模块式柔性自动环形生产线及工厂智能机器人应用实验系统

模块式柔性自动环形生产线及工厂智能机器人应用实验系统

一、产品概述

1. 组成

该柔性系统由五个核心分系统构成：数字化设计分系统、模拟加工制造分系统、检测装配分系统、生产物流分流系统和信息管理分系统。它涵盖了供料检测单元、操作手单元、加工单元、搬运单元、安装单元、图像检测单元、提取单元、分类存储单元、环形输送单元以及总控平台等多个模块。此系统具备小批量多品种的柔性加工能力和无人值守的生产能力，采用数字化信息系统管理模式，所有设备均通过网络形式连接，由服务器统一管理生产过程中的各种数字任务，充分展现了现代化柔性制造加工系统的特点。

2. 功能

该系统不仅能完成认知型和综合型实验实训，还能进行开发设计型实验实训，并实现学生现场动手操作与网络计算机同步观测与分析的结合。它具备全程演示及生产能力，拥有全自动控制功能，能全面展示现代工业中的数字化管理生产环节。此外，系统还具备单机独立控制、独立运行、启停控制、动态作业计划调度、库存资源动态显示、系统故障诊断与处理、工件位置动态显示等多种功能。

该系统除服务于工程训练实践教学环节外，还能覆盖相关课程，并进行相关的实践性教学环节，具体如下：

（1）可服务的相关课程

该系统可服务于机械制造基础、机械工程测试技术、机电传动控制、液压与气压传动、机器人技术与应用、机电一体化系统设计、数控技术、机电系统仿真、CAD/CAM、PLC原理及应用、数字化制造技术、机电设备故障诊断、先进制造技术、多轴数控加工技术、虚拟与仿真技术等课程，以及其他相关课程。

（2）教学演示类项目

柔性化加工系统演示、远程控制演示、机电控管一体化技术演示、自动传输系统演示、工件自动装配演示、产品自动仓储系统演示等。

（3）专业综合训练类、设计类等项目

机械制造技术项目综合训练、机床检测综合实验、数字化技术项目综合训练、多轴数控技术项目综合训练、机电控制综合实验、机电一体化系统综合设计、工件传输线应用设计、工件装配项目应用设计、立体仓库应用设计、气压系统应用设计、系统供电方案应用设计、计算机辅助工艺规程设计、数据库应用及开发、总控系统的应用与开发、传感器应用与选择、PLC应用编程设计、PLC网格通讯应用、伺服驱动应用、人机界面编程设计、远程组态系统设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等。

二、技术性能

1. 输入电源：三相四线～380V±10% 50Hz

2. 工作环境：温度-10℃～+40℃，相对湿度≤85%（25℃），海拔＜4000m

3. 装置容量：＜4.5kVA

4. 外形尺寸：7000mm×5500mm×850mm

5. 安全保护：具备漏电保护功能，安全性能符合国家相关标准

三、实训内容

1. PLC的设计与应用

• 数据传输功能实训

• 定时、计数、移位功能实训

• 比较功能实训

• 步进功能的应用实训

• 跳转功能的应用实训

• 子程序调用功能的应用实训

• 中断控制功能的应用实训

• 变频调速的PWM控制功能的应用实训

• 伺服电机速度位置控制功能的应用实训

• 检测系统的程序设计实训

• 变频调速环形自动传输系统的程序设计实训

• 自动储存系统的程序设计实训

2. 传感器技术及应用

• 光电传感器的特性研究及应用实训

• 电感传感器的特性研究及应用实训

• 电磁传感器的特性研究及应用实训

• 位置传感器的特性研究及应用实训

3. 气动控制技术

• 电控气动阀的工作原理及应用实训

• 真空发生器的工作原理及应用实训

• 气动二联体的工作原理及应用实训

• 各种气缸的工作原理及应用实训

4. 运动控制系统

• 伺服电机定位的控制技术实训

• 直流电机的控制技术实训

• 交流电机的变频调速技术实训

• 步进电机的定位控制技术实训

5. 组态监控及人机界面技术

• 组态监控软件的基本应用实训

• 组态监控软件通信应用实训

6. 机械结构训练技术

• 同步带传动机构的设计及特性研究实训

• 直齿轮传动机构的设计及特性研究实训

• 锥齿轮传动机构的设计及特性研究实训

• 直线导轨的设计及特性研究实训

• 滚珠丝杆的特性研究及应用实训

7. 故障检测技术技能培训

• 程序故障设置的排除训练

• 参数故障设置的排除训练

• 电气接线故障设置的排除训练

• 机械故障设置的排除训练

8. 网络通讯技术和PROFIBUS总线技术

• 网络通讯基础的原理与应用实训

• PROFIBUS-DP模块的研究与应用实训

• PROFIBUS通讯协议的研究与应用实训

• PROFIBUS主站与从站之间的通讯研究实训

四、系统组成

该系统的硬件部分由九个基本单元站构成，具体包括：

1. 总控平台

   总控平台主要由三相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、二位选择开关、启动和停止开关、急停开关、复位开关以及10.4英寸工业彩色触摸屏等组成。它主要负责监视各分站的工作状态，并协调各站的运行，实现工业控制网络的集成。

2. 上料单元

   上料单元主要由料斗、回转台、螺旋导料机构、直流减速电机、工件滑道、计数电容开关以及光电开关等组成。它的主要任务是将工件从回传上料台依次送到检测工位。