自动生产线拆装与调试实训装置

KCGJD-08A型自动生产线拆装与调试实训装置

一、系统构成

自动生产线拆装与调试实训装置是一套集成化、模块化的综合性系统，主要由供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元以及输送单元等多个核心部分构成，各单元既相互独立又紧密协作，共同完成生产线的自动化作业流程。

供料单元负责将料仓中的待加工工件自动推出至物料台，为后续加工提供原料支持；加工单元则承担对工件进行冲压等加工操作的任务，实现工件的初步成型；装配单元专注于将小圆柱工件嵌入已加工工件，完成产品的组装环节；分拣单元依据工件颜色等特征进行分类分流，确保产品按照既定标准分离；输送单元通过机械手等装置在各单元间精准传递工件，充当整个生产线的物流枢纽。此外，电气控制部分采用标准化、模块化、开放式结构设计，兼容不同品牌型号的传感器、控制器与执行器，适应多样化生产需求。

二、功能特性

（一）供料单元

该单元利用自动化控制技术，按照预设程序将料仓中的工件有序地推送到物料台上，为生产线的持续运作提供稳定可靠的物料供应，有效避免人工上料可能出现的失误与效率低下问题，确保生产流程的连贯性与高效性。

（二）加工单元

主要负责对工件进行冲压加工。通过精确的机械传动与电气控制，将物料台上的工件精准地送至冲压机构下方，完成一次标准的冲压动作后，再将其送回物料台，等待下一步工序的处理，模拟真实工业生产中的加工环节，保证工件的加工精度与质量稳定性。

（三）装配单元

从料仓中取出黑色或白色小圆柱工件，并将其准确无误地嵌入到已加工的工件之中，实现产品的自动化装配。这一过程不仅考验设备的精度与稳定性，还体现了自动化生产线在产品组装方面的高效性与灵活性，大大缩短了装配时间，提高了生产效率。

（四）分拣单元

对已完成加工与装配的工件进行颜色识别与分拣。根据不同颜色的工件，通过特定的分流装置将其引导至相应的料槽，满足后续生产环节对不同规格产品分类处理的需求，提高了生产线的智能化水平与产品管理的便捷性。

（五）输送单元

采用直线运动传动机构驱动抓取机械手装置，在各单元的物料台之间实现精确定位与工件抓取、输送。机械手能够准确无误地将工件从一个单元搬运至另一个指定单元，确保物料在生产线上的高效流转，是连接各个生产环节的关键桥梁，其运行速度与精度直接影响整个生产线的工作效率。

（六）电气控制

设备的机械装置与电气控制部分相对分离，各工作单元的机械装置安装于底板，PLC装置则置于工作台两侧抽屉板上。通过多芯信号电缆连接装置侧与PLC侧的接线端口，实现信号的传输与控制。接线端口采用特定的三层或两层端子结构，确保接线的规范性与可靠性，同时便于维护与检修，提高了整个电气控制系统的稳定性和可操作性。

三、技术参数与组成部件

（一）组成部件

自动生产线实训考核装备涵盖实训桌、PLC控制模块、变频器模块、触摸屏模块、电源模块、伺服系统、供料单元、输送单元、加工单元、装配单元、分料单元、传感器、电磁阀组、气缸、工具、控制单元、电脑推车、计算机、空气压缩机等众多组件，形成一个完整的自动化生产实训环境。

（二）PLC控制模块

采用铝塑外壳，嵌入实训台抽屉式架体，I/O接口开放且具备误接线保护功能。控制面板使用2mm厚印刷电路板覆膜，采用背面印刷技术确保图形符号持久耐用。配备多种型号的PLC可编程控制器，以适应不同的控制需求与教学、实训场景。

（三）变频器模块

同样采用铝塑外壳，嵌入式安装并提供误接线保护。控制面板工艺与PLC控制模块相似，确保操作的便捷性与耐用性。模块包含西门子MM420变频器，用于实现对电机的调速控制等功能，满足生产线在不同生产环节对电机转速的灵活调整需求。

（四）触摸屏模块

铁质外壳，通讯接口转引至控制面板，便于学生进行接线操作与人机交互界面的搭建。配备昆仑通态触摸屏TPC7062K，具备7寸显示屏与65000色的高色彩表现，为用户提供清晰直观的操作界面，实现对生产线运行状态的实时监控与参数设置。

（五）控制单元模块

铝塑外壳，嵌入式安装，I/O接口开放且有误接线保护。控制面板采用2mm厚印刷电路板覆膜工艺。配备多种指示灯与主令器件，如黄色、绿色、红色指示灯，绿色常开按钮、红色常开按钮、选择开关、急停按钮等，用于实现对生产线的基本控制与状态指示功能，确保操作的安全性与可靠性。

（六）电源模块

配备梅兰日兰三相短路器及漏电保护器、保险管座等安全装置，可提供直流24V、交流220V、380V等多种电压，满足不同电气元件的供电需求，保障整个系统的稳定运行。

（七）传感器检测单元

包含多种类型的传感器，如光电传感器、接近传感器、金属传感器、光纤传感器等，用于实现对工件的位置、颜色、材质等特征的精确检测，为生产线的自动化控制提供关键的数据支持，确保各单元能够根据实际工况做出准确的动作响应。

（八）其他执行元件与辅助设备

还包括供料单元的竖式料筒、顶料气缸、推料气缸等部件；输送单元的四自由度机械手、直线输单元、比例传送机构等；加工单元的滑动料台、模拟冲头和冲床等；装配单元的供料机构、旋转送料单元、机械手装配单元等；分料单元的传送带机构、三相电机动力单元、分拣气动组件等。此外，还有伺服系统单元、电磁阀组单元、气缸、工具以及特定规格的实训桌等，共同构成了一个功能完备、贴近实际工业生产的自动化生产线实训平台。

四、电气一体化实训装置技术要求

装置将PLC控制单元、变频器单元、步进电机单元、触摸屏单元等进行模块化独立设计，既可集成应用于本设备，也可移植至其他设备使用，提高了设备的通用性与灵活性。基于标准化和模块化的设计理念，能够兼容不同厂家型号的传感器、控制器、执行器，适应多样化的教学、实训与科研需求。

装置支持梯级培训模式，既能针对各单个模块开展基础理论与操作技能的培训，又能组合相关模块构建复杂控制回路，进行设计与排故训练，满足不同层次学员的学习需求。选用工业级元器件，确保设备的高稳定性和耐用性，能够承受长时间、高强度的培训使用，降低维护成本与设备故障率。

能够模拟工业自动化生产线的生产、加工、装配、分拣等完整流程，实现货物从供给到最终成品的自动化处理。具备专业技能培训功能，涵盖系统组装、调试、运行，故障检查、排除与维护，以及团队协作等多个方面，全面提升学员的综合职业素养与实践能力。

设计有完善的保护措施，如漏电保护、短路保护、急停保护等，有效防止因误操作而引发的安全事故，保障操作者的人身安全与设备的完整性。采用开放式结构设计，将所有控制器、传感器、执行器的控制信号及电源信号引至接口单元，学员可在接口单元上自主接线，根据不同的控制要求搭建多样化的控制方案，培养学员的创新思维与动手能力。

设备具有强大的可扩展性，预留了充足的扩展空间，能够依据工业发展的新趋势以及用户的具体需求进行功能改进与性能升级。例如，可以更换或扩展工作单元，将电气控制系统升级为现场总线，或者增加定位模块来实现对伺服电机的精确控制等，确保设备能够与时俱进，始终保持其先进性与实用性。

不仅适用于西门子品牌PLC主机，还兼容其他品牌的PLC，如三菱FX2N型PLC等，拓宽了设备的应用范围，使学员能够接触到不同品牌、不同类型的PLC控制系统，更好地适应未来职场中的多样化工作环境。

五、实训内容要求

（一）安装与调试实训

涵盖供料、加工、装配、分拣、输送等各单元的安装与调试实训项目。通过实际操作，学员能够掌握各单元的机械安装、电气连接、参数设置以及故障排查等技能，深入了解自动化生产线的构成原理与工作流程。

（二）电气控制与PLC编程实训

包括三相电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写、电动机调速控制电路的连接与控制程序编写、变频器模拟量控制的连接与控制程序编写等项目。还涉及用PLC脉冲输出或定位模块控制伺服电机的技术、伺服电机控制电路的连接与参数设置、PLC控制网络控制技术等内容，帮助学员熟练掌握电气控制电路的设计与PLC编程技巧，提升其在自动化控制领域的专业能力。

（三）PLC通讯网络实训

开展PLC控制技术—485通信技术的编程和调试、PLC控制技术—现场总线通信技术的编程和调试等实训项目，使学员熟悉不同通信协议的原理与应用，具备构建和调试PLC通讯网络的能力，满足现代工业自动化系统中多设备协同通信的需求。

（四）机电设备安装与调试实训

设置传动装置同轴度的调整、供料单元的机械安装与调整、加工单元的机械安装与调整、装配单元的机械安装与调整、分拣单元的机械安装与调整、输送单元的机械安装与调试、自动生产线设备安装与调试等实训内容，培养学员对机电设备的装配与调试技能，确保设备能够正常、高效地运行。

（五）职业能力考核与技能竞赛

本装备可用于考核或技能竞赛，能够全面考察选手的机械构件装配与调整能力、机电设备安装与调试能力、电路安装能力、气动系统安装与调试能力、变频器与伺服电机在自动生产线的使用能力、PLC模拟量控制在自动生产线的使用能力、机电一体化设备的控制程序编写能力、自动控制系统的安装与调试能力、PLC网络的安装编程与调试能力、人机界面组态技术的编程与调试能力等多项职业核心技能，为选拔和评价优秀技术技能人才提供科学、公正的平台。

整体结构采用开放式和拆装式设计，方便更换模块，便于根据教学或竞赛需求灵活选择所需的模块。同时，设备具备强大的扩展性和升级能力，能够适应不断变化的工业技术和教育需求，为学员提供一个贴近实际、功能齐全的自动化生产线实训环境，助力其成长为适应现代制造业发展的高素质技能型人才。