自動生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實訓(xùn)裝置B型
一,、系統(tǒng)概述
自動生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實訓(xùn)裝置B型是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是為職業(yè)院校,、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)而研制的,,它適合機(jī)電一體化、自動化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn),。該裝置采用型材結(jié)構(gòu),,其上安裝有井式供料、切削加工,、多工位裝配,、氣動機(jī)械手搬運(yùn)、皮帶傳送分揀等工作站及相應(yīng)的電源模塊,、按鈕模塊,、PLC模塊、變頻器及交流電機(jī)模塊,、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊,、伺服電機(jī)驅(qū)動模塊和各種工業(yè)傳感器等控制檢測單元。系統(tǒng)采用PLC工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動,,真實再現(xiàn)工業(yè)自動生產(chǎn)線中的供料,、檢測、搬運(yùn),、切削加工,、裝配、輸送,、分揀過程,。它在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎(chǔ)上又針對教學(xué)及實訓(xùn)目的進(jìn)行了專門設(shè)計,,強(qiáng)化了自動化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試能力,能較好地滿足工學(xué)結(jié)合,,以工作過程為導(dǎo)向的項目教學(xué)法,。
通過該實訓(xùn)系統(tǒng)的工作任務(wù)訓(xùn)練,能較好地充分鍛煉操作者團(tuán)隊協(xié)作能力,、自動線拆裝與調(diào)試能力,、工程實施能力和安全意識。引導(dǎo)高職院校機(jī)電及自動化等專業(yè)教學(xué)改革,,滿足自動化類中機(jī)電一體化和自動化技術(shù)專業(yè)的核心能力訓(xùn)練要求,,突出強(qiáng)調(diào)技術(shù)的綜合運(yùn)用。
二,、系統(tǒng)特點(diǎn)
本實訓(xùn)裝置貼近工業(yè)現(xiàn)場要求,,是典型的自動生產(chǎn)線,設(shè)備從選材,、工藝,、流程、結(jié)構(gòu),、控制等各方面都從實際工業(yè)現(xiàn)場出發(fā),,考慮工學(xué)結(jié)合要求,有機(jī)融合了機(jī)械,、電氣,、氣動、傳感器,、交流電機(jī)變頻調(diào)速,、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制、伺服電機(jī)驅(qū)動控制,、PLC控制及工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù),,能開展任務(wù)驅(qū)動的項目教學(xué)法。
整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式,,具有明顯的動手拆裝實訓(xùn)功能,,可以拆裝到各零部件及每顆細(xì)小的螺絲,能很好的服務(wù)于項目實訓(xùn)教學(xué),;能根據(jù)不同的任務(wù)進(jìn)行更換組合模塊,,具有很強(qiáng)的可重組性,使教學(xué)或競賽時可方便的選擇需要的模塊,,非常適合廣大職業(yè)院校自動化技能實訓(xùn)需求,。
本系統(tǒng)用于考核或技能競賽時,可考察的職業(yè)能力有:
PLC工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的安裝,、編程與調(diào)試能力
自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
機(jī)電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力
氣動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力
工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)電路安裝接線能力
機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力
機(jī)械零部件的裝配與調(diào)整能力
三,、實訓(xùn)項目
氣動控制回路安裝與調(diào)試
該配置配有多種類型的氣缸,、電磁閥,磁性開關(guān),,如:單出桿氣缸,、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動執(zhí)行元件,、單控電磁閥,、雙控電磁閥和磁性開關(guān)等,基于這些氣動控制元件,,可完成下列氣動技術(shù)的安裝調(diào)試訓(xùn)練任務(wù):
氣動方向控制回路的安裝與調(diào)試
氣動速度控制回路的安裝與調(diào)試
氣動旋轉(zhuǎn)控制回路的安裝與調(diào)試
氣動順序控制回路的安裝與調(diào)試
氣動機(jī)械手裝置的安裝與調(diào)試
氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫
該裝置配有西門子S7-200主機(jī)模塊,、MM420變頻器模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動模塊,、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊和各種傳感器等,,基于這些模塊,可完成下列PLC應(yīng)用技術(shù)訓(xùn)練任務(wù):
異步電機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫
異步電機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫
步進(jìn)電機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫
交流伺服電機(jī)控制電路的連接與控制程序編寫
氣動方向控制程序編寫
氣動順序動作控制程序編寫
氣動機(jī)械手控制程序編寫
皮帶輸送控制程序編寫
自動生產(chǎn)線控制程序編寫
PLC工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝及調(diào)試
本系統(tǒng)選用西門子S7-200PLC作為主控制器,,其本身集成RS485通信口具備PPI網(wǎng)絡(luò)通信功能,,基于本網(wǎng)絡(luò)通信功能,,可完成下列工業(yè)現(xiàn)場總線通信技術(shù)訓(xùn)練任務(wù):
PPI網(wǎng)絡(luò)的硬件連接,、調(diào)試
PPI網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試
基于多臺西門子S7-200 PLC的復(fù)雜PPI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫程序編寫與調(diào)試
機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試項目
井式供料,、切削加工,、多工位裝配、氣動機(jī)械手搬運(yùn),、皮帶傳送分揀等工作站及相應(yīng)的電源模塊,、按鈕模塊、PLC模塊,、變頻器及交流電機(jī)模塊,、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動模塊和各種工業(yè)傳感器等控制檢測單元為硬件平臺,,可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和控制的訓(xùn)練任務(wù):
井式供料機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試
切削加工機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試
多工位裝配機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試
氣動機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試
輸送線設(shè)備安裝與調(diào)試
工件分揀機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)試
自動生產(chǎn)線系統(tǒng)安裝與調(diào)試
四,、 系統(tǒng)組成
供料站
主要由井式工件庫、推料氣缸,、物料臺,、光電傳感器、磁性開關(guān),、電磁閥,、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成,。
工作過程描述:系統(tǒng)啟動后,,推料氣缸推出,,把工件庫中底層的工件推至物料臺上。工件到位傳感器檢測到工件到位后,,推料氣缸縮回,。搬運(yùn)機(jī)械手伸出并抓取該工件,并將其運(yùn)送至切削加工站,。
加工站(切削中心)
主要由物料臺,、物料夾緊裝置、龍門式二維運(yùn)動裝置,、主軸電機(jī),、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開關(guān),、電磁閥,、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器、主軸電機(jī),、滾珠絲桿副,、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成,。
工作過程描述:該站主要完成對工件的切削加工,。當(dāng)搬運(yùn)站機(jī)械手把工件運(yùn)送到該站物料臺上,且光電傳感器檢測到工件后,,機(jī)械手指夾緊工件,,二維運(yùn)動裝置絲桿開始動作,主軸電機(jī)啟動,,切削加工完成后,,主軸電機(jī)停止,二維運(yùn)動裝置絲桿帶動主軸回零點(diǎn),,物料臺重新伸出,,到位后,機(jī)械手指松開,,由搬運(yùn)站機(jī)械手伸出并夾緊工件,,將其運(yùn)送至裝配站。
裝配站(三工位)
主要由井式供料單元,、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺,、平面軸承、沖壓裝配單元,、光電傳感器,、電感傳感器、磁性開關(guān)、電磁閥,、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器,、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成,。
工作過程描述:該站主要完成大小工件的緊合裝配過程,。當(dāng)搬運(yùn)站氣動機(jī)械手把工件運(yùn)送到裝配站旋轉(zhuǎn)工作臺上后,旋轉(zhuǎn)工作臺順時針旋轉(zhuǎn),,將工件旋轉(zhuǎn)到井式供料單元下方,,井式供料單元頂料氣缸伸出頂住倒數(shù)第二個工件;擋料氣缸縮回,,工件庫中底層的工件落到待裝配工件上,,擋料氣缸伸出到位,頂料氣缸縮回物料落到工件庫底層,,同時旋轉(zhuǎn)工作臺順時針旋轉(zhuǎn),,將工件旋轉(zhuǎn)到?jīng)_壓裝配單元下方,沖壓氣缸下壓,,完成工件緊合裝配后,,氣缸回到原位,旋轉(zhuǎn)工作臺順時針旋轉(zhuǎn)到待搬運(yùn)位置后,,搬運(yùn)站氣動機(jī)械手伸出并抓取該工件,,并將其運(yùn)送往物料分揀站。
分揀站
主要由傳送帶,、變頻器,、三相交流減速電機(jī),、旋轉(zhuǎn)氣缸,、磁性開關(guān)、電磁閥,、調(diào)壓過濾器,、光電傳感器、光纖傳感器,、對射傳感器,、計數(shù)器、支架,、機(jī)械零部件構(gòu)成,。
工作過程描述:該站主要完成對上站傳送至本站的裝配完畢的工件進(jìn)行分揀。系統(tǒng)入料口光電傳感器檢測到有工件,,變頻器啟動并帶動傳送帶運(yùn)動,,將工件送入分揀區(qū),通過旋轉(zhuǎn)氣缸將白色工件推入1號料槽、黑色工件導(dǎo)入2號料槽,,當(dāng)對射傳感器檢測到有物料入槽,、傳輸皮帶停止工作,等待下一個工件,,同時計數(shù)器記錄工件入庫個數(shù),。
搬運(yùn)站
主要由直線電機(jī)驅(qū)動器、直線導(dǎo)軌,、四自由度搬運(yùn)機(jī)械手,、定位開關(guān)、行程開關(guān),、支架,、機(jī)械零部件構(gòu)成。
工作過程描述:該站主要完成向各個工作站輸送工件,。系統(tǒng)復(fù)位先回原點(diǎn),,當(dāng)?shù)竭_(dá)原點(diǎn)位置后,系統(tǒng)啟動,,井式供料站送料到物料臺后,,光電傳感器檢測到有工件時,搬運(yùn)機(jī)械手伸出將工件搬運(yùn)到切削加工站物料臺上,,等加工站加工完畢后,,再將工件送到三工位裝配站完成兩種不同工件裝配,后將兩種工件成品送到分揀站分揀入庫,。
五,、配置清單
表1:基本配置表(標(biāo)配西門子系統(tǒng))
序號 | 名稱 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
00001. | 工作臺 | 1980mm×960mm×800mm | 1 | 張 | |
00001. | PLC模塊 | 西門子CPU222(AC/DC/RLY) | 2 | 臺 | 8DI/6DO |
西門子CPU224(DC/DC/DC) | 2 | 臺 | 14DI/10DO | ||
西門子CPU226(DC/DC/DC) | 1 | 臺 | 24DI/16DO | ||
00001. | 變頻器模塊 | 西門子MM420 功率≥0.75kkW | 1 | 臺 | |
00001. | 電源模塊 | 三相電源總開關(guān)(帶漏電和短路保護(hù))1個、熔斷器4只,、單相三極電源插座4個,、安全插座7只,DC24 5A電源 | 1 | 塊 | |
00001. | 按鈕模塊 | 開關(guān)電源24V/6A 1組,、轉(zhuǎn)換開關(guān)2只,、復(fù)位按鈕(紅、黃,、綠各1只),、自鎖按鈕(紅、黃,、綠各1只),、24V指示燈(紅黃綠各2只)、急停按鈕1只,、蜂鳴器1只 | 1 | 塊 | |
00001. | 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊 | 由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器,、指示燈,、開關(guān)電源組成 | 1 | 套 | |
00001. | 伺服電機(jī)驅(qū)動模塊 | 由交流伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動器組成 | 1 | 套 | |
00001. | 觸摸屏模塊 | 10.4英寸 TFT真彩,,65K色 | 1 | 套 | |
00001. | 供料機(jī)構(gòu) | 主要由井式工件庫,、推料氣缸、物料臺,、光電傳感器,、磁性開關(guān)、電磁閥,、支架,、機(jī)械零部件構(gòu)成。 | 1 | 套 | |
00001. | 加工機(jī)構(gòu) | 主要由物料臺,、物料夾緊裝置,、龍門式二維運(yùn)動裝置、主軸電機(jī),、刀具以及相應(yīng)的傳感器,、磁性開關(guān)、電磁閥,、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器,、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副,、支架,、機(jī)械零部件構(gòu)成。 | 1 | 套 | |
00001. | 裝配機(jī)構(gòu) | 主要由井式供料單元,、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺,、平面軸承、沖壓裝配單元,、光電傳感器,、電感傳感器、磁性開關(guān),、電磁閥,、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動器、支架,、機(jī)械零部件構(gòu)成。 | 1 | 套 | |
00001. | 分揀機(jī)構(gòu) | 主要由傳送帶,、變頻器,、三相交流減速電機(jī)、旋轉(zhuǎn)氣缸,、磁性開關(guān),、電磁閥、調(diào)壓過濾器、光電傳感器,、光纖傳感器,、對射傳感器、計數(shù)器,、支架,、機(jī)械零部件構(gòu)成。 | 1 | 套 | |
00001. | 搬運(yùn)機(jī)構(gòu) | 主要由直線電機(jī)驅(qū)動器,、直線導(dǎo)軌,、四自由度搬運(yùn)機(jī)械手、定位開關(guān),、行程開關(guān),、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成,。 | 1 | 套 | |
00001. | 接線端子板 | 接線端子排及安全型插座 | 1 | 套 | |
00001. | 工件 | 含大小黑白工件 | 1 | 套 | |
00001. | 電源線 | 單相三芯電源線 | 4 | 根 | |
00001. | 實訓(xùn)導(dǎo)線 | 強(qiáng)電,、弱電連接導(dǎo)線 | 1 | 套 | |
00001. | PU氣管 | Ф4/Ф6若干 | 1 | 套 | |
00001. | 氣動接頭 | 氣動快插式三通接頭EPE6 | 5 | 只 | |
00001. | PLC編程電纜 | PC/PPI | 2 | 根 | |
00001. | 配套光盤 | PLC編程軟件(DEMO版),、使用手冊,、程序等 | 1 | 套 | |
00001. | 配套工具 | 工具箱: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,驗電筆,,鑷子,,活動扳手,內(nèi)六角扳手(8把) | 1 | 套 | |
00001. | 掛線架 | TH-JD20 | 1 | 個 | |
00001. | 型材電腦桌 | TH-JD21 | 1 | 張 | |
00001. | 靜音氣泵 | 0.4~0.8MPa | 1 | 臺 | |
00001. | 計算機(jī) | 品牌機(jī) | 1 | 臺 | 用戶自配 |
表2:PLC及變頻器選配表(用戶可根據(jù)需要進(jìn)行選配)
三菱:
序號 | 名 稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
1 | 三菱PLC | FX2N-16MR 8字量輸入/8路繼電器輸出 | 2只 |
2 | 三菱PLC | FX2N-16MT 8路數(shù)字量輸入/8路晶體管輸出 | 1只 |
3 | 三菱PLC | FX2N-48MT 24路數(shù)字量輸入/24路晶體管輸出 | 2只 |
4 | 三菱通信模塊 | FX2N-485BD | 5只 |
5 | 三菱變頻器 | FR-E740 功率≥0.75kW | 1只 |
松下:
序號 | 名 稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
1 | 松下PLC | AFPX-C14R 8路數(shù)字量輸入/6路繼電器輸出 | 2只 |
2 | 松下PLC | AFPX-C14T 8路數(shù)字量輸入/6路晶體管輸出 | 1只 |
3 | 松下PLC | AFPX-C60T 32路數(shù)字量輸入/28路晶體管輸出 | 2只 |
4 | 松下通信模塊 | AFPX-COM3 | 5只 |
5 | 松下變頻器 | BFV0C0074 功率≥0.75kW | 1只 |
歐姆龍:
序號 | 名 稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 |
1 | 歐姆龍PLC | CP1L-L14DR 8路數(shù)字量輸入/6路繼電器輸出 | 2只 |
2 | 歐姆龍PLC | CP1L-L14DT 8路數(shù)字量輸入/6路晶體管輸出 | 1只 |
3 | 歐姆龍PLC | CP1H-X40DT 24路數(shù)字量輸入/16路晶體管輸出 | 2只 |
4 | 歐姆龍通信模塊 | CP1W-CIF11 | 5只 |
5 | 歐姆龍變頻器 | 3G3MZ-A4007 功率≥0.75kW | 1只 |