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SKGMT-40型 自动加工生产線(xiàn)实训装置

设备外观| 设计简述| 主要参数| 组成及功能(néng)| 实训项目| 配置清单

SKGMT-40型 自动加工生产線(xiàn)实训装置
所属类别:机電(diàn)一體(tǐ)化系列
SKGMT-40型 自动加工生产線(xiàn)实训装置
  

·设备外观

·设计简述

实训装置整體(tǐ)设计采用(yòng)开放可(kě)拆装模式,主要由实训桌、多(duō)功能(néng)自动化产線(xiàn)组合模块、可(kě)编程控制器及变频器模块、電(diàn)气控制系统、工具箱、配套资料和電(diàn)脑桌(选配)等组成。集合了工业现场中自动化产線(xiàn)的典型单元,如上料单元、检测单元、多(duō)刀(dāo)位加工中心单元、自动装配单元、搬运机械手单元、皮带输送線(xiàn)单元、智能(néng)分(fēn)拣单元等7大功能(néng)单元,任一单元都能(néng)与其他(tā)单元重新(xīn)组成一个独立系统,而且各单元都应用(yòng)了多(duō)种类型的传感器,分(fēn)别用(yòng)于判断物(wù)體(tǐ)的运动位置、物(wù)體(tǐ)通过的状态、物(wù)體(tǐ)的颜色及材质等。
实训装置涵盖了自动化类中机電(diàn)一體(tǐ)化和電(diàn)气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、传感检测、气动、步进電(diàn)机驱动与调速、机械结构安装与系统调试等内容。通过基于该实训系统的使用(yòng)、训练和培训,能(néng)充分(fēn)锻炼操作者团队协作能(néng)力、计划组织能(néng)力、自动線(xiàn)安装与调试能(néng)力、工程实施能(néng)力、职业素养、交流沟通能(néng)力、效率、成本和安全意识,引导高职院校自动控制类专业教學(xué)改革发展方向,促进工學(xué)结合人才培养模式改革与创新(xīn),培养可(kě)持续发展的满足企业需求的自动化控制高技能(néng)人才。

·主要参数

1、工作電(diàn)源:三相四線(xiàn)AC380V±10%  50Hz;
2、工作环境:温度-10℃~+40℃,相对湿度≤85%(25℃),海拔<4000m;
3、气源压力:0.2Mpa~0.55Mpa;
4、装置容量:≤1.5KVA;
5、外形尺寸:1350mm×970mm×1300mm;
6、安全保护:具有(yǒu)漏電(diàn)压、漏電(diàn)流保护,安全符合國(guó)家标准。

·组成及功能(néng)

实训装置由实训桌、多(duō)功能(néng)自动化产線(xiàn)组合模块、可(kě)编程控制器及变频器模块、電(diàn)气控制系统、工具箱、配套资料和電(diàn)脑桌(选配)等组成。
(一)实训桌
实训桌主體(tǐ)由型材框架、型材桌面板、封板、控制面板、自吸合双开门、多(duō)功能(néng)网孔板和万向轮等组装而成。
其中框架采用(yòng)8040R和4040型工业型材组成搭接而成,外侧配有(yǒu)橙色衬条装饰;型材桌面板采用(yòng)工业标准2080铝型材并通过1.5mm冷轧钢板组装而成,内置专用(yòng)螺母,可(kě)自由固定各种机械机构,固定方式≥200种,可(kě)以完成更多(duō)的实训操作;封板采用(yòng)≥1.2mm冷轧钢板制作,橘红色喷塑处理(lǐ);
控制面板位于实训桌正前方,控制面板采用(yòng)≥1.2mm冷轧钢板橘色喷塑处理(lǐ),且呈50°斜角,符合人體(tǐ)工程學(xué),方便操作;面板安装有(yǒu)启动、停止、复位、急停按钮并集成触摸屏安装位,用(yòng)于进行工作站各项控制功能(néng),按钮均配有(yǒu)透明翻盖式保护罩,防止发生误触。
实训桌正面下方设有(yǒu)自吸合双开门,采用(yòng)铝合金高强度合页固定,前门板设置≥300mm×300mm有(yǒu)深棕色有(yǒu)机玻璃观察窗,设备维护方便。
实训桌内部设有(yǒu)多(duō)功能(néng)网孔板机构,网孔采用(yòng)5mm椭圆長(cháng)孔,整體(tǐ)设计规范、合理(lǐ),電(diàn)气元器件在任何角度、任何方位都能(néng)轻松装配、调整。
实训桌底部安装有(yǒu)4个高强度带刹車(chē)万向轮方便实训装置的移动和固定。
(二)多(duō)功能(néng)自动化产線(xiàn)组合模块
由上料单元、检测单元、多(duō)刀(dāo)位加工中心单元、自动装配单元、搬运机械手单元、皮带输送線(xiàn)单元、智能(néng)分(fēn)拣单元7个单元组成。
1、上料单元
上料单元主要组成包括竖式料筒,推料气缸,物(wù)料检测传感器,安装支架平台,材料检测装置部件,接線(xiàn)端子单元,工件(规格大40mm小(xiǎo)29mm黑色、白色尼龙工件及喷砂铝制金属小(xiǎo)物(wù)块)等部件,上料单元是设备的起始单元,在整个系统中,起着向系统中的其他(tā)单元提供原料的作用(yòng),将放置在料仓中待加工工件(原料)自动地推出到皮带传输線(xiàn)上,以便在后续工作单元完成物(wù)料的检测、加工、分(fēn)拣及搬运功能(néng)。
上料单元的具體(tǐ)功能(néng):系统启动后,推料气缸推出,把料槽中最底层的工件推到传输線(xiàn)上。工件到位传感器检测到工件到位后,推出气缸缩回,倒数第二层工件落到最底层,等待推出。
2、检测单元
检测单元主要组成:電(diàn)感式传感器,電(diàn)容式传感器,色标传感器,材料检测装置部件,接線(xiàn)端子单元等,主要完成对工件信息的检测,包括材质、颜色,并根据系统要求,识别出废品,以便进行分(fēn)拣。
检测单元的具體(tǐ)功能(néng):皮带输送線(xiàn)启动运行,检测单元的传感器(電(diàn)感式、電(diàn)容式、色标式)对经过的工件进行检测,并将检测信息传递给下一单元。
3、多(duō)刀(dāo)位加工中心单元
多(duō)刀(dāo)位加工中心单元主要组成:電(diàn)感式传感器、磁性传感器、导杆气缸、直流電(diàn)机、步进電(diàn)机及定位装置、升降装置、刀(dāo)具库等部件组成。主要完成对工件的加工,分(fēn)别对工件进行铣、镗、磨的加工过程。
多(duō)刀(dāo)位加工中心单元的具體(tǐ)功能(néng):经过检测的合格工件经皮带传送单元运送到加工中心加工位置时,定位装置动作,对工件进行固定,定位后薄型双导杆气缸下降带动加工中心的刀(dāo)具一、二、三電(diàn)机依次对工件进行加工;加工完成上升到位后,定位装置缩回;传送带启动,运输到下一个工位。
4、皮带传送单元
皮带传送单元主要组成:尼龙片基带、三相异步電(diàn)动机、变频器、旋转编码器、同步轮及型材支架、钣金支架等组成。主要完成对工件的输送任務(wù)。
皮带传送单元的具體(tǐ)功能(néng):通过变频驱动三相交流异步電(diàn)机带动皮带传输,完成对工件的输送,通过在传输線(xiàn)经检测单元、加工单元后实现对工件的信息检测采集、工件的加工、废品的分(fēn)拣等,最后完成合格产品由搬运机械手搬运,不合格产品则直接传送至传送带末端是废料盒中,实现对工件的输送。
5、搬运机械手单元
搬运机械手单元主要组成:磁性传感器、旋转气缸、冶具缸、平行机械爪及升降装置等部件组成。主要完成对工件的搬运、装配任務(wù)。
搬运机械手单元的具體(tǐ)功能(néng):加工完成的工件经皮带传送单元输送到待搬运工位,然后定位装置动作,固定住工件,搬运机械手下降夹取工件,夹紧后机械手上升,上升到位后进行旋转,检测旋转到位后机械手下降,手爪松开,将工件装配到工件盒中。
6、自动装配单元
自动装配单元主要组成:竖式料筒、推料气缸、物(wù)料检测传感器、安装支架平台、装配平台、接線(xiàn)端子等组成。主要是按照需要将放置在料仓中待装配壳體(tǐ)自动地推出到装配平台上,在装配平台上完成工件的封装。
自动装配的具體(tǐ)功能(néng):系统启动后,推料气缸推出,把料槽中最底层的壳體(tǐ)推到装配平台上。工件到位传感器检测到工件到位后,推出气缸缩回,倒数第二层工件落到最底层,待装配完成,智能(néng)分(fēn)拣机构分(fēn)拣完成后,再推出一个壳體(tǐ)。
7、智能(néng)分(fēn)拣单元
智能(néng)分(fēn)拣单元主要组成:包括丝杆模组,直線(xiàn)标尺、接近开关、限位开关、伺服電(diàn)机、伺服驱动器、导杆气缸及安装支架平台、分(fēn)拣库位、接線(xiàn)端子单元等组成,是设备的最后一个单元,主要完成对成品的智能(néng)分(fēn)拣入库。
伺服電(diàn)机及伺服驱动器采用(yòng)台达B2系列200W伺服電(diàn)机及伺服電(diàn)机驱动器。
智能(néng)分(fēn)拣单元的具體(tǐ)功能(néng):装配单元装配完成后,伺服電(diàn)机启动,驱动丝杆模组运动,到达取料位置后,分(fēn)对成品进行分(fēn)拣,可(kě)按照颜色、材质组合进行分(fēn)拣,分(fēn)拣机械手下降夹取成品工件,根据上一单元的检测结果,将成品分(fēn)拣到不同工件库中,最多(duō)有(yǒu)4种组合。
8、整體(tǐ)设备的运行流程
第一步:由第一上料站将直径29mm的黑色、白色尼龙和金属工件A分(fēn)别依次由推料气缸动作至变频控制交流電(diàn)机传送带上;
第二步:在传送带上,工件A被分(fēn)别检测材质和颜色,对于废料(黑色有(yǒu)机物(wù)料)将跳过加工工位直接被运往废料中心,合格物(wù)料则被传送到加工工位待加工;
第三步:加工工位的检测传感器在检测到物(wù)料到位后,加工工位的夹具将完成对物(wù)料固定,固定位置后,加工工位开始依次按顺序选择三套刀(dāo)具对工件进行加工,加工完毕后,加工工位夹具打开;
第四步:传送带开动将工件送往待安装搬运工位,工件抵达安装搬运工位后,安装搬运机器手通过吸盘开始搬运工件A,并将工件A搬运至第二上料站处待命;
第五步:第二上料站将40mm白色、黑色工件B进行上料,完毕后,安装搬运机器手将工件A安装进工件B中;
第六步:由伺服控制分(fēn)拣机械手对安装完成的工件组合进行搬运,并依次按照4种组合分(fēn)拣到相应的仓储盒中。
(三)可(kě)编程控制器及变频器模块
选配一:
采用(yòng)三菱第3代小(xiǎo)型可(kě)编程控制器FX3U-32MR/ES-A,配一套供電(diàn)電(diàn)压AC100~240V,集成16路数字量输入(DC24V,5~7mA,漏型・源型可(kě)切换)/16路数字量输出(继電(diàn)器输出),内置64000步RAM存储器、7680点辅助继電(diàn)器、512点定时器、2点模拟量電(diàn)位器、高速计数器,集成RS422接口,支持RS232、RS422、RS485、N:N网络、MODBUS、CC-LinK通讯,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
采用(yòng)三菱第3代小(xiǎo)型可(kě)编程控制器FX3U-16MT/ES-A,配两套供電(diàn)電(diàn)压AC100~240V,集成8路数字量输入(DC24V,5~7mA,漏型・源型可(kě)切换)/8路数字量输出(晶體(tǐ)管漏型输出),内置64000步RAM存储器、7680点辅助继電(diàn)器、512点定时器、2点模拟量電(diàn)位器、高速计数器、3轴高速脉冲输出(最大100KHZ),集成RS422接口,支持RS232、RS422、RS485、N:N网络、MODBUS、CC-LinK通讯,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
采用(yòng)三菱E800通用(yòng)型系列变频器E840,功率0.75KW配一套供電(diàn)電(diàn)压3AC~380V,输出频率0.2~400Hz,精度0.01%。集成7路数字量输入,1路继電(diàn)器输出,2路集電(diàn)极开路输出,2路模拟量输入(0~5V,0~10V,4~20mA),1路模拟量输出(0~10V);支持Modbus RTU通讯。具有(yǒu)先进磁通矢量控制、通用(yòng)磁通矢量控制、V/F控制、最佳励磁控制;具备欠電(diàn)压、过電(diàn)压、过载、接地故障、短路、堵转、缺相、電(diàn)机过温、变频器过温、风扇故障、CPU异常、参数错误等保护功能(néng)
选配二:
采用(yòng)西门子高性价比小(xiǎo)型PLC产品S7-200 Smart CPU SR30配一套供電(diàn)電(diàn)压AC85~264V,集成18路数字量输入(DC24V 4mA,漏型・源型可(kě)切换)/12路数字量输出(继電(diàn)器输出),内置18KB程序存储器、12KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器(最大200KHz),集成RS485接口、以太网接口,支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
采用(yòng)西门子高性价比小(xiǎo)型PLC产品S7-200 Smart CPU ST30配一套供電(diàn)電(diàn)压DC20.4~28.8V,集成18路数字量输入(DC24V 4mA,漏型・源型可(kě)切换)/12路数字量输出(晶體(tǐ)管源型输出),内置18KB程序存储器、12KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器(最大200KHz),3轴高速脉冲输出(最大100KHZ),集成RS485接口、以太网接口,支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
采用(yòng)西门子高性价比小(xiǎo)型PLC产品S7-200 Smart CPU ST40配一套供電(diàn)電(diàn)压DC20.4~28.8V,集成24路数字量输入(DC24V 4mA,漏型・源型可(kě)切换)/16路数字量输出(晶體(tǐ)管输出),内置24KB程序存储器、16KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器(最大200KHz),3轴高速脉冲输出(最大100KHZ),集成RS485接口、以太网接口,支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
采用(yòng)西门子基本型变频器V20,功率0.37KW配一套供電(diàn)電(diàn)压1AC~230V,输出频率0~550Hz,精度0.01Hz。带有(yǒu)RS485通信接口,集成4路数字量输入,2路继電(diàn)器输出,2路模拟量输入(±10V,0~10V,0~20mA,12位分(fēn)辨率),1路模拟量输出(0~20mA);具有(yǒu)線(xiàn)性V/F控制、平方V/F控制、可(kě)编程多(duō)点设定V/F控制,磁通電(diàn)流控制、電(diàn)压/频率控制等工作模式;可(kě)进行PID控制、BICO功能(néng)、多(duō)脉冲高转矩启动模式、单脉冲高转矩启动模式、防堵模式、多(duō)泵控制、弹性電(diàn)压提升控制、摆频功能(néng)、滑差补偿、双斜坡、PWM调制;具备霜冻保护、冷凝保护、气穴保护、动能(néng)缓冲、负载故障检测功能(néng)。
(四)電(diàn)气控制系统
電(diàn)气控制系统主要由7寸工业触摸屏、電(diàn)气按钮、電(diàn)感传感器、光電(diàn)传感器、接線(xiàn)端子、安全插座、空气压缩机和Φ4/Φ6气管等组成。工业触摸屏位于实训桌控制面板上,方便操作使用(yòng),采用(yòng)昆仑通态MCGS TPC7032KT,供電(diàn)電(diàn)压24±20%VDC,Cortex-A8 CPU,主频600MHz,内存128M; 7英寸高亮度TFT液晶显示屏,分(fēn)辨率800×480;集成RS232、RS485、USB接口,可(kě)扩展CAN总線(xiàn)接口,产品经CE/FCC认证,防护等级IP65,预装MCGS嵌入式组态软件(运行版),具备强大的图像显示和数据处理(lǐ)功能(néng)。
(五)空气压缩机
供電(diàn)電(diàn)压AC220V,功率600W,工作压力0.2-0.8MPa可(kě)调。
(六)工具箱
配备含内六角扳手、電(diàn)烙铁、焊锡丝、烙铁架、尖嘴钳、剥線(xiàn)钳、压線(xiàn)钳、剪刀(dāo)、斜口钳、十字螺丝刀(dāo)、一字螺丝刀(dāo)、钟表螺丝刀(dāo)、万用(yòng)表、電(diàn)工胶带。
(七)配套资料
含安全实验导線(xiàn)、配套程序、实训指导书、可(kě)编程控制器视频教程等
(八)電(diàn)脑桌
主體(tǐ)部分(fēn)采用(yòng)工业标准铝型材(规格30×30)组装而成,封板采用(yòng)1.5mm冷轧钢板喷塑处理(lǐ);
桌面上方设置有(yǒu)显示器围栏,采用(yòng)1.5mm冷轧钢板冲φ6.5mm工艺孔,既美观又(yòu)实用(yòng),防止显示器坠落;
键盘铁质材料加工喷塑而成,通过加重型轴承导轨吊装在桌面板下方,抽出缩回自如;
桌體(tǐ)配有(yǒu)4个带刹車(chē)万向轮,方便電(diàn)脑桌移动和固定;
尺寸:600mm×500mm×1000mm(桌面离地800mm)。

·实训项目

(一)气动系统的安装与调试
1、气动方向控制回路的安装与调试
2、气动速度控制回路的安装与调试
3、气动旋转控制回路的安装与调试
4、气动顺序控制回路的安装与调试
5、气动机械手装置的安装与调试
6、气动冲压装置的安装与调试
7、气动系统的安装与调试
(二)電(diàn)气控制電(diàn)路的安装
1、交流伺服電(diàn)机控制電(diàn)路的连接与调试
2、步进電(diàn)机控制電(diàn)路的连接与调试
3、直流電(diàn)机控制電(diàn)路的连接与调试
4、三相异步電(diàn)机控制電(diàn)路的连接与调试
5、气动顺序动作控制電(diàn)路安装与调试
6、气动机械手電(diàn)路安装与调试
7、皮带传送電(diàn)路安装与调试
8、自动生产線(xiàn)整机電(diàn)气联调
(三)PLC编程
1、步进電(diàn)机控制程序编写
2、交流异步電(diàn)机正反转控制程序编写
3、交流异步電(diàn)机调速控制程序编写
4、交流伺服電(diàn)机正反转控制程序编写
5、交流伺服電(diàn)机无极变速控制程序编写
6、交流伺服電(diàn)机多(duō)点定位控制程序编写
7、上料模块控制程序编写
8、搬运机械手控制程序编写
9、皮带传送線(xiàn)控制程序编写
10、多(duō)刀(dāo)位加工中心控制程序编写
11、物(wù)料分(fēn)拣搬运控制程序编写
12、数据读写程序编写与调试
(四)机電(diàn)设备安装与调试
以井式上料机构、多(duō)刀(dāo)位加工中心、自动装配机构、气动搬运机械手、皮带传送線(xiàn)、物(wù)件分(fēn)拣和自由实训操作台等工作单元及相应的PLC模块、变频器模块、步进電(diàn)机驱动模块、伺服電(diàn)机驱动模块和各种工业传感器等控制检测单元构成硬件平台,可(kě)完成下列机電(diàn)设备安装和控制的训练任務(wù):
1、井式供料机构的安装与调试
2、多(duō)刀(dāo)位加工中心的安装与调试
3、冲压加工机构的安装与调试
4、多(duō)工位自动装配机构的安装与调试
5、气动搬运机械手设备安装与调试
6、皮带传送線(xiàn)设备安装与调试
7、物(wù)件分(fēn)拣机构的安装与调试

·配置清单