、直線坐標(biāo)機器人組裝單元、成品存儲與立體倉庫單元。

二、系統(tǒng)詳細(xì)說明

2．1工件存儲與供料工作單元

 單元功能：

    本工作單元實現(xiàn)工件的存儲、轉(zhuǎn)移和工件運輸功能，工件供應(yīng)單元是整套系統(tǒng)的起始單元，它利用料倉下方的雙作用氣缸將加工工件從料倉取出，并將其轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，步進電機帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動90度到達鋼珠料倉單元，鋼珠料倉將鋼珠自動送出，到達工件中央孔，完成裝配功能；然后轉(zhuǎn)盤再旋轉(zhuǎn)90度后停止，光電傳感器進行工件到位與否檢測，檢測到位后轉(zhuǎn)移機械臂利用上下機械手將工件夾住，這樣經(jīng)過氣缸和傳輸機構(gòu)配合將工件輸送到環(huán)行流水線小車上，經(jīng)過流水線運輸?shù)较乱粋€工作單元。本單元配置一套SIEMENS S7-226 PLC系統(tǒng)，單元通過PROFIBIS網(wǎng)絡(luò)與另外單元進行通訊。

該站可單獨完成PLC綜合編程、氣動技術(shù)綜合使用、傳感器技術(shù)、步進電機綜合控制、同步電機、機械安裝與調(diào)試技術(shù)、電氣控制技術(shù)等各項訓(xùn)練。也可與別的工作站組合在一起，完成復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)的綜合訓(xùn)練。

 單元實驗內(nèi)容：

1)  電容傳感器電氣原理和接線實驗；

2)  光電傳感器電氣原理和接線實驗；

3)   磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

4)  機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

5)  PLC與電容、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗；

6)  PLC綜合編程使用實驗；

7)  HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；

8)  HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

9)  組態(tài)軟件開發(fā)實驗；

10)  組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；

11)  步進電機原理、接線和維護實驗；

12)  步進電機與PLC單段速控制編程實驗；

13)  步進電機與PLC定位編程實驗；

14)  氣動原理與氣動接線實驗；

15)  轉(zhuǎn)移機械手綜合編程控制實驗；

16)  整套裝置全自動控制編程課程；

  單元技術(shù)參數(shù)：

*供電電源：220VAC +-15%；

*工作環(huán)境：潔凈空氣；

*壓縮空氣壓力：0~8BAR

 2．2液壓控制與加工單元

  單元功能：

本單元配置全套液壓控制系統(tǒng)，實現(xiàn)液壓的沖壓加工功能，配置全套液壓控制系統(tǒng)，實現(xiàn)液壓的沖壓功能。上一站工件到達后，轉(zhuǎn)移底盤將工件運送到?jīng)_壓裝置底部，沖壓缸下壓，將兩個工件加工為一個半成品，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)移底盤將半成品送出，本單元還設(shè)置半成品檢測傳感器，以檢查是否加工合格。

該站可單獨完成PLC綜合編程、液動技術(shù)綜合使用、傳感器技術(shù)、步進電機綜合控制、單相調(diào)速電機、機械安裝與調(diào)試技術(shù)、電氣控制技術(shù)等各項訓(xùn)練。也可與別的工作站組合在一起，完成復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)的綜合訓(xùn)練。

 單元實驗內(nèi)容：

1)  良好制造控制原理與結(jié)構(gòu)實驗；

2)  電感傳感器電氣原理和接線實驗；

3)  光電傳感器電氣原理和接線實驗；

4)  磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

5)  機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

6)  PLC與電感、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗；

7)  沖壓機械結(jié)構(gòu)安裝與組裝實驗；

8)  沖壓單元PLC綜合編程使用實驗；

9)  沖壓單元HMI觸摸屏人機界面實操實驗；

10) 沖壓單元HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；

11) 沖壓單元HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

12) 沖壓單元組態(tài)軟件實操實驗；

13) 沖壓單元組態(tài)軟件開發(fā)實驗；

14) 沖壓單元組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；

15) 步進電機原理、接線和維護實驗；

16) 步進電機與PLC單段速控制編程實驗；

17) 步進電機與PLC轉(zhuǎn)移機械手位置定位實驗；

18) 氣動原理與氣動接線實驗；

19) 沖壓單元PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；

20) 沖壓單元轉(zhuǎn)移機械手綜合編程控制實驗；

21) 沖壓單元裝置機械結(jié)構(gòu)重設(shè)計課程；

22) 沖壓單元裝置全自動控制編程課程；

 單元技術(shù)參數(shù)：

供電電源：220VAC +-15%；

*工作環(huán)境：潔凈空氣；

*壓力：0~8BAR

2．3直線坐標(biāo)機器人組裝單元

 單元功能：

       直線坐標(biāo)機器人組裝單元實現(xiàn)工件的組裝，本單元是本系統(tǒng)的核心單元，它將不同的工件進行裝配，生成一套完整的成品，本單元是將模擬工件進行組裝。本單元要實現(xiàn)工件包裝底座運輸、轉(zhuǎn)移，模擬工件準(zhǔn)確放置、還要準(zhǔn)確加放頂蓋功能，能實現(xiàn)比較復(fù)雜的邏輯控制。本裝置配置一套SIEMENS PLC系統(tǒng)。

       該站可單獨完成PLC綜合編程、直線坐標(biāo)機器人綜合控制、氣動技術(shù)綜合使用、傳感器技術(shù)、步進電機綜合控制、單相調(diào)速電機、機械安裝與調(diào)試技術(shù)、電氣控制技術(shù)等各項訓(xùn)練。也可與別的工作站組合在一起，完成復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)的綜合訓(xùn)練。
單元實驗內(nèi)容：

1) 電容傳感器電氣原理和接線實驗；

2) 光電傳感器電氣原理和接線實驗；

3) 磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

4) 機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

5) PLC與電感、光電、霍爾、機械傳感器綜合實驗；

6) 直線坐標(biāo)機器人PLC綜合編程使用實驗；

7) 直線坐標(biāo)機器人HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；

8) 直線坐標(biāo)機器人HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

9) 直線坐標(biāo)機器人組態(tài)軟件實操實驗；

10)直線坐標(biāo)機器人組態(tài)軟件開發(fā)實驗；

11)直線坐標(biāo)機器人組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；

12)步進電機原理、接線和維護實驗；

13)直線坐標(biāo)機器人步進電機與PLC轉(zhuǎn)移機械手位置定位實驗；

14)直線坐標(biāo)機器人雙坐標(biāo)定位實驗；

15)直線坐標(biāo)機器人PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；

16)直線坐標(biāo)機器人裝置全自動控制編程課程；

 單元技術(shù)參數(shù)：

供電電源：220VAC +-15%；

*工作環(huán)境：潔凈空氣；

*壓縮空氣壓力：0~8BAR

2．4倉庫存儲成品單元

 單元功能：

倉庫存儲成品單元將成品貨物經(jīng)過堆剁機進行全自動出入庫。堆剁機根據(jù)設(shè)定的倉庫庫位號進行計算，自動完成幾行幾列的查找任務(wù)，本裝置配置一套SIEMENS PLC系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)。

該站可單獨完成PLC綜合編程、堆剁機綜合控制、變頻器綜合控制、編碼器測量技術(shù)、氣動技術(shù)綜合使用、電容傳感器技術(shù)、步進電機綜合控制、變頻電機控制、機械安裝與調(diào)試技術(shù)、電氣控制技術(shù)、機械手實訓(xùn)裝置等各項訓(xùn)練。也可與別的工作站組合在一起，完成復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)的綜合訓(xùn)練。

 單元實驗內(nèi)容：

1) 電感傳感器電氣原理和接線實驗；

2) 電容傳感器電氣原理和接線實驗；

3) 光電傳感器電氣原理和接線實驗；

4) 磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

5) 機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

6) PLC與電感、光機電一體化技能考核系統(tǒng)、磁性、機械傳感器綜合實驗；

7) 變頻器操作、參數(shù)設(shè)置實驗；

8) PLC與變頻器調(diào)速實驗；

9) 編碼器原理、接線與實操實驗；

10) PLC與編碼器位置測量編程實驗；

11) 立體倉庫機械結(jié)構(gòu)安裝與組裝實驗；

12) 立體倉庫PLC綜合編程使用實驗；

13) 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面開發(fā)實驗；

14) 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

15) 立體倉庫組態(tài)軟件開發(fā)實驗；

16) 立體倉庫組態(tài)軟件與PLC通訊實驗；

17) 步進電機原理、接線和維護實驗；

18) 立體倉庫步進電機與PLC位置定位實驗；

19) 立體倉庫PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；

20) 立體倉庫裝置全自動控制編程課程；

 單元技術(shù)參數(shù)：

供電電源：220VAC +-15%；
外型尺寸：5200×3000×2200MM

臺架材料：鋁鋼結(jié)構(gòu)

*工作環(huán)境：潔凈空氣；

*壓縮空氣壓力：0~8BAR

 3．5 環(huán)形流水線單元

環(huán)形流水線單元由四條直線流水線組成，完成整個工件加工、運輸功能。

三、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

    EAPS配置MPI/PPI、PROFIBUS-DP兩種網(wǎng)絡(luò);

四、綜合系統(tǒng)功能、技術(shù)指標(biāo)

各工作站經(jīng)組合后，可以完成各種不同的功能，可由使用者自行發(fā)揮。系統(tǒng)五臺組合后，可完成各類復(fù)雜的訓(xùn)練和許多綜合性的訓(xùn)練。

1、TH-EAPS100型 柔性生產(chǎn)加工自動化生產(chǎn)制造實訓(xùn)系統(tǒng)具有將機械結(jié)構(gòu)、氣動技術(shù)、電器控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、可編程序控制器技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)充分結(jié)合為一體的模塊化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)功能。

2、系統(tǒng)中元器件均采用實際的工業(yè)元件，無論是機械結(jié)構(gòu)還是控制系統(tǒng)，都采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，使得該系統(tǒng)能滿足不同層次、不同科目的培訓(xùn)要求。

3、系統(tǒng)中每一個工作單元都具有獨立的PLC控制，既能獨立工作，又能任意組合構(gòu)成系統(tǒng)，實現(xiàn)站與站之間的配合，完成一個產(chǎn)品的生產(chǎn)。

4、每一個組合都具有很強的擴展性。從一般的I/O通訊擴展為PROFIBUS-DP（CC-LINK）通訊、局域網(wǎng)系統(tǒng)或通過互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

5、機械結(jié)構(gòu)采用統(tǒng)一的鋁合金底板及連接型材，使得從基礎(chǔ)實驗臺到MTS到EAPS系統(tǒng)均可實現(xiàn)元器件的公用，并使得MTS系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的培訓(xùn)科目需求，進行任意的組合。

系統(tǒng)中所使用的元件采用插接式連接方式。

6、氣動元件包括有：單作用氣缸、雙作用氣缸、無桿氣缸、擺動缸、真空元件、氣抓手、各種機控、電控及磁控?fù)Q向閥，及氣源壓縮機工作壓力為6Bar，zui高壓力為8 Bar。

7、每一個工作單元都具有自己的控制信號輸入及PLC控制板。

8、每一個工作單元的控制板上都安裝有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的急停繼電器，用來完成繼電器控制、系統(tǒng)的急停及系統(tǒng)保護等內(nèi)容的培訓(xùn)。

9、系統(tǒng)中所使用的電氣元件均采用24V直流電源供電，傳感器包括有開關(guān)量的電感式、電容式、光電式（反射、對射、光纖）、磁感應(yīng)式、真空開關(guān)，同時還有顏色傳感器。

10、系統(tǒng)中配置了氣動過濾器、調(diào)壓閥、磁耦合式無桿氣缸、雙導(dǎo)桿氣缸、單作用氣缸、雙作用氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、真空發(fā)生器、真空吸盤、真空開關(guān)、真空表、兩位三通閥、兩位五通閥、單電磁鐵電磁閥、雙電磁鐵電磁閥、先導(dǎo)閥、安全閥（溢流閥）等氣動元件。

五、實驗指導(dǎo)書

提供整個柔性生產(chǎn)實訓(xùn)設(shè)備系統(tǒng)和分站單元的實驗指導(dǎo)書，包括機械安裝調(diào)試、電氣接線安裝調(diào)試、PLC編程安裝調(diào)試、人機界面開發(fā)安裝調(diào)試和力控軟件操作調(diào)試等內(nèi)容。

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