模块式柔性自动环形生产线实训系统
时间：2025-06-25 06:00:18 点击次数：
中人教仪厂 -GJD33 模型块式柔性自动环形生产线实验系统
一、设备基础简介
1、构成
模型块式柔性自动环形生产线实验系统须有五个分系统包括即：数字化设计分系统、模仿加工制造分系统、检验测试装配分系统、生产物分流系统和信息管理分系统。它应含有供料检验测试单元，实操手单元，加工单元，搬运单元，装配单元，图像检验测试单元，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型块。系统设定有可实行小批量多品种柔性加工、无人值守加工生产能力等，应用数字化信息系统管理模式，每一台设备均应用互联网型式对外联接，由服务器统一管理生产过程中的各种数字联接任务,设定有现代化柔性制造加工系统的特征。
2、功能
既能完成认识型和综合型实验实验，又能完成研发设计型实验实验，还能完成学生现场动手实操和互联网计算机数值同步查看与解析相集合；对样件设定有全程演示及生产能力；系统应设定有全自动控制功能，能充分展示现代工业中实行数字化管理生产的各个环节；系统应设定有单机单独控制、单独运行功能；系统应设定有启停控制、动态作业计划调度、库存资源动态显露、系统故障诊断与处置整理、工件位置动态显露等等功能。
该系统除能服务于工程实训实践教学环节外，还应能覆盖相关课程，并能实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、机械工程测量试验技术、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、机电系统拟真、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、虚拟与拟真技术等，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、设备自动仓储系统演示等等。
（4）专业综合实训类、设计类等项目
机械制造技术项目综合实训、机床检验测试综合实验、数字化技术项目综合实训、多轴数控技术项目综合实训、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、计算机数值辅助工序技艺规程设计、数值库应用及研发、总控系统的应用与研发、传感器应用与选用、PLC应用编程设计、PLC网格通讯应用、伺服驱动应用、人机界面HMI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、技术功能
1. 写入电源：三相四线～380V±10% 50Hz
2. 作业环境：温度（℃）-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m
3. 装置容量（KV）：＜4.5kVA
4. 外观尺寸：7000mm×5500mm×850mm
5. 安全保护：设定有漏电保护，安全符合国家标准
三、实验内容
1. PLC的设计与应用
(1) 数值传输功能实验
(2) 定时、计数、移位功能实验
(3) 对比功能实验
(4) 步进功能的应用实验
(5) 跳转功能的应用实验
(6) 子程序调用功能的应用实验
(7) 中断控制功能的应用实验
(8) 变频调节速度的PWM控制功能的应用实验
(9) 伺服电机速度位置控制功能的应用实验
(10) 检验测试系统的程序设计
(11) 变频调节速度环行自动传输系统的程序设计
(12) 自动储物系统的程序设计
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) 电控气动阀的作业原理及应用
(2) 真空发生器的作业原理及应用
(3) 气动二联体的作业原理及应用
(4) 各种气缸的作业原理及应用
4. 动作控制系统
(1) 伺服电机定位的控制技术
(2) 直线DC电机的控制技术
(3) 交流AC电机的变频调节速度技术
(4) 步进电机的定位控制技术
5. 组态监控及人机界面HMI技术
(1) 组态监控系统的基础应用
(2) 组态监控系统通信应用实验
6. 机械构造实训技术
(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. 故障检验测试技术技能培训
(1) 程序故障设定的排除实训
(2) 功能数值故障设定的排除实训
(3) 电气接线故障设定的排除实训
(4) 机械故障设定的排除实训
8. 组网通讯技术和PROFIBUS总线技术
(1) 组网通讯基础的原理与应用
(2) PROFIBUS-DP模型块的研究与应用
(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、系统构成
1. 系统的硬件由九个基础单元站构成
（一）总控平台
总控平台主要采用三相电网电压（V）指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、二位选用开关、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构成，主要完成监视各分站的作业状态并协调各站运行，完成工业控制互联网的包括。
（二）上料单元
上料单元主要采用料斗、回转台、螺旋导料机构、直线DC减慢速度电机、工件滑道、计数电容开关、光电开关等构成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检验测试工位。
主要技术功能数值参考规格：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
作业台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/作业电压（V） |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作业气压 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型块 |
1 |
西门子 |
|
单杆气缸 |
行程：75mm |
1 |
|
|
直线DC减慢速度电机 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
|
检验测试传感器 |
光电漫反射 检验测试距离50～300mm、磁感式 |
4 |
|
(二) 实操手单元
由机械手、横臂、回转台、机械手爪、配重块等构成，主要完成对工件的搬运。
主要技术功能数值参考规格：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
作业台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/作业电压（V） |
AC220V 50Hz /DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作业气压 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型块 |
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 |
|
|
检验测试传感器 |
磁感式 |
7 |
|
（三） 加工单元
由旋转作业台、平面推力轴承、直线DC减慢速度电机、刀具库、升降式加工系统、加工结合套件、检验测试结合套件、转台到位传感器等构成。主要完成物料加工和深度的检验测试。
主要技术功能数值参考规格：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
作业台面 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/作业电压（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作业气压 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型块 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模型块 |
1 |
西门子 |
|
直线DC减慢速度电机 |
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 |
|
|
检验测试传感器 |
光电、电感、磁感式 |
10 |
|
（四）搬运单元
由机械手、位移滑台、装配作业台、工业导轨、齿轮齿条、配重块等构成，主要完成对工件的搬运。
主要技术功能数值参考规格：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
作业台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/作业电压（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作业气压 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型块 |
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 |
|
|
检验测试传感器 |
磁感式 |
7 |
|
（五） 装配单元
由料筒、换料机构、推料机构、工业导轨、摇臂等构成，主要完成对两种不一样工件的上料及装配。
主要技术功能数值参考规格：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
作业台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/作业电压（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作业气压 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型块 |
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 |
|
|
检验测试传感器 |
磁感式 |
6 |
|
（六）图像形状检验测试单元
图像处置整理单元主要采用光源、镜头、CCD照相机、图像处置整理控制器、显露器、位移传感器等构成。主要检验测试加工完成后工件外观形状品质是否合格，经过摄像头获取工件的图像，由图像处置整理器完成工件合格与否的判别并检验测试加工孔深，将不合格工件剔除。
（七）新时达6自由度工业机器人单元
由新时达6自由度工业机器人、直线位移机构、无杆气缸、工业导轨等构成，主要完成对工件的提取及搬运。
主要技术功能数值参考规格：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
作业台 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/作业电压（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作业气压 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型块 |
CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型块 |
1 |
西门子 |
|
6自由度工业机器人 |
SD500 |
1 |
新时达 |
|
薄型气缸 |
行程：45mm |
1 |
|
|
单杆气缸 |
行程：30mm |
1 |
|
|
平行气夹 |
缸径：16mm |
1 |
|
|
检验测试传感器 |
磁感式 |
7 |
|
新时达6自由度工业机器人指标
|
项目规格 |
规格 |
|
自由度 |
6 |
|
规格限定/最大手腕负载 |
3 kg/5kg |
|
最大作业半径 |
500mm |
|
本体重量（kg） |
28kg |
|
位置精确度 |
±0.02mm |
|
关节速度 |
J1 |
370°/s |
|
J2 |
370°/s |
|
J3 |
430°/s |
|
J4 |
300°/s |
|
J5 |
460°/s |
|
J6 |
600°/s |
|
关节角度 |
J1 |
±170° |
|
J2 |
±110° |
|
J3 |
+40°～-220° |
|
J4 |
±185° |
|
J5 |
±125° |
|
J6 |
±360° |
（八）分类存储单元
由步进电机、滚珠丝杆、立体库、推料气缸、电磁阀等构成。主要完成对成品工件分类存储。
主要技术功能数值参考规格：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
备注 |
|
作业台面 |
860mm×470mm |
1 |
工业型材 |
|
供电电源/作业电压（V） |
AC220V 50Hz/DC24V 4.5A |
1 |
|
|
作业气压 |
0.5MPa |
|
|
|
PLC模型块 |
CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模型块 |
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 |
|
（九）环行自动输送线
环行自动输送线主要采用铝制型材基体、环行传输线、自动导向机构、变频调节速度系统、自动定位机构等构成。可完成对工件在不一样速度下的输送，不一样工位的自动定位，从而大大提升了自动环形传输线的作业效率。
控制系统主站应用西门子S7-300(CPU315-2DP)，从站应用西门子S7-200SMART(CPU224)，各站之间使用ProfiBus-DP总线实行通讯，S7-200 SMART从站主要用来控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号实行收集，S7-300主站收集各从站数值，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数值，同时系统还配备有工业以太网通信模型块和10.4英寸彩色工业触摸屏，可以完成系统控制互联网的包括。
（十）实验室远程管理系统系统
该系统包括远程实验台电源管理系统，经过手机或其他位移终端系统监控查询学生实验台的电源开关状态；单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时开启关闭电源功能。
该系统还可经过 PC 控制终端实行实验考核，也可经过手持位移控制终端实行实验考核，可自由设定随意一处与电控模型块引脚有关的各种常见故障，故障类型含有概括：线路断 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模型块可以设定 8 路大电流（A） 5A 的 开路故障、16 路小电流（A） 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故 障设定。可按照需求拓展设定 64 路大电流（A） 5A 的开路故障、128 路小电流（A） 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设定。可按照用户使用要求调节故障设定点的数量和故障设定类型。
可经过 PC 控制终端实行实验考核，也可经过手持位移控制终端实行实验考核，教师与学生界面分开，教师经过密码进入教师界面出题，学生在普通界面答题。(注：教师与 学生设故与排故界面原理图与设备操作面板原理图完全一致)可自由设定随意一处与汽车电控模型块引脚有关的各种常见故障，故障类型含有概括：线路断 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。
全部配备装备驱动模型块的实验设备，均可经过内置的专用新型无线数值传输模型块无线组网，完成远程集中管理。
用户可选用经过无线或 RS-232 串行口通讯与其它实验设备配套的无线故障设定控制系统 构成一个互联网，经过主控计算机数值控制每一台实验设备的故障设定、故障排除、功能数值设定、 远程起动、信息反馈、考核评定分数等功能。
1.PLC模型块及变频器配备表
表一：PLC模型块
|
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 工业以太网模型块 |
1 |
台 |
|
5
|
S7-200 SMART PLC |
CPU224CN(DC/DC/DC) |
2 |
台 |
|
6
|
CPU224CN(AC/DC/RLY) |
5 |
台 |
|
7
|
EM277 DP通信模型块 |
7 |
台 |
|
8
|
EM223 |
1 |
台 |
|
9
|
DP接头 |
14 |
个 |
|
10
|
变频器 |
MM420,AC380V供电，功率（W）≥0.75kW |
1 |
台 |
|
11
|
系统 |
STEP7 Micro WIN SP4 V4.0 |
1 |
套 |
|
12
|
STEP7 V5.5 |
1 |
套 |
|
13
|
WinCC V6.0 |
1 |
套 |
表二：配备表单
|
序号 |
名称 |
规格 |
数量 |
单位 |
备注 |
|
1
|
环行自动输送线 |
|
1 |
套 |
|
|
2
|
6自由度工业机器人单元 |
SD500 |
1 |
套 |
|
|
3
|
视觉传感器 |
ZFX-C10 |
1 |
套 |
|
|
4
|
工件 |
白色工件 |
24 |
只 |
|
|
5
|
蓝色工件 |
24 |
只 |
|
|
6
|
金属工件 |
8 |
只 |
|
|
7
|
包装盒 |
|
10 |
只 |
|
|
8
|
电源线 |
一相三芯电源线 |
15 |
根 |
|
|
9
|
PU气管 |
Ф6、橙色 |
50 |
米 |
|
|
10
|
PLC编程电缆 |
USB/PPI
USM/MPI |
1 |
套 |
|
|
11
|
PLC编程系统 |
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 |
|
|
13
|
配套光盘 |
使用手册、程序等 |
1 |
套 |
|
|
14
|
计算机数值 |
主流品牌机 |
1 |
台 |
学校自备 |
|
15
|
空气压缩机 |
静音空气压缩机 |
1 |
台 |
静音 |
|
16
|
气动接头 |
气动快插式三通接头EPE6 |
12 |
只 |
|
常见问题：
1、如果我要购买模块式柔性自动环形生产线实训系统，是否有安装、培训服务呢？
答：我们的设备如果没有特别注明“不含安装”“裸机价”“出厂”等字样的，都是提供安装、培训服务的。
2、你们的模块式柔性自动环形生产线实训系统是否能开增值税专用发票？
答：可以的，我们是正规企业，并且已经升级到一般纳税人，可以开具增值税专用发票，如果您需要开模块式柔性自动环形生产线实训系统的发票，您需要提供开票资料。
3、你们的模块式柔性自动环形生产线实训系统都是自己生产的吗？都有什么产品资质？
答：我们公司是专业生产教学设备的企业，完全自主生产，并通过了最新版ISO9001认证，拥有多项专利与著作权。
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