VS-FLM04機(jī)電一體化柔性生產(chǎn)綜合實訓(xùn)系統(tǒng)

（8米環(huán)形生產(chǎn)線）

一,、 產(chǎn)品概述

     VS-FLM04機(jī)電一體化柔性生產(chǎn)綜合實訓(xùn)系統(tǒng)（8米環(huán)形生產(chǎn)線）,，是將微電子學(xué),、計算機(jī)信息技術(shù),、控制技術(shù),、機(jī)械制造和系統(tǒng)工程有機(jī)地結(jié)合起來,，是一種技術(shù)復(fù)雜,、高度自動化系統(tǒng)，柔性制造技術(shù)更是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)適應(yīng)市場動態(tài)需求及產(chǎn)品不斷迅速更新的主要手段,，是*制造技術(shù)的基礎(chǔ),。
     本實訓(xùn)系統(tǒng)是專門為職業(yè)院校,、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)研制的自動生產(chǎn)線實訓(xùn)系統(tǒng),，根據(jù)機(jī)電類,、自動化類,、*制造類行業(yè),、企業(yè)中工業(yè)自動化應(yīng)用的特點(diǎn)，對各類自動生產(chǎn)線的工作過程和相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行研究，對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行提煉和濃縮,，并針對實訓(xùn)教學(xué)活動進(jìn)行專門設(shè)計，融機(jī),、光,、電、氣,、液于一體,，包含了PLC,、傳感器、氣動,、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),、電機(jī)驅(qū)動與控制,、計算機(jī),、機(jī)械傳動等諸多技術(shù)領(lǐng)域，主控PLC和下位PLC通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)構(gòu)成一個完整的多級計算機(jī)控制系統(tǒng),，通過訓(xùn)練,，能強(qiáng)化了學(xué)生對復(fù)雜柔性自動生產(chǎn)線的設(shè)計、安裝,、接線,、編程、調(diào)試,、故障診斷與維修等綜合職業(yè)能力,，適合機(jī)電類、自動化類相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和實訓(xùn),，同時也適合工程技術(shù)人員上崗培訓(xùn),。

     本實訓(xùn)系統(tǒng)是一種典型的環(huán)形柔性自動生產(chǎn)線，它由上料單元,、落料單元,、加蓋單元,、穿銷單元,、噴涂烘干單元,、檢測單元,、分揀輸送單元,、物流倉儲單元,、行車機(jī)械手單元組成,。傳輸鏈有輥道,、皮帶,、鏈條滾輪三種模式,，配有相應(yīng)的圓帶轉(zhuǎn)角，通過傳輸鏈和轉(zhuǎn)角連成環(huán)形生產(chǎn)線,。上述機(jī)構(gòu)均安裝在工業(yè)型材桌面上,，系統(tǒng)中的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路,、執(zhí)行機(jī)構(gòu)*獨(dú)立,，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計，便于拆、裝,。
     控制系統(tǒng)主站采用西門子S7-300(CPU315-2DP),，從站采用西門子S7-200(CPU226)，各站之間使用ProfiBus-DP總線進(jìn)行通訊,，S7-200從站主要用于控制與驅(qū)動設(shè)備層,，并對現(xiàn)場反饋的信號進(jìn)行采集，S7-300主站采集各從站數(shù)據(jù),，協(xié)調(diào)各站運(yùn)行,，并為上位機(jī)的監(jiān)控程序提供數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和10.4英寸彩色工業(yè)觸摸屏,，可以完成系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的集成,。
     該系統(tǒng)有單機(jī)、聯(lián)機(jī)二種工作方式,。在單機(jī)模式下,，各從站獨(dú)立運(yùn)行，站間沒有數(shù)據(jù)傳送,，學(xué)員可進(jìn)行外部接線操作,，使用S7-200PPI電纜或ProfiBus總線將編寫程序下載到PLC中，并監(jiān)控程序運(yùn)行,，在聯(lián)機(jī)模式下,，系統(tǒng)各從站同時工作，工件依次進(jìn)行上料,、落料,、加蓋、穿銷,、噴涂烘干,、檢測、分揀,、入庫,、搬運(yùn)等操作，各站間通過ProfiBus現(xiàn)場總線進(jìn)行通訊,，在主站的控制下實現(xiàn)相關(guān)的互鎖,、數(shù)據(jù)傳送操作，系統(tǒng)中的安裝了工業(yè)觸摸屏,，對現(xiàn)場設(shè)備生產(chǎn)狀況進(jìn)行動態(tài)實時監(jiān)控,。
     系統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場總線和標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口，支持RS232,、RS485,、PPI,、MPI、PROFIBUS-DP,、TCP/IP多種通信方式,。系統(tǒng)具備多種組態(tài)軟件、編程軟件,、管理軟件功能,。

二、 產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 系統(tǒng)將機(jī)械,、氣動,、電氣控制、電機(jī)傳動,、傳感檢測,、PLC以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)有機(jī)地進(jìn)行整合,，按照結(jié)構(gòu)模塊化,，便于組合，可以完成各類單線技能訓(xùn)練和綜合性項目訓(xùn)練,?？梢赃M(jìn)行機(jī)械部件安裝與調(diào)試、氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試,、液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試,、電氣控制電路的安裝和PLC編程、機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試,、自動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試,、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試于一體，能較好地滿足實訓(xùn)教學(xué),、工程訓(xùn)練的需要,。
2. 該實訓(xùn)考核裝置PLC模塊I/O端子、各常用模塊接線端子,，均采用安全型插座,，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān),、光電開關(guān),、傳感器和指示元件的電路通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合,，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練,、形成和鞏固，又保證電路連接的快速,、安全和可靠,。
3. 系統(tǒng)中元器件均采用實際工業(yè)元件,，選用公司（如德國的施克、西門子,、日本SMC,、歐姆龍、日本三菱等）工業(yè)元件,，質(zhì)量可靠,、性能穩(wěn)定，故障率低,，從而保證學(xué)校實訓(xùn)教學(xué)的順利進(jìn)行,。
4. 系統(tǒng)無論機(jī)械結(jié)構(gòu)還是控制，都采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口,，具有很高的兼容和擴(kuò)展性,，隨工業(yè)現(xiàn)場技術(shù)的快速發(fā)展，本系統(tǒng)可以緊跟現(xiàn)場技術(shù)升級擴(kuò)展,，深入地滿足實訓(xùn)教學(xué)的需要,。
5. 本系統(tǒng)可以鍛煉學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性的思維和動手能力，學(xué)習(xí)者可以利用本系統(tǒng)從機(jī)械組裝,、電氣設(shè)計,、接線、PLC編程與調(diào)試,、現(xiàn)場總線組建與維修等方面進(jìn)行工程訓(xùn)練,。

三、 技術(shù)性能

1. 輸入電源：三相四線 交流380V±10% 50Hz
2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃ ,，相對濕度≤85%（25℃）,，海拔＜4000m
3. 裝置容量：≤3kVA
4. 外形尺寸：800cm×500cm×240cm
5. 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)

四,、 實訓(xùn)內(nèi)容

1. 機(jī)械系統(tǒng)安裝與調(diào)試
環(huán)形線上工作機(jī)構(gòu)可讓各組學(xué)員將了解機(jī)械傳動的基本應(yīng)用,，并進(jìn)行安裝調(diào)試工作。這對提高在校學(xué)生技能有幫助,。
任務(wù)1：各站同步帶傳動機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整
任務(wù)2：上料單元傳輸板鏈的安裝與調(diào)整
任務(wù)3：落料單元圓柱,、圓錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整
任務(wù)4：落料單元間歇輪的安裝與調(diào)整
任務(wù)5：加蓋單元圓錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整
任務(wù)6：加蓋單元、倉儲單元蝸輪蝸桿的安裝與調(diào)整
任務(wù)7：穿銷單元不*齒輪的安裝與調(diào)整
任務(wù)8：噴涂單元連桿機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整
任務(wù)9：物流倉儲單元鏈條鏈輪機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整
任務(wù)10：物流倉儲單元直線導(dǎo)軌的安裝與調(diào)整
任務(wù)11：物流倉儲單元滾珠絲桿的安裝與調(diào)整
任務(wù)12：行車機(jī)械手單元齒輪齒條機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整
任務(wù)13：鏈條輥道傳輸線鏈條傳動機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整
2. 電氣控制電路設(shè)計,、安裝及接線
環(huán)形生產(chǎn)線工作機(jī)構(gòu)其電控部分全部按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計,，并且以附件方式提供全部設(shè)計圖紙和說明書。學(xué)員在該設(shè)備上可學(xué)習(xí)電路原理圖分析,、PLC各I/O地址查對和設(shè)備電路連線方法,。
任務(wù)1：各從站、傳輸線及轉(zhuǎn)角配套組件的安裝,、接線
任務(wù)2：各從站,、傳輸線及轉(zhuǎn)角控制電路的設(shè)計
任務(wù)3：伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的安裝,、控制電路的設(shè)計、接線
任務(wù)4：倉庫電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計,、安裝及接線
任務(wù)5：行車機(jī)械手電機(jī)變頻調(diào)速控制電路的設(shè)計,、安裝及接線
任務(wù)6：多軸加工中心步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計、安裝及接線
任務(wù)7：噴涂烘干加熱控制電路的設(shè)計,、安裝與接線
任務(wù)8：各傳輸線直流減速電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計,、安裝與接線
3. 傳感器的應(yīng)用
該系統(tǒng)使用的傳感器數(shù)量達(dá)100多個，有電感式,、電容式,、光電式、光纖式,、霍爾式,、電磁式、紅外以及色標(biāo)傳感器等,，每一種傳感都有著各自的特性,。學(xué)員可通過了解工作中各類傳感器的工作特性來加強(qiáng)對這些傳感器的感性認(rèn)識，再結(jié)合項目中傳感器安裝與調(diào)整,、測試應(yīng)用技能訓(xùn)練,，可使學(xué)員快速掌握傳感器在自動線中的使用,。
4. 氣動應(yīng)用技術(shù)
該系統(tǒng)上使用了大量的氣動元件,，包括多種電控氣動閥、多種氣動缸,、氣動夾爪,、真空吸盤、真空發(fā)生器,、過濾減速閥等,。不但可以單獨(dú)學(xué)習(xí)每一種分離元件，而且還可以在學(xué)習(xí)時了解各種氣動元件之間以及氣動元件與其它元件之間是如何配合起來進(jìn)行協(xié)調(diào)工作的,。
氣動元件的安裝與調(diào)整實訓(xùn)項目
任務(wù)1：電控氣動閥的安裝與調(diào)整
任務(wù)2：真空發(fā)生器的安裝與調(diào)整
任務(wù)3：氣動二聯(lián)體的安裝與調(diào)整
任務(wù)4：各種氣缸的安裝與調(diào)整
5. PLC程序編制和程序調(diào)試
環(huán)形線教學(xué)系統(tǒng)可以分成若干*獨(dú)立的工作機(jī)構(gòu),，使十幾個學(xué)生可以同時進(jìn)行技能訓(xùn)練。在該設(shè)備上學(xué)員不但可以學(xué)習(xí)PLC的各種技術(shù),，而且可以學(xué)習(xí)綜合科技環(huán)境下PLC的多種應(yīng)用,。
任務(wù)1：總控臺單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)2：上料單元的編寫與調(diào)試
任務(wù)3：落料單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)4：加蓋單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)5：穿銷單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)6：噴涂烘干單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)7：檢測單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)8：分揀單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)9：物流倉儲單元控制程序的編寫與調(diào)試
任務(wù)10：行車機(jī)械手單元的控制程序的編寫與調(diào)試
6. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信
任務(wù)1：組態(tài)監(jiān)控軟件的運(yùn)行使用及與PLC的通信
任務(wù)2：觸摸屏工程的編寫
任務(wù)3：STEP7編程軟件使用
任務(wù)4：PROFIBUS-DP模塊的學(xué)習(xí)與使用
任務(wù)5：PROFIBUS通訊協(xié)議的學(xué)習(xí)與使用
任務(wù)6：PROFIBUS主站與從站之間的通訊
7. 系統(tǒng)維護(hù)和故障檢測
設(shè)備日常維護(hù)的內(nèi)容和方法，以及系統(tǒng)常見故障分析,、排除的方法,。
本系統(tǒng)以工作過程導(dǎo)向，可開展項目教學(xué),，完成以下任務(wù)：
1.設(shè)備安裝
2.電氣設(shè)計
3.氣路連接和電路連接
4.設(shè)置步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器及變頻器參數(shù)
5.設(shè)置伺服電機(jī)驅(qū)動器及伺服電機(jī)參數(shù)
6.完成PLC程序編制和程序調(diào)試
7.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的組建,，通信測試與網(wǎng)絡(luò)故障診斷
8.觸摸屏組態(tài)和監(jiān)控
9.系統(tǒng)維護(hù)和故障檢測（涉及程序,、參數(shù)、電氣,、機(jī)械等）

五,、 系統(tǒng)組成、功能及技術(shù)參數(shù)

(一) 上料,、落料單元（圖1）
   上料單元和落料單元配合使用作為工件運(yùn)行的起始端,，上料單元由井式下料槽、頂料氣缸,、落料氣缸組成,。
   落料單元由四槽輪、鎖止弧,、直齒輪,、錐形齒輪、同步輪帶,、推料轉(zhuǎn)盤,、落料平臺、滑道,、光電傳感器,、電感傳感器、阻擋氣缸,、直流減速電機(jī),、安裝支架等組成。
   當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行,，托盤到位后,，傳輸線停止運(yùn)行；光電傳感器檢測工位有無工件,，若無則PLC向總控臺告警,，總控臺缺料指示燈亮；若有工件則直流減速電機(jī)工作帶動鎖止弧轉(zhuǎn)動一周,，鎖止弧上的撥銷軸承撥動四槽輪轉(zhuǎn)動90度到下一個槽輪,，同時帶動同軸的圓柱齒輪轉(zhuǎn)動90度，圓柱齒輪則帶動與其嚙合的圓柱齒輪和圓錐齒輪轉(zhuǎn)動90度,，圓錐齒輪帶動同軸的圓錐齒輪轉(zhuǎn)動90度,，另一圓錐齒輪則同軸轉(zhuǎn)動90度，則推料轉(zhuǎn)盤隨之轉(zhuǎn)動90度,，工件降落料到平臺落料口落下到滑道上,，滑至托盤，落料完成,；阻擋氣缸縮回,，傳輸線運(yùn)行,，托盤和工件一起被傳輸?shù)较乱徽尽?/span>

圖1 落料單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(二) 噴涂烘干單元（圖2）
   噴涂單元由噴涂室,、加熱裝置,、溫度傳感器、噴槍,、冷卻風(fēng)扇,、交流調(diào)壓模塊、觸摸屏,、連桿機(jī)構(gòu),、噴涂指示器、光電傳感器,、電感傳感器,、阻擋氣缸、直流減速電機(jī)等組成,。其中噴槍噴涂過程中由連桿機(jī)構(gòu)帶動來回移動噴涂,。
   當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行，電機(jī)動作傳輸線運(yùn)行使托盤工件到位,。電感傳感器檢測到托盤到位信號,，延時1S傳輸線停止；光電傳感器檢測到工件信號,，電機(jī)動作帶動連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行，拉動噴槍來回移動進(jìn)行噴涂,，延時2S噴涂完成,；噴涂停止后，加熱罐開始加熱,，同時加熱指示燈亮,，觸摸屏顯示即時溫度，（其中上限溫度和下限溫度可通過觸摸屏設(shè)置）溫度上升到設(shè)定溫度時,，加熱完成,；加熱停止后，冷卻風(fēng)扇開始工作,，溫度下降到常溫,，烘干完成,；阻擋氣缸縮回，直流電機(jī)動作傳輸線運(yùn)行,，托盤和工件被傳輸?shù)较乱徽?，一個工作周期完成。

圖2 模擬噴涂單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(三) 加蓋單元（圖3）
   由滑道式工件架（或立體倉庫式貨架）,、蝸輪蝸桿減速機(jī)、搖臂,、同步輪帶,、直流減速電機(jī)、擋料氣缸,、托料氣缸（或液壓升降缸）,、伸縮氣缸、真空吸盤,、光電傳感器,、電容傳感器、電感傳感器,、行程開關(guān),、磁性傳感器、電控閥,、安裝支架等組成,，主要完成對工件的加蓋裝配工作。
   當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行,，傳輸線運(yùn)行,，等待托盤到位。當(dāng)托盤到位后,，如果電容傳感器沒有檢測到工件或檢測到工件已經(jīng)加蓋,，阻擋氣缸縮回，放托盤和工件到下一站,，延時2秒,，阻擋氣缸伸出，等待下一個托盤到位當(dāng),；如果電容傳感器檢測到工件沒有加蓋,，延時1秒傳輸線停止。電機(jī)驅(qū)動搖臂反向轉(zhuǎn)動且電感傳感器檢測到位后，電機(jī)停止運(yùn)行,。當(dāng)滑道式工件架工件臺檢測到有工件蓋時,，托料氣缸伸出，將工件蓋頂起,，伸縮氣缸伸出,，真空吸盤緊貼工件蓋。伸縮氣缸縮回,，提起工件蓋,，蝸輪蝸桿減速機(jī)帶動搖臂正轉(zhuǎn)，同時托料氣缸縮回,。當(dāng)電感傳感器檢測到位后,，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，伸縮氣缸伸出,，將工件蓋裝入工件后氣缸縮回,，加蓋完成。阻擋氣缸縮回,，傳輸線開始運(yùn)行,，托盤和工件被傳輸?shù)较乱徽荆粋€工作周期完成,。

圖3 加蓋單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(四) 穿銷單元（圖4）
   由料斗、槽形下料機(jī)構(gòu),、不*齒輪傳動機(jī)構(gòu),、直流減速電機(jī)、擋料氣缸,、落料氣缸,、頂銷氣缸、光電傳感器,、光纖傳感器,、電容傳感器、霍爾傳感器,、電感傳感器、磁性傳感器,、電控閥,、安裝支架等組成，主要完成對工件的穿銷動作。具體工作過程如下：
   當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行,，傳輸線運(yùn)行,，等待托盤到位。當(dāng)電感傳感器檢測到托盤到位后,，如果沒有檢測到工件或檢測到工件已經(jīng)穿銷時,，阻擋氣缸縮回，放托盤和工件到下一站,，延時2秒,，阻擋氣缸伸出，等待下一個托盤到位,；如果托盤到位并檢測到工件無銷子時,，延時1秒傳輸線停止運(yùn)行。當(dāng)槽形下料機(jī)構(gòu)檢測到有銷子時,，落料氣缸伸出,，將銷子推到下料口，電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動不*齒輪轉(zhuǎn)動（不*齒輪主動輪每轉(zhuǎn)一圈,，槽形落料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動六分之圈）,，銷子隨槽形落料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動到頂銷氣缸處，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,。頂銷氣缸將銷子頂入工件,，頂銷氣缸縮回，阻擋氣缸縮回,，傳輸線運(yùn)行,，托盤和工件被傳輸?shù)揭徽荆粋€工作周期完成,。

圖4 穿銷單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(五) 檢測單元（圖5）
由觸摸屏、直流減速電機(jī),、擋料氣缸,、檢測氣缸、光電傳感器,、光纖傳感器,、對射傳感器、色標(biāo)傳感器、電感傳感器,、磁性傳感器,、電控閥、安裝支架等組成,，主要完成對工件的檢測,。由升降氣缸帶動檢測支架升降，可同時對工件進(jìn)行多面檢測,。
當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行,，傳輸線運(yùn)行，等待托盤到位,。當(dāng)檢測到托盤到位后,，伸縮氣缸伸出，各檢測傳感器分別對準(zhǔn)工件的各個面,，等待0.5秒開始檢測,，完成后伸縮氣缸縮回，阻擋氣缸縮回,，傳輸線運(yùn)行,，托盤和工件被傳輸?shù)较乱徽荆粋€工作周期完成,。各檢測傳感器的功能為：光電傳感器檢測工件,、對射傳感器檢測工件蓋、光纖傳感器檢測銷子,、色標(biāo)傳感器檢測工件顏色,、電感傳感器檢測銷子的材質(zhì)。

圖5 檢測單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(六) 分揀輸送單元（圖6）
   由直線無桿氣缸,、導(dǎo)桿薄型氣缸,、阻擋氣缸、擺動氣缸,、氣夾,、磁性傳感器、光電傳感器,、電感傳感器,、電磁閥、同步帶輪,、直流減速電機(jī),、工件傳輸裝置,、廢品回收裝置等組成,。
   當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行,，阻擋氣缸伸出，傳輸線運(yùn)行,，當(dāng)電感傳感器檢測到托盤到位后,，若光電傳感器檢測托盤上無工件時，阻擋氣缸縮回,，托盤被傳輸?shù)较乱徽?。若光電傳感器檢測托盤上有工件時，導(dǎo)桿薄型氣缸電磁閥通電,，機(jī)械臂下降,，到位后氣夾動作將工件加緊，然后提升氣缸動作機(jī)械臂上升,。此時,，阻擋氣缸電磁閥通電，放行托盤,。然后對工件按照廢品交替形式處理工件,。
   成品：擺動氣缸電磁閥通電，工件旋轉(zhuǎn)90o并保持5秒,，確保托盤已經(jīng)通過該分揀單元,。然后該單元傳送帶斷電，導(dǎo)桿薄型氣缸電磁閥通電,，機(jī)械臂下降,，工件被垂直放置在傳送帶上進(jìn)行傳輸。
   工件為廢品時：直線無桿氣缸電磁閥通電,，將工件運(yùn)至廢品位,，導(dǎo)桿薄型氣缸電磁閥通電，機(jī)械臂下降,，氣夾松開,，工件被垂直放置在廢品傳送線上并送至廢料盒內(nèi)，機(jī)械臂在該位置保持2秒后,，回到初始位置,。

（圖6）分揀輸送單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(七) 物流倉儲單元（圖7）
   由步進(jìn)電機(jī),、交流伺服電機(jī)、直流減速電機(jī),、直線無桿氣缸,、擺動氣缸,、平行機(jī)械夾、阻擋氣缸,、同步帶輪,、磁性傳感器、光電傳感器,、電容傳感器,、電磁閥、同步帶皮帶傳輸線,、立體庫架,、直齒圓柱齒輪、滾珠絲桿,、渦輪蝸桿減速箱等組成,。主要完成對成品工件分類入庫、依次出庫,。具體工作如下：
   當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行,，直流電機(jī)帶動傳輸線運(yùn)行。
   當(dāng)電容傳感器檢測到托盤后,，光電傳感器檢測托盤上無工件時,，阻擋氣缸縮回，托盤被傳輸?shù)较乱徽尽?     
   當(dāng)光電傳感器檢測有工件后,，電感傳感器沒有檢測到托盤,，Y軸啟動氣爪下降夾取工件，然后驅(qū)動X軸和Y軸,，并根據(jù)工件顏色將工件轉(zhuǎn)移到對應(yīng)庫架入口,。此時，擺動氣缸旋轉(zhuǎn)180o,，直線無桿氣缸帶動擺動氣缸及平行氣夾移動至入口處,。然后Y軸開始啟動，下降將工件水平放置在對應(yīng)倉庫入口傳輸帶上,，庫架上的光電傳感器檢測到工件后,，該倉庫傳輸線開始傳輸工件，延時2秒鐘停止,。然后直線無桿氣缸退回起點(diǎn),，擺動氣缸旋轉(zhuǎn)復(fù)位，X,、Y軸移動提升裝置運(yùn)行到達(dá)初始位置,。
   工件回收：按下工件回收按鈕，倉庫電機(jī)開始反轉(zhuǎn),，如果5秒鐘光電傳感器沒有檢測到工件,，電機(jī)停止,，啟動下一個倉庫電機(jī)，當(dāng)光電傳感器檢測到工件時,，X,、Y移動提升裝置帶動機(jī)械手將工件搬回至搬運(yùn)臺。

（圖7）物流倉儲單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(八) 行車機(jī)械手單元（圖8）
   由平行氣夾、長程導(dǎo)桿氣缸,、交流減速電機(jī),、直流減速電機(jī)、齒輪齒條機(jī)構(gòu),、安全光幕,、主動式紅外傳感器、鏡面漫射傳感器,、光電對射傳感器,，霍爾傳感器、電感傳感器,、定位裝置,、緊急按鈕盒組成，主要完成將托盤從環(huán)形生產(chǎn)線的結(jié)束工位搬運(yùn)到起始工位的工作,。具體工作如下：
   當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行,，傳送帶啟動，帶動托盤運(yùn)行到定位裝置處,，電感傳感器檢測到托盤后,，傳送帶繼續(xù)運(yùn)行1S后停止，長程導(dǎo)桿氣缸伸出,，平行氣夾張開落到托盤兩端夾緊,，長程導(dǎo)桿氣缸縮回，提起托盤,，交流減速電機(jī)啟動,，向右端移動到起始工位，長程導(dǎo)桿氣缸伸出平行氣夾張開將托盤放到傳輸線上,，傳輸線上的電感傳感器檢測到托盤后啟動傳輸線,，托盤進(jìn)入新一輪的工作循環(huán),。
   工作區(qū)域設(shè)有四道安全防線：安全光幕檢測、主動式紅外傳感器檢測,、鏡面漫射傳感器檢測,、光電對射傳感器檢測，在行車工作期間,，任何物體進(jìn)入工作區(qū)域,，行車立即停止工作直至重新按動緊急按鈕盒上的綠色啟動按鈕。

圖8 行車機(jī)械手單元

主要技術(shù)指標(biāo)：

(九) 圓帶轉(zhuǎn)角單元（圖9）
   由轉(zhuǎn)盤,、圓帶,、同步輪、承重輪,、張緊輪組成,，主要完成生產(chǎn)線的90°轉(zhuǎn)向。

（圖9）圓帶轉(zhuǎn)角單元

(十) 圓帶輥道傳輸線（圖10）
   由圓帶,、傳動輪,、輥輪、直流減速電機(jī)組成,，主要完成托盤和工件的傳輸,。

圖10 圓帶輥道傳輸線

(十一) 鏈條輥道傳輸線（圖11）
   由鏈條、鏈輪,、輥輪,、直流減速電機(jī)、玻璃防護(hù)罩組成,，主要完成托盤和工件的傳輸,。

（圖11）鏈條輥道傳輸線

(十二) 皮帶傳輸線（圖12）
   由傳輸帶、同步帶,，同步輪,、直流減速電機(jī)組成，主要完成托盤和工件的傳輸,，為環(huán)形線主要傳送單元,。

（圖12）皮帶傳輸線

(十三) 總控平臺（圖13）

圖13 總控平臺

   控制臺主要由三相電網(wǎng)電壓指示、電源控制部分,、CPU315-2DP主機(jī),、狀態(tài)指示燈,、二位選擇開關(guān)、啟動和停止開關(guān),、急停開關(guān),、復(fù)位開關(guān)、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏等組成,，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行,，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。
1,、二位選擇開關(guān)：控制系統(tǒng)工作方式,，用于系統(tǒng)在聯(lián)機(jī)運(yùn)行模式（右側(cè)檔）及單機(jī)運(yùn)行模式（左側(cè)檔）的切換。
2,、啟動和停止開關(guān)：控制整條流水線的運(yùn)行和停止,，對應(yīng)運(yùn)行和停止指示燈。
3,、急停開關(guān)：當(dāng)環(huán)形生產(chǎn)線有異常情況，在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下,，按下開關(guān),，整條線停止動作。
4,、復(fù)位開關(guān)：在設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障或報警時,，按下復(fù)位開關(guān)，在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下各單元處于停止運(yùn)行狀態(tài),，復(fù)位指示燈亮,。
4、主要技術(shù)指標(biāo)：

六,、 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊（以西門子系統(tǒng)為例）

   控制系統(tǒng)主站采用西門子S7-300(CPU315-2DP),，從站采用西門子S7-200(CPU226)，各站之間使用ProfiBus-DP總線進(jìn)行通訊,，S7-200從站主要用于控制與驅(qū)動設(shè)備層,，并對現(xiàn)場反饋的信號進(jìn)行采集，S7-300主站采集各從站數(shù)據(jù),，協(xié)調(diào)各站運(yùn)行,，并為上位機(jī)的監(jiān)控程序提供數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和10.4英寸彩色工業(yè)觸摸屏,，可以完成系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的集成,。

七、 控制系統(tǒng)

（一）PLC模塊及變頻器選配表（用戶可根據(jù)需要進(jìn)行選配）
表一：德國西門子

（二）配置清單

八、 系統(tǒng)軟件

     系統(tǒng)具備多種組態(tài)軟件,、編程軟件,、管理軟件功能，如WINCC,、OPC,、STEP7、人機(jī)交換和MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件等,，為方便教學(xué)還配有PLC仿真,、氣動仿真、多媒體教室電子管理等軟件,。（以西門子系統(tǒng)為例）
1. 西門子編程軟件
   配有西門子STEP7 MicroWIN SP4和STEP7 V5.3編程軟件,，分別對S7-200和S7-300系列PLC編程、再線監(jiān)控,。編程軟件為用戶開發(fā),、編輯和控制自己的應(yīng)用程序提供了良好的編程環(huán)境。為了能快捷高效地開發(fā)你的應(yīng)用程序,，西門子軟件提供了多種程序編輯器,，軟件還提供了在線幫助系統(tǒng)，以便獲取所需要的信息,。

STEP7 MicroWIN SP4編程軟件    

STEP7 V5.4編程軟件