TWB-QR10型MES網絡型模塊式柔性自動化生產線實訓設備

一、產品概述：

模塊式柔性自動化生產線實訓系統是一種最為典型的機電一體化、自動化類產品，它是為職業院校、技工學校、教育培訓機構等而研制的，它適合機械制造及其自動化、機電一體化、電氣工程及自動化、自動化工程、控制工程、測控技術、計算機控制、自動控制、機械電子工程、機械設計與理論、等相關專業的教學和培訓。它在接近工業生產制造現場基礎上又針對教學進行了專門設計，強化了各種控制技術和工程實踐能力。

實訓系統由8個單元組成。分別為：上料檢測單元、搬運單元、加工檢測單元、分揀單元、傳送分揀單元、機器人單元、安裝單元、分類倉儲單元

視覺識別單元，控制系統可以選用西門子，三菱或歐姆龍的PLC進行控制，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統獨立控制，在基本單元模塊培訓完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站…直至八站連在一起，學習復雜系統的控制、編程、裝配和調試技術。

實訓系統包含了機電一體化專業中的氣動、電機驅動與控制、PLC、傳感器等多種控制技術，適合相關專業學生進行工程實踐、課程設計及初上崗位的工程技術人員進行培訓，是培養機電一體化人才的理想設備。

參考圖（以實物為準）

二、產品特點

1、系統將機械、氣動、電氣控制、電機傳動、傳感檢測、PLC以及工業網絡控制技術有機地進行整合，結構模塊化，便于組合，可以完成各類單項技能訓練和綜合性項目訓練?？梢赃M行機械部件安裝與調試、氣動系統的安裝與調試、電氣控制電路的安裝和PLC編程、機電設備安裝與調試、自動控制系統安裝與調試、工業網絡控制系統安裝與調試于一體，能較好地滿足實訓教學、工程訓練的需要。

2、系統無論機械結構還是控制，都采用統一標準接口，具有很高的兼容和擴展性，隨工業現場技術的快速發展，本系統可以緊跟現場技術升級擴展，深入地滿足實訓教學的需要。

3、本系統可以鍛煉學習者創新思維和動手能力，學習者可以利用本系統從機械組裝、電氣設計、接線、PLC編程與調試、現場總線組建與維修等方面進行工程訓練。

4、西門子PLC采用西門子PROFINET網絡通信，使各站之間的控制信息和狀態數據能夠實時相互交換，配有10英寸，256色工業彩色觸摸屏，實現工業控制。

三、技術性能

1、輸入電源：單相三線AC220V±10%  50Hz

2、工作環境：溫度-10℃～40℃ 相對濕度≤85%（25℃）海拔＜4000m

3、裝置容量：≤1.5kVA

4、外形尺寸：380cm×170cm×140cm

5、安全保護：具有漏電壓、漏電流保護，安全符合國家標準

四、系統組成及配置：

(一)上料檢測單元

1、主要組成與功能

由料斗、回轉臺、導料機構、平面推力軸承、工件滑道、提升裝置、檢測工件和光電開關、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、直流減速電機、電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位，提升裝置將工件提升并檢測工件是否到位。

（1）料斗：用于存放物料。

（2）回轉臺：帶動物料轉動

（3）導料機構：使物料在回轉臺上能按照設定好的方向旋轉，輸送工件。

（4）工件滑道：使物料下滑到物料臺上。

（5）直流減速電機：用于驅動回轉臺轉動，通過導料機構輸送工件。

（7）光電傳感器：檢測物料到達等待抓取位。

（8）磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給PLC發出一個到位信號。（磁性傳感器接線時注意藍色接“-”，棕色接“PLC輸入端”）。

（9）單桿氣缸：由單向氣動電控閥控制。當氣動電磁閥得電，氣缸伸出，同時將物料送至直線移動裝置上。

（10）警示燈：系統上電、運行、停止信號指示。

（11）安裝支架：用于安裝提升氣缸及各個檢測傳感器。

（12）控制按鈕板：用于系統的基本操作、單機控制、聯機控制。

（13）電氣網孔板：主要安裝PLC主機模塊、空氣開關、開關電源、I/O接口板、各種接線端子等。

2、主要技術指標

（1）控制電源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器：西門子

（3）永磁直流減速電機：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/24V

（4）電磁閥：4V110-06

（5）調速閥：出氣節流式

（6）磁性傳感器：D-C73L

（7）單桿氣缸：CDJ2B16-75

（8）光電傳感器：SB03-1K

（二）搬運單元

1、主要組成與功能

氣動機械手由:氣動手指、雙導桿氣缸、單桿氣缸、旋轉氣缸、磁性傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥組成。主要完成將工件從上料單元搬運到加工單元待料區工位。

（1）氣動機械手：完成工件的抓取動作，由雙向電控閥控制，手爪放松時磁性傳感器有信號輸出，磁性開關指示燈亮。

（2）雙導桿氣缸：控制機械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。

（3）回轉臺：采用旋轉氣缸設計，由雙向電控氣閥控制機械的左、右擺動。

（4）單桿氣缸：由單向氣動電控閥控制。當氣動電磁閥得電，氣缸伸出，同時將物料送至等待位。

（5）磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給PLC發出一個到位信號。（磁性傳感器接線時注意藍色接“-”，棕色接“PLC輸入端”）。

（6）開關電源：完成整個系統的供電任務。

（7）I/O接口板：完成PLC信號與傳感器、電磁信號、按鈕之間的轉接。

（8）控制按鈕板：用于系統的基本操作、單機控制、聯機控制。

（9）安裝支架：用于安裝提升氣缸及各個檢測傳感器。

（10）電氣網孔板：主要安裝PLC主機模塊、空氣開關、開關電源、I/O接口板、各種接線端子等。

2、主要技術指標

（1）控制電源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器（西門子）

（3）電磁閥：4V110-06-DC24V

（4）調速閥：出氣節流式

（5）磁性傳感器：D-C73

（6）氣動機械手：MHZ2-16D

（7）旋轉氣缸：MSQB20R

（8）雙聯氣缸：CXSM15-100

（9）單桿氣缸：CDJ2KB16-45

（三）加工與檢測單元

1、主要組成與功能

由6工位回轉工作臺、刀具庫（3種刀具）、旋轉式加工系統、加工組件、檢測組件、步進驅動器、兩相步進電機、光電傳感器、接近開關、開關電源、平面推力軸承、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、電氣網孔板、通訊接口板、直流減速電機、多種類型電磁閥及氣缸組成，回轉工作臺有六個旋轉工位，加工站主要完成工件的加工（鉆孔、銑孔），并進行工件檢測。

（1）單桿氣缸：檢測單桿氣缸進行深度測量，單向電控氣閥控制。當電控氣閥得電，氣缸升出，檢測打孔深度。

（2）薄型雙導桿氣缸：刀具主軸電機的上升與下降由薄型雙導桿氣缸控制，氣缸動作由單向電控氣閥控制。

（3）輔助加工裝置：由單桿氣缸推動頂桿機構，實現對工件的夾緊。

（4）電感傳感器：轉盤旋轉到位檢測，在工位到位后傳感器信號輸出。（接線注意棕色接“+”、藍色接“-”、黑色接輸出）

（5）光電傳感器：用于檢測工件的正常與否，當工件為正常時，傳感器有信號輸出；反之，無輸出。（接線注意棕色接“+”、藍色接“-”、黑色接輸出）

（6）步進電機：采用步進電機旋轉，進行刀具庫的選擇。

（7）加工電機：采用直流電機旋轉，模擬鉆頭軸轉動，模擬絞刀擴孔等完成工件加工。

（8）搬運裝置：裝置上設有六個工位，分別為：待料工位、加工工位、檢測工位、中轉工位，工件的工位轉換，由電感傳感器定位，直流減速電機控制。

2、主要技術指標

（1）控制電源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器：西門子

（3）步進電機驅動器：三相驅動輸出，電流≥5A,細分≥10000步/圈

（4）步進電機：573J09軸長：30mm6A

（5）直流減速電機（加工電機）：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/DC24V

（6）直流減速電機（搬運裝置）：ZGA25RP37.9i/DC24V/rpm:120

（7）電磁閥：4V110-06

（8）透明繼電器：ARM2F-L/DC24V帶燈

（9）調速閥：出氣節流式

（10）磁性開關：D-C73L、D-A73L

（11）氣缸：CDJ2B16-45/CXSM15-100

（12）光電開關：E3Z-LS61

（13）電感傳感器：LG8-1K

（14）電感傳感器：LE4-1K

（四）搬運分揀單元

1、主要組成與功能

由擺臺、無桿氣缸、薄型氣缸、氣動手指、推料氣缸、磁性傳感器、廢料存儲器、工業導軌、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥組成，主要完成根據上一站的加工完成信號和廢料信號，完成廢料分揀、搬運任務。工件搬運到成品輸送線上或搬運到廢料盒處，擺臺返回原位等待下一個工件。

（1）擺臺：由薄型氣缸控制，實現三個位置向左、中間、向右的擺動。

（2）前臂單桿氣缸：控制擺臺前臂上下動作，由單向電控閥控制，電磁閥得電，前臂底下。

（3）電磁閥：用于控制各個氣缸的升出、縮回動作。

（4）推料氣缸：完成廢料的分揀任務。

（5）廢料存儲器：系統檢測為廢料的工件，分揀出來，由推料氣缸將工件推入廢料存儲器內。

（6）氣動手指：完成工件的夾取任務。

2、主要技術指標

（1）控制電源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器:西門子

（3）電磁閥：4V110-06DC24V

（4）調速閥：出氣節流式

（5）磁性開關：D-C73

（6）氣缸：CDJ2B16-30

（7）氣動手指：MHZ2-16D

（8）浮動接頭：SC-20-F/M6*1

（五）傳送分揀單元

1、主要組成與功能

由直線皮帶輸送線、分揀料槽、旋轉氣缸、變頻器、三相交流減速電機、光電傳感器、光纖傳感器、顏色傳感器、電磁閥、開關電源、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板等組成，主要完成將材料顏色不合格的工件分揀出來，同時將合格產品傳送至下一站。

（1）直線皮帶輸送線：主要完成將物料輸送到相應的位置

（2）分揀料槽：完成將材料顏色不合格的工件分揀出來

（3）旋轉氣缸：將物料導入料槽，由單向電控氣閥控制。

（4）變頻器：控制交流電機，實現變頻調速。

（5）三相交流減速電機：驅動傳送帶轉動，由變頻器控制。

（6）光電傳感器：當有物料到放入時，給PLC一個輸入信號。（接線注意棕色接“+”、藍色接“-”、黑色接輸出）。

（7）光電傳感器：檢測上一單元的物料。

（8）光纖傳感器：物料經過時檢測物料的顏色。

（9）顏色傳感器：物料經過時檢測物料的顏色。

2、主要技術指標

（1）控制電源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器:西門子

（3）變頻器：V20功率：0.37KW

（4）三相交流減速電機：41K25GN-S3/4GN10K

（5）電磁閥：4V110-06

（6）調速閥：出氣節流式

（7）磁性開關：D-A93L

（8）氣缸：MSQB10R

（9）光電傳感器：SE01-1K

（10）光纖傳感器：E3X-NA11E32-DC200

（11）電容傳感器：JD-CP18-30DN

（六）機器人單元

1、主要組成與功能

1.1、工業機器人本體系統配置參數：

1） 功能、參數及特點描述：

① ABB機器人IRB120-3/0.58，有效負載3kg，臂展0.58米，重復定位精度0.01mm；鋁合金馬達，結構輕巧，功率強勁，確保精準度，本體重25kg；多角度安裝，可使其不受任何空間限制；氣路管路與用戶信號線纜由機身底腳至手腕全部嵌入機器人內部，利于機器人集成；

② 配套IRC5工業緊湊型控制器，有效節省占地空間，AC220V電源，外置式信號接頭，簡化了調試步驟；

③ 帶RobotStudio機器人控制軟件，可有效提升編程速度，軟件帶仿真功能，可隨時驗證編程效果；

④ 本體到控制器3～7m長電纜；

⑤ 示教器具中文操作界面，本體到示教器3～7m長線纜；

⑥ 帶DC24V 16in/16out IO卡；

⑦ 底座由20mm厚鋼板與Φ160mm鋼管焊接而成，表面發黑處理，堅固耐用，能有效防止銹蝕；底板有6組膨脹螺絲與地面固定，保證安裝的穩固，連接機器人的腰型孔設計特別適合小型機器人安裝，并能滿足多種同類型機器人安裝使用；尺寸：400×350×405mm；

⑧ 配置3組電磁閥組，為機器人安裝不同夾具提供動力，連接方便快捷；

2） 單套配置：

3） 工業機器人系統圖片：

4、靜音氣泵及連接氣管等

十一、實訓內容