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模塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型）

時間：2025-05-04 18:00:26 點擊次數：中人教儀廠

-GJD11 模型塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型）

一、設備基礎簡介
柔性自動生產線是將微電子學、計算機數值信息技術、控制技術、機械制造和系統工程有機地集合起來，是一種技術復雜、高度自動化系統，柔性制造技術更是當前機械制造業適應市場動態需求及設備不斷迅速更新的主要手段，是先進制造技術的基礎。
本實驗系統是專門為職業院校、職業教育培訓機構研制的自動生產線實驗系統，按照機電類、自動化類、先進制造類行業、企業中工業自動化應用的特別點，對各類自動生產線的作業過程和相關的技術實行研究，對工業現場設備實行提煉和濃縮，并針對實驗教學活動實行專門設計，融機、光、電、氣、液于一體，含有了plc、機器人、傳感器、氣動、液壓、工業控制互聯網、電機驅動與控制、計算機數值、機械傳動等諸多技術領域，整個系統由MES生產管理系統、WINCC監控系統、MCGS監控系統、主控PLC和下位PLC經過組網通訊技術包括一個完整的多級計算機數值控制系統，經過實訓，能強化了學生對復雜柔性自動生產線的設計、裝配、接線、編程、調節測試、故障診斷與維修等綜合職業能力，適合機電類、自動化類相關專業的教學和實驗，同時也適合工程技術人員上崗培訓。
本實驗系統是一種經典型的環形柔性自動生產線，它由供料檢驗測試單元、實操手單元、加工單元、圖像檢驗測試單元、裝配單元、搬運單元、提取單元、成品分裝輸送單元、三菱6自由度工業機器人單元、分類存儲單元、成品檢驗測試單元、自動倉儲單元、AGV小車單元、液壓沖壓單元、環形輸送線和總控平臺構成。經過輸送鏈連成環形生產線。上述機構均裝配在工業型材桌面上，系統中的機械構造、電氣控制線路、執行機構完全單獨，應用工業標準件設計，方便拆、裝。
控制系統主站應用西門子S7-300(CPU315-2DP)，從站應用西門子S7-200(CPU224)，各站之間使用PROFIBUS-DP總線實行通訊，S7-200從站主要用來控制與驅動設備層，并對現場反饋的信號實行收集，S7-300主站收集各從站數值，協調各站運行，并為上位機的監控程序提供數值，同時系統還配備有工業以太網通信模型塊和10.4英寸彩色工業觸摸屏，可以完成系統控制互聯網的包括。
該系統有單機、聯機二種作業方法。在單機模式下，各從站單獨運行，站間沒有數值傳送，學生可實行外部接線實操，使用S7-200專用PPI電纜或PROFIBUS總線將編寫程序下載到PLC中，并監控程序運行，在聯機模式下，系統各從站同時作業，工件依次實行上料、顏色檢驗測試、加工、視頻檢驗測試、機器人裝配、裝配檢驗測試、倉儲、物流輸送、設備輸出等實操，各站間經過PROFIBUS-DP現場總線實行通訊，在主站的控制下完成相關的互鎖、數值傳送實操，系統中的上位機使用WinCC組態監控系統，對現場設備生產狀況實行動態就地實時監控。
系統工業現場總線和標準的電氣連接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP、TCP/IP多種通信方法。系統具備多種組態系統、編程系統、管理系統功能，如MGCS、WINCC、OPC、STEP7、人機交換和MES生產管理系統系統等，為便利教學還配備有PLC擬真、氣動擬真、多媒體教室電子管理等系統。

A/B/C/D型單元配備表

序號	名稱	A型	B型	C型	D型
1	供料檢驗測試單元	1	1	1	1
2	實操手單元	2	1	2	2
3	加工單元	1	1	1	1
4	搬運單元	1	1	1	1
5	裝配單元	1	1	1	1
6	圖像檢驗測試單元	1	1	1	1
7	提取單元	1	2	2	2
8	成品分裝輸送單元		1	1	1
9	6自由度工業機器人單元		1	1	1
10	分類存儲單元	1
11	成品檢驗測試單元			1	1
12	自動倉儲單元		1	1	1
13	AGV小車單元			1	1
14	液壓沖壓單元				1
15	環形輸送單元	1	1	1	1
16	總控平臺	1	1	1	1

二、設備特別點
1. 系統將機械、氣動、電氣控制、電機傳動、傳感檢驗測試、PLC以及工業互聯網控制技術有機地實行整合，構造模型塊化，方便結合，可以完成各類單項技能實訓和綜合性項目實訓?？梢詫嵭袡C械部位件裝配與調節測試、氣動系統的裝配與調節測試、電氣控制電子回路的裝配和PLC編程、機電設備裝配與調節測試、自動控制系統裝配與調節測試、工業互聯網控制系統裝配與調節測試于一體，能良好地適用實驗教學、工程實訓的需要。
2. 系統中元件均應用實際工業元件，重量可靠、功能平穩，故障率低，從而保證學校實驗教學的順利實行。
3. 系統無論機械構造還是控制，全部應用統一標準連接口，設定有很高的兼容和拓展性，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拓展，深入地適用實驗教學的需要。
4. 本系統可以鍛煉學習掌控把握者創新思維和動手能力，學習掌控把握者可以運用本系統從機械組裝、電氣設計、接線、PLC編程與調節測試、現場總線組建與維修等方面實行工程實訓。
三、技術功能
1. 寫入電源：三相四線～380V±10% 50Hz
2. 作業環境：溫度（℃）-10℃～+40℃ ，相對濕度≤85%（25℃），海拔＜4000m
3. 裝置容量（KV）：＜3kVA
4. 環形線尺寸：4500mm×2200mm×1000mm
5. 設備外型尺寸：7200mm×4200mm×1600mm
6. 安全保護：設定有漏電保護，安全符合國家標準
四、實驗內容
1. 機械系統裝配與調節測試
各作業單元可讓學生理解機械傳動的基礎應用，并實行裝配調節測試作業。這對提升在校學生技能有極大幫助。
2. 電氣控制電子回路設計及接線
環形生產線作業單元其電控部分全部按照工業標準和習慣實行設計，并而且以附件方法提供全部設計圖紙和說明書。學生在該設備上可學習掌控把握電子回路原理圖解析、PLC各I/O地址查對和設備電子回路連線方法。
3. 傳感器的應用
該系統使用的傳感器數量達100多個，有電感式、電容式、光電式、光纖式、霍爾式、電磁式、紅外、直線位移、圖像處置整理以及色標傳感器等，每一種傳感全部有著各自的特性。學生可理解作業中各類傳感器的作業特性來加強對這些傳感器的感性認識，再集合項目中傳感器裝配與調節、測量試驗應用技能實訓，可使學生快速掌控把握傳感器在自動生產線中的使用。
4. 氣動應用技術
該系統上使用了大量的氣動元件，含有概括多種電控氣動閥、多種氣動缸、氣動夾爪、真空吸盤、真空發生器、過濾減慢速度閥等。不但可以單獨學習掌控把握每一種分離元件，而而且還可以在學習掌控把握時理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協作起來實行協調作業的。
5. 液壓應用技術
該系統上使用了液壓元件，含有概括液壓閥、液壓缸、液壓泵等。不但可以單獨學習掌控把握每一種分離元件，而而且還可以在學習掌控把握時理解各種液壓元件之間與其它元件之間是如何協作起來實行協調作業的。
6. PLC程序編制和程序調節測試
環形生產線教學系統可以分成若干完全單獨的作業單元，使十幾個學生可以同時實行技能實訓。在該設備上學生不但可以學習掌控把握PLC的各種技術，而而且可以學習掌控把握綜合科技環境下PLC的多種應用。
7. 機器人應用技術
該系統上使用了三自由度、四自由度及六軸工業機器人，學生可學習掌控把握機器人的各種控制技術，同時學習掌控把握機械手的設計。
8. 工業互聯網通信
任務1：組態監控系統的運行使用及與PLC的通信
任務2：MES生產管理系統系統的使用
任務3：觸摸屏工程的編寫
任務4：STEP7編程系統使用
任務5：PROFIBUS-DP模型塊的學習掌控把握與使用
任務6：PROFIBUS通訊協議的學習掌控把握與使用
任務7：PROFIBUS主站與從站之間的通訊
9. 系統維護和故障檢驗測試
設備日常維護的內容和方法，以及系統常見故障解析、排除的方法。
五、系統構成、功能及技術功能數值
(一)供料檢驗測試單元
由料斗、回轉臺、貨臺、螺旋導料機構、平面推力軸承、直線DC減慢速度電機、工件滑道、提升裝置、計數開關、光電開關等構成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢驗測試工位，提升裝置將工件提升并檢驗測試工件顏色。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
單桿氣缸	行程：75mm	1
直線DC減慢速度電機	10W/24V 5r/m	1
檢驗測試傳感器	光電漫反射檢驗測試距離50-300mm、磁感式	4

（二）實操手單元
由機械手、橫臂、回轉臺、機械手爪、配重塊等構成，主要完成對工件的搬運。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
旋轉氣缸	0～180°	1
雙聯氣缸	行程：100mm	1
平行氣夾	缸徑:16mm	1
單桿氣缸	行程：45mm	1
檢驗測試傳感器	磁感式	7

（三）加工單元
由旋轉作業臺、平面推力軸承、直線DC減慢速度電機、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統、加工結合套件、檢驗測試結合套件、轉臺到位傳感器等構成。主要完成物料加工和深度的檢驗測試。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺面	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5Mpa
PLC模型塊	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
直線DC減慢速度電機	10W/24V 5r/m	1
步進電機	三相6A 步距角1.2°	1
步進電機驅動器	10000脈沖/圈	1
雙導桿氣缸	行程：75mm	1
單桿氣缸	行程：45mm	2
檢驗測試傳感器	光電、電感、磁感式	10	日本歐姆龍

（四）搬運單元
由機械手、位移滑臺、裝配作業臺、工業導軌、齒輪齒條、配重塊等構成，主要完成對工件的搬運。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
薄型氣缸	行程：50、90mm	2
單桿氣缸	行程：30mm	1
平行氣夾	缸徑:16mm	1
檢驗測試傳感器	磁感式	7

（五）裝配單元
由料筒、換料機構、推料機構、工業導軌、搖臂等構成，主要完成對兩種不一樣工件的上料及裝配。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm ×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
單桿氣缸	行程：60mm	2
旋轉氣缸	180°	1
真空吸盤及發生器		1
檢驗測試傳感器	磁感式	6

（六）圖像檢驗測試單元
由光源，鏡頭，CCD照相機，圖像處置整理控制器，實操鍵盤，顯露器、位移作業臺、導桿氣缸、檢驗測試傳感器、可編程控制器等構成，經過視覺傳感器完成對工件的檢驗測試。
（七）提取單元
由機械手、直線位移機構、無桿氣缸、工業導軌等構成，主要完成對工件的提取及搬運。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
無桿氣缸	行程：600mm	1
薄型氣缸	行程：45mm	1
單桿氣缸	行程：30mm	1
平行氣夾	缸徑：16mm	1
檢驗測試傳感器	磁感式	7

（八）成品分裝輸送單元
由輸送帶、檢驗測試機構、推料氣缸、旋轉缸、工業皮帶輪等構成，主要完成對工件的輸送及分揀。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
變頻器	MM420	1
旋轉氣缸	0～180°	1
單桿氣缸	行程：60mm	2
檢驗測試傳感器	光電、光纖、磁感式	5

（九）三菱6自由度工業機器人單元
由鋁制型材基座、6軸工業機器人裝配手（應用三菱RV-3SD）、示教單元所構成。主要完成對物料的搬運、組裝等。
主要技術功能數值參考規格：

名稱		單位	規格
型號			三菱RV系列
自由度		軸	6
裝配位置		臺面	裝配基座：860mm×470mm
驅動系統			交流AC伺服電機
位置檢驗測試方法			絕對編碼器
最大合成速度		毫米／秒	5500
負荷	最大值	千克	3kg
精確度		毫米	±0.02
周圍環境溫度（℃）		度	0到40
臂可達到界限半徑		毫米	≥640

（十）分類存儲單元
由步進電機、滾珠絲桿、立體庫、推料氣缸、電磁閥等構成。主要完成對成品工件分類存儲。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺面	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模型塊	1	西門子
步進電機驅動器	64細分	2
步進電機	1.5A 角距：1.8度	2
單桿氣缸	行程：45mm	1
滾珠絲桿	行程≥320mm	2

（十一）成品檢驗測試單元
由檢驗測試機構、直線位移傳感器、光纖傳感器、滾珠絲桿、步進電機及驅動器、工業觸摸屏、物料臺等構成，主要完成對裝配后的成品實行檢驗。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×470mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(DC/DC/DC) +EM235模仿量模型塊+EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
工業觸摸屏	5.7英寸 64K色	1
薄型氣缸	行程：75mm	1
旋轉缸	0～180°	1
單桿氣缸	行程：45mm	1
步進電機驅動器	64細分	1
步進電機	1.5A 角距：1.8度	1
滾珠絲桿	行程≥320mm	1
檢驗測試傳感器	光電、光纖、直線位移、磁感式	6

（十二）自動倉儲單元
由YAMAHA兩軸機器人、導桿氣缸、氣夾構成。主要完成生產線成品存儲、物料搬運等功能。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×600mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業氣壓	0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
兩軸機器人	2軸（X軸行程800mm、Z軸行程300mm）	1	日本YAMAHA
旋轉缸	0～180°	1
導桿氣缸	行程：75mm	1
Y型氣夾	缸徑:16mm	1
檢驗測試傳感器	磁感式	5

（十三）AGV小車單元
由AGV無線自動導引小車（尺寸：220mm×180mm)、AGV運行平臺（尺寸≥1600mm×1000mm）及中央調度系統構成。主要完成物流輸送。
（十四）液壓沖壓單元
由液壓直動缸、液壓閥、液壓泵、定位機構、安全傳感保護、料筒、推料機構、工業導軌、導桿氣缸等構成。主要完成對工件的模仿沖壓加工。
主要技術功能數值參考規格：

名稱	型號規格	數量	備注
作業臺	860mm×940mm	1	工業型材
供電電源/作業電壓（V）	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
作業液壓	≥0.5MPa
PLC模型塊	CPU224CN(AC/DC/RLY)+EM277 DP通信模型塊	1	德國西門子
液壓泵	微型液壓動力源：規格限定功率（W） 735W；規格限定排量 1.6mL/r；規格限定壓力 6MPa	1
液壓直動缸	行程：100mm	1
氣缸	缸徑:16mm	2
檢驗測試傳感器	光電、電感、磁感式	7

（十五）環形輸送線
由拖鏈、傳動輪、輥輪、交流AC電機、齒輪換向機構、變頻器、檢驗測試、導料機構及截料機構等構成，主要完成物料的輸送任務。
（十六）總控平臺
控制臺主要采用S7-300西門子CPU315-2DP、CP343-1以太網模型塊、二位選用開關、啟動和停止開關、急停開關、復位開關、10.4英寸工業彩色觸摸屏等構成，主要完成監視各分站的作業狀態并協調各站運行，完成工業控制互聯網的包括。

工業組網通訊

控制系統主站應用西門子S7-300(CPU315-2DP)，從站應用西門子S7-200(CPU224)，各站之間使用ProfiBus-DP總線實行通訊，S7-200從站主要用來控制與驅動設備層，并對現場反饋的信號實行收集，S7-300主站收集各從站數值，協調各站運行，并為上位機的監控程序提供數值，同時系統還配備有工業以太網通信模型塊和10.4英寸彩色工業觸摸屏，可以完成系統控制互聯網的包括。

系統系統

系統具備多種組態系統、編程系統、管理系統功能，如WINCC、OPC、STEP7、人機交換和MES生產管理系統系統等，為便利教學還配備有PLC擬真、氣動擬真、多媒體教室電子管理等系統。

PLC模型塊及變頻器選配表（用戶可按照需要實行選配）

表一：德國西門子

序號	名稱	規格	數量	單位	備注
	S7-300 PLC	PS307電源	1	臺
		CPU315-2DP CPU	1	臺
		SM323 16DI/16DO	1	臺
		CP343-1 工業以太網模型塊	1	臺
	S7-200 PLC	CPU224CN(DC/DC/DC)	3	臺
		CPU224CN(AC/DC/RLY)	11	臺
		EM277 DP通信模型塊	14	臺
		EM223數字量拓展模型塊	1	臺
		EM225模仿量拓展模型塊	1	臺
		DP接頭	16	個
	變頻器	MM420,AC220V供電，功率（W）≥0.37kW	1	臺
	變頻器	MM420,AC380V供電，功率（W）≥0.75kW	1	臺
	系統	STEP7 Micro WIN SP4 V4.0	1	套
		STEP7	1	套
		Win CC	1	套

表二：日本三菱

序號	名稱	規格	數量	單位	備注
	Q PLC	Q61P電源	1	臺
		Q35B基板	1	臺
		Q02CPU	1	臺
		QX40 16DI	1	臺
		QY10 16DO	1	臺
		QJ71E71-100 工業以太網模型塊	1	臺
		QJ61BT11N CC-Link模型塊	1	臺
	FX PLC	FX2N-48MT-001 24DI/24DO	3	臺
		FX2N-48MR-001 24DI/24DO	11	臺
		FX2N-32CCL 通信模型塊	14	臺
		FX0N-3A模仿量拓展模型塊	1	臺
	變頻器	FR-D720，AC220V供電，功率（W）≥0.4KW	1	臺
	變頻器	FR-E740, AC380V供電，功率（W）≥0.75KW	1	臺
	系統	GX Developer	1	套

常見問題：

1、如果我要購買模塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型），是否有安裝、培訓服務呢？

答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。

2、你們的模塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型）是否能開增值稅專用發票？

答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開模塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型）的發票，您需要提供開票資料。

3、你們的模塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型）都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？

答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。

本文來自網絡，不代表本站立場，圖片為參考圖片，轉載請注明出處：模塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型）

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模塊式柔性自動環形生產線實驗系統（工程型）