柔性制造生产线实训系列
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柔性制造综合实训系统
- 型号:ZRGJD-FM400
- 产品描述:柔性制造综合实训系统又被称为工业4.0实训系统,将先进制造系统的物料供给、分拣、加工、检测、无线通讯、图象处理物流系统与立体仓库等主要模块展现给学生。
产品介绍
一、柔性制造综合实训系统产品说明
FMS是一个开放式的学习环境,使用统一的标准接口,可根据各个工作单元的不同功能、培训内容、扩展现有系统或是根据预算,可以自由地选择二个、三个或更多的单元来组合自己的控制系统。也可以根据需要增加机床、加工中心等设备,组合成能真实加工生产的柔性生产线。
二、柔性制造综合实训系统特点
1. 单元具有独立性、典型性、实用性
每一个工作单元都具有各自独立的工作内容,系统各单元既可以单独使用,也可以组合在一起使用。每一种组合都会形成一种新的、实用的、与实际紧密结合的生产过程。实验系统是由典型单元中的几个单元构成,具有良好的共性,便于分组训练。
2. 标准化的硬件和完善软件
系统所选用的元器件均为实际工业元器件,无论是机械结构还是控制系统都采用统一的标准接口,具有很强的互换性。还有完整的软件配合,具有相应的教学软件,控制软件等。
3.系统开放性的结构使未来进行扩展,实现不同的总线控制、局域网或互联网等远程控制方式。
4.整个系统可以开发成令学生感兴趣的单元组件形式,利于开展教学活动。
当将这些单元组装成系统,可以培养学生实际动手能力,更有助于培养学生的创新能力,借助这套系统,学生还可以这会对生活经验统进行故障诊断和排除。系统具有良好的扩展功能,适合不同课程的实验要求。并且可以随时将学生的创新设想融入其中。
1、立体仓库模块

立体仓库模块将加工工件分装多层仓位上。X轴与Y轴由步进电机驱动,用以确定仓位,Z轴由三点位置及气爪组成,可抓取仓位的两个工件上的任一个。
立体仓库模块可以作为加工系统流程的第一站,为系统提供所需的工件;也可作为加工流程的最后一站,存储加工处理过的工件,并可按工件类别进行分类立体存储。
立体仓库模块能够进行下列内容的教学培训:
1) 机械:工作单元的机械安装、不同电气驱动件的选择及使用;
2) 气动:气动元器件间的管路连接;
3) 电气: 电气元器件的正确布线;步进驱动系统的应用;
4) 传感器: 限位开关的应用、各种光电式传感器的操作模式及应用;
5) PLC:PLC编程及应用、交替(或)分支编程;
6) 系统调试:完整加工顺序的调试。
2、图像处理模块
完成图像的采集、处理,并将处理后的图像传输给主控模块;完成对工件加工、组装后的检测。
系统组成:
1) 彩色摄像机
性能及技术参数:
Ø 1/3CCD,450TV线,最低照度0.1LX/F1.2,信噪比50dB;
Ø 自动白平衡
Ø 三段式电子快门
Ø 自动切换DC/VEDIO自动驱动光圈
Ø 视频输出:1.0V(p-p),75Ω,BNC
Ø 12V±10% DC,150毫安
Ø 工作温度:-10~40度
Ø 工作湿度:<90%
2)镜头
性能及技术参数:
Ø 手动变焦自动光圈镜头
Ø 规格 1/3"
Ø 接口方式 CS
Ø 焦距 3.5-8.0mm
Ø 光圈 F1.4-360
Ø 水平视角 77.5°-35.4°
3)图象识别软件
Ø 开发平台:Visual Studio.NET
Ø 功能:采用多种识别原理,彼此紧密结合,相互补充。可准确进行目标物体的颜色识别,形状识别,位置定位等
3、数控机床单元
在数控加工中心单元,配置SMC自动控制气动夹盘,实现工件的自动装夹、检测及加工等过程。该装置采用开放式结构,模块化设计,X、Y两轴独立的步进电机驱动模块,实现工作平台在X、Y水平方向和主轴Z向的精确定位。
数控加工中心单元通过I/O通信,接收加工单元执行加工指令,同时反馈给加工单元一个加工完成信号。
数控机床参数
工作电源:AC 220V
工作台面积:400x140mm
工作台T形槽:8mm
主轴电机功率:0.5kw
主轴转速:300~20000rpm
三轴行程:X230Y120Z230mm
最小进给单位:0.02mm
进给量范围:12-1000mm/min
气动掐盘:SMC
4、机械手装配单元
功能:
机械手装配单元用夹爪完成工件从传送带工件托盘上取出,放入数控机床加工工位,待数控机床加工完成后,再将工件取出放入安装工位,用吸盘从安装单元上分别吸取小工件与工件盖,在安装平台与大工件完成加工工件组的组装,最后再将工件放入工件托盘内。
上述设备能够进行下列内容的教学培训:
1) 机械:工作单元的机械连接;传感器: 光电传感器的操作模式及应用;
2) 机械手:机械手应用、机械手技术基础知识、机械手知识相关术语、机械手编程;
3) 系统调试:完整加工顺序的调试。
5、安装工件供料模块
该模块用于储存工件原料、并在需要时将料仓中的工件分离出来,为转送模块取走一个工件作好准备。 该模块主要由料仓、双作用气缸、推料块、工件检测传感器等组成。
进料模块的工作过程是这样的:工件垂直叠放在料仓中,推料杆位于料仓的底层并可从料仓的底部通过,推料杆与最下层的工件处于同一水平位置。当气缸驱动推料杆前进时,推料杆便把最下层的工件水平推到预定位置,从而把工件移出料仓;而当推料杆返回时,料仓中的工件在重力的作用下,就自动下落,向下移动一个工件,为下次工作作好了准备。
在推料缸的两个极限位置分别装有一个磁感应式接近开关,分别用于识别推料缸运动的两个极限位置。
6、供料检测单元(由供料单元与检测单元合并而成,两个单元共用一个控制系统)
功能:
供料与检测单元的主要作用是为加工过程逐一提供加工工件,并对工件进行检测,检测加工工件的各种特性,如颜色、材质、高度等。
在管状料仓中可存放多种、多个工件。上料过程中,双作用气缸从料仓中逐一推出工件,接着,当加工工件输入之后,由电容式传感器检测输入工位是否有工件,电感式传感器检测工件的材质,光电式传感器检测出工件的颜色,当工件被无杆缸提升后,由模块量测高传感器检测工件高度。
供料与检测单元将合格的工件推入滑道进入下一工作站,而不合格的工件则被推入下部的废品滑道。
1)大工件供料模块
该模块用于储存工件原料、并在需要时将料仓中的工件分离出来,为转送模块取走一个工件作好准备。 该模块主要由料仓、双作用气缸、推料块、工件检测传感器等组成。
进料模块的工作过程是这样的:工件垂直叠放在料仓中,推料杆位于料仓的底层并可从料仓的底部通过,推料杆与最下层的工件处于同一水平位置。当气缸驱动推料杆前进时,推料杆便把最下层的工件水平推到预定位置,从而把工件移出料仓;而当推料杆返回时,料仓中的工件在重力的作用下,就自动下落,向下移动一个工件,为下次工作作好了准备。
在推料缸的两个极限位置分别装有一个磁感应式接近开关,分别用于识别推料缸运动的两个极限位置。
在该模块料仓的底层位置,安装有对射式光电传感器的探头,用于检测料仓中存储料的情况(有无料)。
该对射式光电传感器由光纤(探头)和光电传感器主体组成。
2)工件识别模块
识别模块主要由3个传感器组成,即:电感传感器、反射式光电传感器和漫射式光电传感器;用于识别工件的材质及颜色。可以识别金属与非金属的材质,可以将金属、白、黑三种工件区分开。识别模块中的电感传感器、反射式光电传感器及漫射式光电传感器都属于接近开关类传感器,它们分别在以下情况下动作:
电感传感器在有金属物质接近它时动作;
反射式光电传感器在任何物质接近它时都动作;
式光电传感器在接近它的物体反射回来的光线达到一定程度时动作。
3)高度测量模块
测量模块的作用是测量工件的高度。它由一个模拟量传感器和传感器支架构成。该模拟量传感器实际上是一个由电位器构成的分压器 。
该传感器与变送器一起构成一个测量工件高度尺寸的传感系统,由电阻式传感器将测量杆的位移量转变为电位器电阻值的变化,再经变送器器转换为0~0V的直流电压信号输出。输出的电压值与测量杆位移量之间成正比例关系。
测量模块由一个精密滑台气缸驱动,实现高度测量动作。
4)升降模块
升降模块的作用是将工件由下方运送到上方,准备检测和分流。它主要由一个无杆气缸、一个双作用直线气缸、一个工作平台组成。
5)滑槽模块
滑槽模块提供了两个物流方向。上滑槽可以将工件(合格工件)分流到下一个工作单元,上滑槽前段是由直流电机驱动的传送带;下滑槽可以用于模拟不合格工件的流向(即从本单元剔除)。
7、伺服加工单元(由加工单元与搬运单元合并而成,两个单元共用一个控制系统)
功能:将工件从传送带输送到加工模块;工件将在旋转平台上被检测及加工。
搬运单元由无杆气缸、椭圆形活塞气缸和气动夹爪等部件组成,通过水平移动、上下伸缩、抓取等动作,将前一单元上的工件抓起并输送到下一工作单元。通过具有六个工位的加工旋转平台,进行加工模拟,并进行加工质量的模拟检测。
旋转平台由交流伺服电机驱动,光电传感器确认输入工位有无工件,电感式传感器检测旋转平台的位置,平台的启停由继电器回路完成。
1)旋转工作台模块
旋转工作台模块主要由旋转工作台、工作台固定底盘、交流伺服电动机、蜗轮蜗杆减速器、定位块、电感式接近开关传感器、漫反射式光电传感器、支架等组成。
在转动工作台上有六个工位,用于存放工件。在每个工位的下面都有一个定位块,电感式接近开关传感器感测这个定位块,用于判断工作台的转动位置,以便于进行定位控制。
2)钻孔模块
钻孔模块主要由钻孔气缸、钻孔电机、电磁夹紧器等组成。
钻孔模块用于实现钻孔加工过程。在钻孔气缸的两端安装有磁感应式接近开关,用于判断两个气缸运动的两个极限位置。
3)检测模块
检测模块用于实现对钻孔加工结果的模拟检测过程。检测模块主要由检测气缸、检测气缸固定架、检测模块支架及磁感应式接近开关组成。
4)继电器
K1,分别用于控制钻孔电机。
5)提取模块
提取模块由一个杆不回转的扁活塞气缸和一个气动夹爪所组成。杆不回转的气缸能保证气动夹爪到夹取工件时位置不会偏转。
6)无杆气缸
无杆气缸完成工件的转移的任务。这种气缸的最大优点是节省了安装空间,特别适用于小缸径、长行程的场合。
8、物流系统(环型传送带)
长方形回型传送带是物流系统的核心部件,由四根独立的传送带组成,它具备专业工业系统的所有特点:
1)5个工作位置
2)板式传送或工件单件传送
3)阀组技术
4)总线控制技术
5)交流变频技术
6)PLC控制技术
7)急停系统
8)工作单元I/O接口
序号 |
设备名称 |
主要配置/型号 |
数量 |
备注 |
1 |
供料检测单元 |
S7-266CN、EM277 |
1 |
模拟量输入输出 |
2 |
模拟数控加工单元 |
S7-224CN、EM277 |
1 |
|
3 |
机械手工作单元 |
那智MZ-04 |
1 |
六轴串联 |
4 |
安装模块 |
|
1 |
安装在机械手单元 |
5 |
立体仓库单元 |
S7-224CN、EM277 |
1 |
步进驱动 |
6 |
图像处理单元 |
S7-224CN、EM277 |
1 |
图像处理 |
7 |
搬运与喷涂单元 |
S7-266CN、EM277 |
1 |
|
8 |
物流系统(4米x1.5米) |
环型传送带 |
1 |
交流变频 |
9 |
系统总控台(带触摸屏) |
S7-313C-2DP、SM321 |
1 |
|
10 |
组态软件(含开发程序) |
Kingview |
1 |
生产管理含PC |
11 |
工件托盘及工件组 |
|
1 |
|
12 |
气泵及其它附件 |
|
1 |
|
13 |
气动教学软件及资料 |
|
1 |
|
五、实训项目
一)、供料检测模块的自动控制与组态监控
二)、加工模块的软件控制与组态监控
三)、安装模块的自动控制与组态监控
四)、自动立体仓库的自动控制与组态监控
五)、自动立体仓库的数据管理与运行控制
六)、分类存储(输出)模块的自动控制与组态监控
七)、图像录入与处理
八)、多工作站系统组态监控规划与处理
九)、生产管理中的订单优化组合与排序处理
十)、现场总线(PROFIBUS)数据传递与管理
十一)、工业机械手自动控制与数据通讯
十二)、小型机电一体化系统重构与联网控制一(供料检测模块、加工模块)
十三)、小型机电一体化系统重构与联网控制二(供料检测模块、分类存储模块)
十四)、小型机电一体化系统重构与联网控制三(自动立体仓库、组装模块)
十五)、小型机电一体化系统重构与联网控制四(供料检测模块、自动立体仓库)
十六)、小型机电一体化系统重构与联网控制五(供料检测模块、加工模块、自动立体仓库)
请知悉:柔性制造综合实训系统,工业4.0实训系统为本公司的非标产品,如果您需要定制与柔性制造综合实训系统,工业4.0实训系统相似的产品,请直接来电,我们会有专门的客服接待您,为您提供柔性制造综合实训系统,工业4.0实训系统相关的建设方案和帮助您了解设备的情况,中人为引领教育装备行业而努力。
因各大院校要求不同,因此柔性制造综合实训系统,工业4.0实训系统外形会有所区别,产品图片以最新设计为准.