SBMES-01模块式柔性自动化生产线实训系统（六站）
一、要求
模块式柔性自动化生产线实训系统是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品,适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、控制工程、测控技术、计算机控制、自动控制等相关专业的教学和培训。它接近工业生产制造现场基础上又针对实训教学进行了专门设计,强化了各种控制和工程实践能力。
系统由六个站组成,分别为：上料检测站、搬运站、加工站、搬运安装站、安装站和分类站,控制系统可以选用西门子、三菱的PLC进行控制,具有较好的柔性,即每站各有一套PLC控制系统独立控制,在单个培训完成以后,又可以将相邻的两站、三站…直至六站连在一起,学习复杂系统的设计、安装、编程、调试和整机运行。
系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、传感器等多种控制技术,适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训。
二、技术指标
1.输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz
2.工作环境：温度-10℃～+50℃相对湿度＜85%(25℃)海拔＜4000m
3.装置容量：＜1.0kVA
4.整机尺寸：2400m×1700mm×1400mm
三、系统组成
1.系统的硬件由六个站组成
（1） 上料检测站
由料斗、回转台、导料机构、平面推力轴承、工件滑道、提升装置、计数电容开关、检测工件和颜色识别光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机、电磁阀及气缸组成,主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位,提升装置将工件提升并检测工件颜色。
尺寸(长×宽×高): 720mm×390mm×1500mm
净重量：40Kg
参考图片
上料检测站主要包括以下几个部分：
机械部分：
1）井式储存料仓
2）自动推料装置
3）DC24V齿轮减速电机驱动的传送带机构
4）自动拦截颜色检测机构
控制部件:
1）可编程序控制器
2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A、
3）按钮控制面板:八个按钮
4）检测工件和颜色的光电传感器
5）两组电控气阀及其执行器件
6）PLC控制回路面板
（2） 搬运站
由机械手、横臂、回转台、旋转气缸、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成,主要完成将工件从上站搬至下一站。
尺寸(长×宽×高): 720mm×350mm×1500mm
净重量：35Kg
参考图片
搬运站主要包括以下几个部分：
机械部分：
1）小型气动机械手
2）气动伸缩横臂
3）交流伺服电机与蜗轮减速箱驱动的回转台
4）气动夹爪上下抓取机构
控制部件:
1）可编程序控制器
2）开关电源模块：AC 220输入输出DC 24V/4.5A
3）按钮控制面板:八个按钮
4）三组电控气阀及其执行器件
5）PLC控制回路面板
机械结构：摆动缸旋转结构。
（3） 加工站
由6工位回转工作台、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、步进驱动器、三相步进电机（6A）、光电传感器、接近开关、开关电源、平面推力轴承、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电气网孔板、通讯接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及气缸组成,回转工作台有六个旋转工位,加工站主要完成工件的加工（钻孔、铣孔）,并进行工件检测。
尺寸(长×宽×高): 720mm×350mm×1500mm
净重量：40Kg
参考图片
加工站主要包括以下几个部分：
机械部分：
1）24V直流电机与蜗轮减速机驱动的回转工作台
2）模拟换刀加工机构（步进电机控制）
3）气缸驱动的打孔电机组件
4）气缸驱动的检测缸组件
控制部件:
1）可编程序控制器
2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A
3）控制面板:八个按钮
4）检测工件和转台到位传感器
5）三组电控气阀及其执行器件
6）PLC控制回路面板
（4） 搬运安装站
由平移工作台、塔吊臂、机械手、齿轮齿条传动、工业导轨、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成,主要完成将上站工件拿起放入安装平台,将装好工件拿起放下站。
尺寸(长×宽×高): 720mm×380mm×1500mm
净重量：38Kg
参考图片
安装站主要包括以下几个部分：
机械部分：
1）吸盘机械手
2）上下摇臂部件
3）料仓换位部件
4）工件推出部件
5）真空发生器
控制部件:
1）可编程序控制器
2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A
3）按钮控制面板:八个按钮
4）四组电控气阀及其执行器件
5）PLC控制回路面板
（5） 安装站
由吸盘机械手、摇臂部件、旋转气缸、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成,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。
尺寸(长×宽×高): 720mm×350mm×1400mm
净重量：40Kg
参考图片
安装搬运站主要包括以下几个部分：
机械部分：
1）平移工作台
2）回转工作塔
3）气动元件驱动的吊臂
4）小型气动机械手
控制部件:
1）可编程序控制器
2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A
3）按钮控制面板:八个按钮
4）四组电控气阀及其执行器件
5）PLC控制回路面板
（6） 分类站
由滚珠丝杠、滑杆推出部件、分类料仓、步进电机、步进驱动器、电感传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成,主要完成按工件类型分类,将工件推入料仓。
尺寸(长×宽×高): 720mm×350mm×1300mm
净重量：35Kg
参考图片
分类站主要包括以下几个部分：
机械部分：
1）步进电机驱动的水平滑台
2）步进电机驱动的顶升平台
3）气动驱动的推出部件
4）分类料仓
控制部件:
1）可编程序控制器
2）开关电源：AC 220输入输出DC 24V/4.5A
3）按钮控制面板:八个按钮
4）单电控气阀及其执行器件
（7）可编程控制器及网络配置情况：
序号 |
名称 |
型号及规格 |
单位 |
数量 |
1 |
西门子PLC主机 |
西门子CR40 PLC（AC/DC/RELAY）主机,集成数字量I/O（24路数字量输入/16路数字量输出）、RS-485通信口、6路高速计数器；以太网通讯 |
台 |
6 |
2 |
MPI网络 |
MPI通讯电缆 |
根 |
1 |
3 |
PROFIBUS网络 |
EM277模块（主站配300PLC） |
台 |
1 |
（8）空压机,实现气动元件工作需要。
四、单套设备清单
序号 |
名称 |
型号规格 |
数量 |
单位 |
1 |
上料检测站 |
1 |
套 |
|
2 |
搬运站 |
1 |
套 |
|
3 |
加工站 |
1 |
套 |
|
4 |
安装站 |
1 |
套 |
|
5 |
安装搬运站 |
1 |
套 |
|
6 |
分类站 |
1 |
套 |
|
7 |
各站通讯电缆 |
5 |
根 |
|
8 |
PLC编程器电缆 |
6 |
根 |
|
9 |
PLC使用手册 |
西门子 |
1 |
本 |
10 |
设备实验指导书 |
1 |
本 |
|
11 |
PLC编程操作系统光盘 |
1 |
张 |
|
12 |
大工件（黑） |
15 |
个 |
|
13 |
小工件（黑） |
15 |
个 |
|
14 |
大工件（蓝） |
15 |
个 |
|
15 |
小工件（蓝） |
15 |
个 |
|
16 |
φ6三通接头 |
5 |
个 |
|
17 |
φ6气动软管 |
15 |
个 |
|
18 |
站连接块 |
10 |
个 |
|
19 |
星形把手 |
20 |
个 |
|
20 |
六孔插线板 |
1 |
根 |
|
21 |
触摸屏 |
1 |
个 |
|
22 |
MES管理软件 |
1 |
套 |
|
23 |
组态软件 |
1 |
套 |
五、实训项目
1.了解传感器的应用
2.观察气动元件的应用
3.掌握PLC控制技术
模块式柔性自动化生产线实训系统六个工作站各自都有一套PLC主机,可分成六个完全独立的工作站进行实训,在对各单元生产工艺和电气控制系统的构成熟悉后,通过PLC编程可完成：
PLC基本指令学习和实际应用
(1)系统故障检测
(2)工件上料程序控制
(3)工件搬运程序控制
(4)工件检测程序控制
(5)工件搬运安装程序控制
(6)工件安装程序控制
(7)工件分类程序控制
(8)多工作工位程序控制
(9)工作单元联网程序控制
(10)步进电机驱动控制
4.电气控制系统安装调试
5.机械系统安装调试
6.电机驱动调试
7.系统维护和故障检测技术
六、其它说明
1、实训装置采用模块化设计,实验模块面板直接印有实验项目原理图和模拟图,方便学生理解。所有实验接线采用安全型迭接插头实验专用导线插接。
