SKFMA-20型 微型柔性自动环形生产線(xiàn)实训系统
所属类别：智能(néng)制造系列
·设备外观
·设计简述
本系统主要包括环形工件传输站、上料检测站、搬运站、加工站、安装站、搬运安装站、分(fēn)类搬运站、分(fēn)类站共八站，完成上料——传输——加工——安装——传输——分(fēn)类存储工序。该实训设备的特点是：具有(yǒu)较好的柔性，每站各有(yǒu)一套PLC 控制系统独立控制，可(kě)将八个站分(fēn)开培训，同时容纳较多(duō)的學(xué)员同时學(xué)习。在基本站模块培训完成以后，又(yòu)可(kě)以将相邻的二站、三站…直至八站连在一起，可(kě)以组件环形生产線(xiàn)，學(xué)习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。主控站设在第一站，配置為(wèi)西门子S7-1500主机。其他(tā)从站為(wèi)S7-200smart系列主机。总線(xiàn)结构采用(yòng)西门子profinet总線(xiàn)通信，使各站之间的控制信息和状态数据能(néng)够实时相互交换。具有(yǒu)良好的人机界面，便于操作。
·主要参数
1.工作電(diàn)源：单相三線(xiàn)AC220V±10% 50Hz ；2.气源压力：0.4～1.6MPa
3.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m；
4.装置容量：＜1.5kVA；
5.整机尺寸：3700mm×2500mm×1600m；
6.安全保护：具有(yǒu)漏電(diàn)保护、过载保护、安全性符合國(guó)家标准。
·组成及功能(néng)
（1）环形工件传输站该站由四条直線(xiàn)传输带组成，其中三条直線(xiàn)传输带有(yǒu)二个拦截缸和推料缸，每条传输带由交流减速電(diàn)机进行传动控制，控制系统由开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、電(diàn)机调速器、電(diàn)磁阀及气缸组成。主要完成工件上料、传送并传递工件颜色。
（2）上料检测站
由自动推料装置、传送带机构、自动拦截机构、检测工件和颜色的光電(diàn)开关、开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、直流電(diàn)机、電(diàn)磁阀及气缸组成。主要完成工件上料、传送并检测工件颜色。
（3）搬运站
由机械手、横臂、回转台、磁性传感器、开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多(duō)种类型電(diàn)磁阀及气缸组成。主要完成将工件从上站搬至下一站。
（4）加工站
由直流電(diàn)机驱动的回转工作台、步进電(diàn)机驱动的模拟换刀(dāo)机构、检测缸组件、检测工件、转台到位传感器、直流電(diàn)机打孔装置、开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、電(diàn)机、多(duō)种类型電(diàn)磁阀及气缸组成。主要完成用(yòng)回转工作台将工件在四个工位间转换，钻孔站打孔（带模拟换刀(dāo)机构），检测打孔深度。
（5）安装站
由吸盘机械手、上下摇臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多(duō)种类型電(diàn)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。
（6）搬运安装站
由平移工作台、吊臂、机械手、开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O口板、通讯接口板、多(duō)种类型電(diàn)磁阀及气缸组成。主要完成工件的安装与搬运。
（7）分(fēn)类搬运站
由机械手、横臂、回转台、電(diàn)感式传感器、开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多(duō)种类型電(diàn)磁阀及气缸组成。主要完成将工件从上站搬至下一站。
（8）分(fēn)类站
由滚珠丝杆二维机构、直線(xiàn)轴承、直線(xiàn)导轨、工件推出部件、分(fēn)类料仓、开关電(diàn)源、可(kě)编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、步进電(diàn)机、電(diàn)磁阀及气缸组成。主要完成按工件类型分(fēn)类，将工件推入库房。
（9）PLC控制系统
1）主站PLC使用(yòng)西门子S7-1500PLC各从站PLC使用(yòng)西门子S7-200 SMARTPLC。
2）主控站设在第一站，配置為(wèi)西门子S7-1500主机。
3）MCGS TPC7061TI寸工业触摸屏安装在上料站。
4）具有(yǒu)良好的人机界面，便于操作。
（10）气动系统
气动系统的各站安装在槽型的铝型材平板上，各站可(kě)容易的连接在一起组成一条自动加工生产線(xiàn)系统，控制系统采用(yòng)西门子PLC进行控制，即每站各有(yǒu)一套PLC控制系统独立控制，在基本站模块培训完成以后，又(yòu)可(kě)以将相邻的两站、三站…直至八站连在一起组成一条环形生产線(xiàn)。每个站安装四个車(chē)轮,方便移动。系统配备空气压缩机用(yòng)于系统的气动回路供气。
·实训项目
1.传感器培训该系统所使用(yòng)的传感器数量达四十多(duō)个，有(yǒu)電(diàn)容式的、電(diàn)感式的、光電(diàn)式的以及電(diàn)磁式的， 每一个都有(yǒu)着各自的特性、发挥着不同的作用(yòng)， 使系统得以可(kě)靠工作。通过了解设备中各类传感器的工作特性,可(kě)加强學(xué)生对这些传感器的感性认识， 再结合老师对传感器工作原理(lǐ)的分(fēn)析和特性演示，可(kě)使學(xué)员快速掌握所學(xué)知识。
2.气动技术培训
该装置上使用(yòng)了大量的气动元件，包括多(duō)种電(diàn)控气动阀、多(duō)种气动缸、气动夹爪、真空吸盘、真空发生器、过滤调压阀等。 在學(xué)习这些气动元件时，學(xué)生不但可(kě)以单独學(xué)习每一种分(fēn)离元件， 还可(kě)以在學(xué)习时了解各种气动元件之间以及气动元件与其它元件之间是如何配合起来进行协调工作的。
3.PLC 技术培训
该系统所提供的八套工作站各自都有(yǒu)一套PLC 控制器，这使得它可(kě)以分(fēn)成八个完全独立的工作站， 使二十几个學(xué)生可(kě)以同时进行學(xué)习， 而且每个學(xué)员都有(yǒu)动手的机会。 在该设备上學(xué)员不但可(kě)以學(xué)习PLC 的各种技术， 而且可(kě)以學(xué)习综合科(kē)技环境下PLC 的多(duō)种应用(yòng)。 為(wèi)灵活學(xué)习和掌握PLC 的各方面知识提供了条件。
4.電(diàn)气控制系统培训
八个工作站其電(diàn)控部分(fēn)全部按照工业标准和习惯进行设计， 并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。 學(xué)员在该设备上可(kě)學(xué)习電(diàn)路原理(lǐ)图分(fēn)析、PLC 各I/O 地址查对和新(xīn)设备電(diàn)路连線(xiàn)分(fēn)析方法。
5.机械系统安装调试培训
八个工作站可(kě)让各组學(xué)员将机械部分(fēn)全部的或部分(fēn)的拆去， 再按要求将其重新(xīn)组装， 并且调试至系统可(kě)正常、可(kě)靠地工作。 这对提高在校學(xué)生动手能(néng)力有(yǒu)极大帮助。
6.電(diàn)机驱动技术培训
配有(yǒu)步进電(diàn)机驱动系统，學(xué)生在學(xué)习步进電(diàn)机的原理(lǐ)及应用(yòng)时，在这里可(kě)以得到切实的应用(yòng)；此外，系统中还有(yǒu)其他(tā)電(diàn)机，对于各种電(diàn)机的特点、驱动方式及应用(yòng)，學(xué)生都会有(yǒu)所了解和认识。
7.系统维护和故障检测技术培训
这部分(fēn)培训重点介绍机電(diàn)一體(tǐ)化系统日常维护的内容和方法， 以及系统常见故障分(fēn)析、排除的方法。
8.计算机组态监控技术培训
随着对工业自动化的要求越来越高，以及大量控制设备和过程监控装置之间通信的需要,监控和数据采集系统越来越受到重视。掌握上位计算机监控技术也是學(xué)生的必修课程。该系统采用(yòng)的是國(guó)内流行的典型工业控制组态监控软件。通过该软件的學(xué)习可(kě)了解实际工程中的常见问题及处理(lǐ)方法。
9.网络技术培训
该系统各站设计可(kě)完全独立工作，學(xué)生依据控制要求编写本站PLC程序，并调试正常后，通过网络技术、把多(duō)个站联成一套完整的现代生产物(wù)流系统。控制系统基于西门子profinet总線(xiàn)网络搭建，要求各站PLC加入数据的交换处理(lǐ)环节，增加了學(xué)习PLC网络通信方面的内容，对掌握相应的知识提供方便的训练条件。
