柔性生產加工自動化生產制造光機電一體實訓

一、柔性生產加工自動化生產制造光機電一體實訓概述

       TH-EAPS100型 柔性生產加工自動化生產制造實訓系統是一套*工業級的自動化生產制造系統，包括PLC、傳感器、變頻電機、步進電機、伺服電機、同步電機、氣動、機械運輸結構等主要元件。整個生產線能夠實現工件存儲、工件上料、工件加工、工件檢測、工件搬運、工件存儲、立體倉庫等多種復雜功能。

      TH-EAPS100型 柔性生產加工自動化生產制造實訓系統包括了了四個模塊化工作單元和一套環行流水線單元，四個單元分別為：工件存儲與供料工作單元、液壓控制與加工單元、直線坐標機器人組裝單元、成品存儲與立體倉庫單元。

二、系統詳細說明

2．1工件存儲與供料工作單元

 單元功能：

    本工作單元實現工件的存儲、轉移和工件運輸功能，工件供應單元是整套系統的起始單元，它利用料倉下方的雙作用氣缸將加工工件從料倉取出，并將其轉移到旋轉轉盤，步進電機帶動轉盤轉動90度到達鋼珠料倉單元，鋼珠料倉將鋼珠自動送出，到達工件中央孔，完成裝配功能；然后轉盤再旋轉90度后停止，光電傳感器進行工件到位與否檢測，檢測到位后轉移機械臂利用上下機械手將工件夾住，這樣經過氣缸和傳輸機構配合將工件輸送到環行流水線小車上，經過流水線運輸到下一個工作單元。本單元配置一套SIEMENS S7-226 PLC系統，單元通過PROFIBIS網絡與另外單元進行通訊。

該站可單獨完成PLC綜合編程、氣動技術綜合使用、傳感器技術、步進電機綜合控制、同步電機、機械安裝與調試技術、電氣控制技術等各項訓練。也可與別的工作站組合在一起，完成復雜的工業系統的綜合訓練。

 單元實驗內容：

1)  電容傳感器電氣原理和接線實驗；

2)  光電傳感器電氣原理和接線實驗；

3)   磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

4)  機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

5)  PLC與電容、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗；

6)  PLC綜合編程使用實驗；

7)  HMI觸摸屏人機界面開發實驗；

8)  HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

9)  組態軟件開發實驗；

10)  組態軟件與PLC通訊實驗；

11)  步進電機原理、接線和維護實驗；

12)  步進電機與PLC單段速控制編程實驗；

13)  步進電機與PLC定位編程實驗；

14)  氣動原理與氣動接線實驗；

15)  轉移機械手綜合編程控制實驗；

16)  整套裝置全自動控制編程課程；

  單元技術參數：

*供電電源：220VAC +-15%；

*工作環境：潔凈空氣；

*壓縮空氣壓力：0~8BAR

 2．2液壓控制與加工單元

  單元功能：

本單元配置全套液壓控制系統，實現液壓的沖壓加工功能，配置全套液壓控制系統，實現液壓的沖壓功能。上一站工件到達后，轉移底盤將工件運送到沖壓裝置底部，沖壓缸下壓，將兩個工件加工為一個半成品，然后經過轉移底盤將半成品送出，本單元還設置半成品檢測傳感器，以檢查是否加工合格。

該站可單獨完成PLC綜合編程、液動技術綜合使用、傳感器技術、步進電機綜合控制、單相調速電機、機械安裝與調試技術、電氣控制技術等各項訓練。也可與別的工作站組合在一起，完成復雜的工業系統的綜合訓練。

 單元實驗內容：

1)  良好制造控制原理與結構實驗；

2)  電感傳感器電氣原理和接線實驗；

3)  光電傳感器電氣原理和接線實驗；

4)  磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

5)  機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

6)  PLC與電感、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗；

7)  沖壓機械結構安裝與組裝實驗；

8)  沖壓單元PLC綜合編程使用實驗；

9)  沖壓單元HMI觸摸屏人機界面實操實驗；

10) 沖壓單元HMI觸摸屏人機界面開發實驗；

11) 沖壓單元HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

12) 沖壓單元組態軟件實操實驗；

13) 沖壓單元組態軟件開發實驗；

14) 沖壓單元組態軟件與PLC通訊實驗；

15) 步進電機原理、接線和維護實驗；

16) 步進電機與PLC單段速控制編程實驗；

17) 步進電機與PLC轉移機械手位置定位實驗；

18) 氣動原理與氣動接線實驗；

19) 沖壓單元PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；

20) 沖壓單元轉移機械手綜合編程控制實驗；

21) 沖壓單元裝置機械結構重設計課程；

22) 沖壓單元裝置全自動控制編程課程；

 單元技術參數：

供電電源：220VAC +-15%；

*工作環境：潔凈空氣；

*壓力：0~8BAR

2．3直線坐標機器人組裝單元

 單元功能：

       直線坐標機器人組裝單元實現工件的組裝，本單元是本系統的核心單元，它將不同的工件進行裝配，生成一套完整的成品，本單元是將模擬工件進行組裝。本單元要實現工件包裝底座運輸、轉移，模擬工件準確放置、還要準確加放頂蓋功能，能實現比較復雜的邏輯控制。本裝置配置一套SIEMENS PLC系統。

       該站可單獨完成PLC綜合編程、直線坐標機器人綜合控制、氣動技術綜合使用、傳感器技術、步進電機綜合控制、單相調速電機、機械安裝與調試技術、電氣控制技術等各項訓練。也可與別的工作站組合在一起，完成復雜的工業系統的綜合訓練。
單元實驗內容：

1) 電容傳感器電氣原理和接線實驗；

2) 光電傳感器電氣原理和接線實驗；

3) 磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

4) 機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

5) PLC與電感、光電、霍爾、機械傳感器綜合實驗；

6) 直線坐標機器人PLC綜合編程使用實驗；

7) 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面開發實驗；

8) 直線坐標機器人HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

9) 直線坐標機器人組態軟件實操實驗；

10)直線坐標機器人組態軟件開發實驗；

11)直線坐標機器人組態軟件與PLC通訊實驗；

12)步進電機原理、接線和維護實驗；

13)直線坐標機器人步進電機與PLC轉移機械手位置定位實驗；

14)直線坐標機器人雙坐標定位實驗；

15)直線坐標機器人PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；

16)直線坐標機器人裝置全自動控制編程課程；

 單元技術參數：

供電電源：220VAC +-15%；

*工作環境：潔凈空氣；

*壓縮空氣壓力：0~8BAR

2．4倉庫存儲成品單元

 單元功能：

倉庫存儲成品單元將成品貨物經過堆剁機進行全自動出入庫。堆剁機根據設定的倉庫庫位號進行計算，自動完成幾行幾列的查找任務，本裝置配置一套SIEMENS PLC系統和變頻調速系統。

該站可單獨完成PLC綜合編程、堆剁機綜合控制、變頻器綜合控制、編碼器測量技術、氣動技術綜合使用、電容傳感器技術、步進電機綜合控制、變頻電機控制、機械安裝與調試技術、電氣控制技術、機械手實訓裝置等各項訓練。也可與別的工作站組合在一起，完成復雜的工業系統的綜合訓練。

 單元實驗內容：

1) 電感傳感器電氣原理和接線實驗；

2) 電容傳感器電氣原理和接線實驗；

3) 光電傳感器電氣原理和接線實驗；

4) 磁性傳感器電氣原理和接線實驗；

5) 機械限位傳感器電氣原理和接線實驗；

6) PLC與電感、光機電一體化技能考核系統、磁性、機械傳感器綜合實驗；

7) 變頻器操作、參數設置實驗；

8) PLC與變頻器調速實驗；

9) 編碼器原理、接線與實操實驗；

10) PLC與編碼器位置測量編程實驗；

11) 立體倉庫機械結構安裝與組裝實驗；

12) 立體倉庫PLC綜合編程使用實驗；

13) 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面開發實驗；

14) 立體倉庫HMI觸摸屏人機界面與PLC通訊實驗；

15) 立體倉庫組態軟件開發實驗；

16) 立體倉庫組態軟件與PLC通訊實驗；

17) 步進電機原理、接線和維護實驗；

18) 立體倉庫步進電機與PLC位置定位實驗；

19) 立體倉庫PLC與氣動換向電磁閥綜合控制實驗；

20) 立體倉庫裝置全自動控制編程課程；

 單元技術參數：

供電電源：220VAC +-15%；
外型尺寸：5200×3000×2200MM

臺架材料：鋁鋼結構

*工作環境：潔凈空氣；

*壓縮空氣壓力：0~8BAR

 3．5 環形流水線單元

環形流水線單元由四條直線流水線組成，完成整個工件加工、運輸功能。

三、網絡結構

    EAPS配置MPI/PPI、PROFIBUS-DP兩種網絡;

四、綜合系統功能、技術指標

各工作站經組合后，可以完成各種不同的功能，可由使用者自行發揮。系統五臺組合后，可完成各類復雜的訓練和許多綜合性的訓練。

1、TH-EAPS100型 柔性生產加工自動化生產制造實訓系統具有將機械結構、氣動技術、電器控制技術、傳感器技術、可編程序控制器技術以及網絡控制技術充分結合為一體的模塊化教學培訓系統功能。

2、系統中元器件均采用實際的工業元件，無論是機械結構還是控制系統，都采用統一的標準接口，使得該系統能滿足不同層次、不同科目的培訓要求。

3、系統中每一個工作單元都具有獨立的PLC控制，既能獨立工作，又能任意組合構成系統，實現站與站之間的配合，完成一個產品的生產。

4、每一個組合都具有很強的擴展性。從一般的I/O通訊擴展為PROFIBUS-DP（CC-LINK）通訊、局域網系統或通過互聯網，實現遠程控制。

5、機械結構采用統一的鋁合金底板及連接型材，使得從基礎實驗臺到MTS到EAPS系統均可實現元器件的公用，并使得MTS系統能夠根據具體的培訓科目需求，進行任意的組合。

系統中所使用的元件采用插接式連接方式。

6、氣動元件包括有：單作用氣缸、雙作用氣缸、無桿氣缸、擺動缸、真空元件、氣抓手、各種機控、電控及磁控換向閥，及氣源壓縮機工作壓力為6Bar，zui高壓力為8 Bar。

7、每一個工作單元都具有自己的控制信號輸入及PLC控制板。

8、每一個工作單元的控制板上都安裝有工業標準的急停繼電器，用來完成繼電器控制、系統的急停及系統保護等內容的培訓。

9、系統中所使用的電氣元件均采用24V直流電源供電，傳感器包括有開關量的電感式、電容式、光電式（反射、對射、光纖）、磁感應式、真空開關，同時還有顏色傳感器。

10、系統中配置了氣動過濾器、調壓閥、磁耦合式無桿氣缸、雙導桿氣缸、單作用氣缸、雙作用氣缸、旋轉氣缸、真空發生器、真空吸盤、真空開關、真空表、兩位三通閥、兩位五通閥、單電磁鐵電磁閥、雙電磁鐵電磁閥、先導閥、安全閥（溢流閥）等氣動元件。

五、實驗指導書

提供整個柔性生產實訓設備系統和分站單元的實驗指導書，包括機械安裝調試、電氣接線安裝調試、PLC編程安裝調試、人機界面開發安裝調試和力控軟件操作調試等內容。

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