SKFMA-20型 微型柔性自動環(huán)形生產(chǎn)線實訓系統(tǒng)
所屬類別：智能制造系列
·設備外觀
·設計簡述
本系統(tǒng)主要包括環(huán)形工件傳輸站、上料檢測站、搬運站、加工站、安裝站、搬運安裝站、分類搬運站、分類站共八站，完成上料——傳輸——加工——安裝——傳輸——分類存儲工序。該實訓設備的特點是：具有較好的柔性，每站各有一套PLC 控制系統(tǒng)獨立控制，可將八個站分開培訓，同時容納較多的學員同時學習。在基本站模塊培訓完成以后，又可以將相鄰的二站、三站…直至八站連在一起，可以組件環(huán)形生產(chǎn)線，學習復雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調(diào)試技術。主控站設在第一站，配置為西門子S7-1500主機。其他從站為S7-200smart系列主機。總線結(jié)構采用西門子profinet總線通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r相互交換。具有良好的人機界面，便于操作。
·主要參數(shù)
1.工作電源：單相三線AC220V±10% 50Hz ；2.氣源壓力：0.4～1.6MPa
3.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m；
4.裝置容量：＜1.5kVA；
5.整機尺寸：3700mm×2500mm×1600m；
6.安全保護：具有漏電保護、過載保護、安全性符合國家標準。
·組成及功能
（1）環(huán)形工件傳輸站該站由四條直線傳輸帶組成，其中三條直線傳輸帶有二個攔截缸和推料缸，每條傳輸帶由交流減速電機進行傳動控制，控制系統(tǒng)由開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電機調(diào)速器、電磁閥及氣缸組成。主要完成工件上料、傳送并傳遞工件顏色。
（2）上料檢測站
由自動推料裝置、傳送帶機構、自動攔截機構、檢測工件和顏色的光電開關、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、直流電機、電磁閥及氣缸組成。主要完成工件上料、傳送并檢測工件顏色。
（3）搬運站
由機械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、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、多種類型電磁閥及氣缸組成。主要完成將工件從上站搬至下一站。
（4）加工站
由直流電機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)工作臺、步進電機驅(qū)動的模擬換刀機構、檢測缸組件、檢測工件、轉(zhuǎn)臺到位傳感器、直流電機打孔裝置、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電機、多種類型電磁閥及氣缸組成。主要完成用回轉(zhuǎn)工作臺將工件在四個工位間轉(zhuǎn)換，鉆孔站打孔（帶模擬換刀機構），檢測打孔深度。
（5）安裝站
由吸盤機械手、上下?lián)u臂部件、料倉換位部件、工件推出部件、真空發(fā)生器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成。主要完成選擇要安裝工件的料倉，將工件從料倉中推出，將工件安裝到位。
（6）搬運安裝站
由平移工作臺、吊臂、機械手、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成。主要完成工件的安裝與搬運。
（7）分類搬運站
由機械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、電感式傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、多種類型電磁閥及氣缸組成。主要完成將工件從上站搬至下一站。
（8）分類站
由滾珠絲桿二維機構、直線軸承、直線導軌、工件推出部件、分類料倉、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、步進電機、電磁閥及氣缸組成。主要完成按工件類型分類，將工件推入庫房。
（9）PLC控制系統(tǒng)
1）主站PLC使用西門子S7-1500PLC各從站PLC使用西門子S7-200 SMARTPLC。
2）主控站設在第一站，配置為西門子S7-1500主機。
3）MCGS TPC7061TI寸工業(yè)觸摸屏安裝在上料站。
4）具有良好的人機界面，便于操作。
（10）氣動系統(tǒng)
氣動系統(tǒng)的各站安裝在槽型的鋁型材平板上，各站可容易的連接在一起組成一條自動加工生產(chǎn)線系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用西門子PLC進行控制，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨立控制，在基本站模塊培訓完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站…直至八站連在一起組成一條環(huán)形生產(chǎn)線。每個站安裝四個車輪,方便移動。系統(tǒng)配備空氣壓縮機用于系統(tǒng)的氣動回路供氣。
·實訓項目
1.傳感器培訓該系統(tǒng)所使用的傳感器數(shù)量達四十多個，有電容式的、電感式的、光電式的以及電磁式的， 每一個都有著各自的特性、發(fā)揮著不同的作用， 使系統(tǒng)得以可靠工作。通過了解設備中各類傳感器的工作特性,可加強學生對這些傳感器的感性認識， 再結(jié)合老師對傳感器工作原理的分析和特性演示，可使學員快速掌握所學知識。
2.氣動技術培訓
該裝置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、過濾調(diào)壓閥等。 在學習這些氣動元件時，學生不但可以單獨學習每一種分離元件， 還可以在學習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行協(xié)調(diào)工作的。
3.PLC 技術培訓
該系統(tǒng)所提供的八套工作站各自都有一套PLC 控制器，這使得它可以分成八個完全獨立的工作站， 使二十幾個學生可以同時進行學習， 而且每個學員都有動手的機會。 在該設備上學員不但可以學習PLC 的各種技術， 而且可以學習綜合科技環(huán)境下PLC 的多種應用。 為靈活學習和掌握PLC 的各方面知識提供了條件。
4.電氣控制系統(tǒng)培訓
八個工作站其電控部分全部按照工業(yè)標準和習慣進行設計， 并且以附件方式提供全部設計圖紙和說明書。 學員在該設備上可學習電路原理圖分析、PLC 各I/O 地址查對和新設備電路連線分析方法。
5.機械系統(tǒng)安裝調(diào)試培訓
八個工作站可讓各組學員將機械部分全部的或部分的拆去， 再按要求將其重新組裝， 并且調(diào)試至系統(tǒng)可正常、可靠地工作。 這對提高在校學生動手能力有極大幫助。
6.電機驅(qū)動技術培訓
配有步進電機驅(qū)動系統(tǒng)，學生在學習步進電機的原理及應用時，在這里可以得到切實的應用；此外，系統(tǒng)中還有其他電機，對于各種電機的特點、驅(qū)動方式及應用，學生都會有所了解和認識。
7.系統(tǒng)維護和故障檢測技術培訓
這部分培訓重點介紹機電一體化系統(tǒng)日常維護的內(nèi)容和方法， 以及系統(tǒng)常見故障分析、排除的方法。
8.計算機組態(tài)監(jiān)控技術培訓
隨著對工業(yè)自動化的要求越來越高，以及大量控制設備和過程監(jiān)控裝置之間通信的需要,監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來越受到重視。掌握上位計算機監(jiān)控技術也是學生的必修課程。該系統(tǒng)采用的是國內(nèi)流行的典型工業(yè)控制組態(tài)監(jiān)控軟件。通過該軟件的學習可了解實際工程中的常見問題及處理方法。
9.網(wǎng)絡技術培訓
該系統(tǒng)各站設計可完全獨立工作，學生依據(jù)控制要求編寫本站PLC程序，并調(diào)試正常后，通過網(wǎng)絡技術、把多個站聯(lián)成一套完整的現(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)。控制系統(tǒng)基于西門子profinet總線網(wǎng)絡搭建，要求各站PLC加入數(shù)據(jù)的交換處理環(huán)節(jié)，增加了學習PLC網(wǎng)絡通信方面的內(nèi)容，對掌握相應的知識提供方便的訓練條件。
