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2023年12月28日

柔性自动化生产线实训系统，自动化生产线实训设备

SBMES-01模块式柔性自动化生产线实训系统（六站）

一、要求

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，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又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。

系统由六个站组成，分别为：上料检测站、搬运站、加工站、搬运安装站、安装站和分类站，控制系统可以选用西门子、三菱的PLC进行控制，具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，在单个培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站…直至六站连在一起，学习复杂系统的设计、安装、编程、调试和整机运行。

系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、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。

二、技术指标

1.输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz

2.工作环境：温度-10℃～+50℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.装置容量：＜1.0kVA

4.整机尺寸：2400m×1700mm×1400mm

三、系统组成

1.系统的硬件由六个站组成

（1）上料检测站

由料斗、回转台、导料机构、平面推力轴承、工件滑道、提升装置、计数电容开关、检测工件和颜色识别光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机、电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。

尺寸 (长×宽×高): 720mm×390mm×1500mm

净重量： 40Kg

参考图片

上料检测站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1）井式储存料仓

2）自动推料装置

3）DC24V齿轮减速电机驱动的传送带机构

4）自动拦截颜色检测机构

控制部件:

1）可编程序控制器

2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A、

3）按钮控制面板: 八个按钮

4）检测工件和颜色的光电传感器

5）两组电控气阀及其执行器件

6）PLC控制回路面板

（2）搬运站

由机械手、横臂、回转台、旋转气缸、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从上站搬至下一站。

尺寸 (长×宽×高): 720mm×350mm×1500mm

净重量： 35Kg

参考图片

搬运站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1）小型气动机械手

2）气动伸缩横臂

3）交流伺服电机与蜗轮减速箱驱动的回转台

4）气动夹爪上下抓取机构

控制部件:

1）可编程序控制器

2）开关电源模块：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3）按钮控制面板:八个按钮

4）三组电控气阀及其执行器件

5）PLC控制回路面板

机械结构：摆动缸旋转结构。

（3）加工站

由6工位回转工作台、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、步进驱动器、三相步进电机（6A）、光电传感器、接近开关、开关电源、平面推力轴承、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电气网孔板、通讯接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及气缸组成，回转工作台有六个旋转工位，加工站主要完成工件的加工（钻孔、铣孔），并进行工件检测。

尺寸 (长×宽×高): 720mm×350mm×1500mm

净重量：40Kg

参考图片

加工站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1）24V直流电机与蜗轮减速机驱动的回转工作台

2）模拟换刀加工机构（步进电机控制）

3）气缸驱动的打孔电机组件

4）气缸驱动的检测缸组件

控制部件:

1）可编程序控制器

2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3）控制面板: 八个按钮

4）检测工件和转台到位传感器

5）三组电控气阀及其执行器件

6）PLC控制回路面板

（4）搬运安装站

由平移工作台、塔吊臂、机械手、齿轮齿条传动、工业导轨、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成将上站工件拿起放入安装平台，将装好工件拿起放下站。

尺寸 (长×宽×高): 720mm×380mm×1500mm

净重量：38Kg

参考图片

安装站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1）吸盘机械手

2）上下摇臂部件

3）料仓换位部件

4）工件推出部件

5）真空发生器

控制部件:

1）可编程序控制器

2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3）按钮控制面板: 八个按钮

4）四组电控气阀及其执行器件

5）PLC控制回路面板

（5）安装站

由吸盘机械手、摇臂部件、旋转气缸、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。

尺寸 (长×宽×高): 720mm×350mm×1400mm

净重量：40Kg

参考图片

安装搬运站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1）平移工作台

2）回转工作塔

3）气动元件驱动的吊臂

4）小型气动机械手

控制部件:

1）可编程序控制器

2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3）按钮控制面板: 八个按钮

4）四组电控气阀及其执行器件

5）PLC控制回路面板

（6）分类站

由滚珠丝杠、滑杆推出部件、分类料仓、步进电机、步进驱动器、电感传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成按工件类型分类，将工件推入料仓。

尺寸 (长×宽×高): 720mm×350mm×1300mm

净重量：35Kg

参考图片

分类站主要包括以下几个部分：

机械部分：

1）步进电机驱动的水平滑台

2）步进电机驱动的顶升平台

3）气动驱动的推出部件

4）分类料仓

控制部件:

1）可编程序控制器

2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A

3）按钮控制面板: 八个按钮

4）单电控气阀及其执行器件

（7）可编程控制器及网络配置情况：

序号	名称	型号及规格	单位	数量
1	西门子PLC主机	西门子CR40 PLC（AC/DC/RELAY）主机，集成数字量I/O（24路数字量输入/16路数字量输出）、RS-485通信口、6路高速计数器；以太网通讯	台	6
2	MPI网络	MPI通讯电缆	根	1
3	PROFIBUS网络	EM277模块（主站配300PLC）	台	1

（8）空压机，实现气动元件工作需要。

四、单套设备清单

序号	名称	型号规格	数量	单位
1	上料检测站		1	套
2	搬运站		1	套
3	加工站		1	套
4	安装站		1	套
5	安装搬运站		1	套
6	分类站		1	套
7	各站通讯电缆		5	根
8	PLC编程器电缆		6	根
9	PLC使用手册	西门子	1	本
10	设备实验指导书		1	本
11	PLC编程操作系统光盘		1	张
12	大工件（黑）		15	个
13	小工件（黑）		15	个
14	大工件（蓝）		15	个
15	小工件（蓝）		15	个
16	φ6三通接头		5	个
17	φ6气动软管		15	个
18	站连接块		10	个
19	星形把手		20	个
20	六孔插线板		1	根
21	触摸屏		1	个
22	MES管理软件		1	套
23	组态软件		1	套

五、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六个工作站各自都有一套PLC主机，可分成六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：

PLC基本指令学习和实际应用

(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

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

六、其它说明

1、实训装置采用模块化设计，实验模块面板直接印有实验项目原理图和模拟图，方便学生理解。所有实验接线采用安全型迭接插头实验专用导线插接。