JG-MPS01機電一體化柔性生產線加工系統
產品描述
MPS 機電一體化生產線加工系統是為提高學生動手能力和實踐能力而設計生產的一套實用性實驗設備。給學生提供了既能滿足專業需要又符合實際工業情況的教學環境，使學生將所學的諸多單科專業知識得到全面認識、綜合訓練和相互提升。每個單元具有一套PLC控制，可“單機/聯機”運行，具有較好的柔性。將幾個單元模塊分開培訓可以容納較多的學員同時學習，在基本單元模塊培訓完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站 ? 直至多站連接在一起，學習復雜系統的控制、編程、裝配和調試技術。
一、產品描述
MPS 機電一體化生產線加工系統是為提高學生動手能力和實踐能力而設計生產的一套實用性實驗設備。給學生提供了既能滿足專業需要又符合實際工業情況的教學環境，使學生將所學的諸多單科專業知識得到全面認識、綜合訓練和相互提升。每個單元具有一套 PLC 控制，可 “ 單機 / 聯機 ” 運行，具有較好的柔性。將幾個單元模塊分開培訓可以容納較多的學員同時學習，在基本單元模塊培訓完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站 ? 直至多站連接在一起，學習復雜系統的控制、編程、裝配和調試技術。
二、系統構成
供料單元、檢測單元、加工單元、機械手單元、分揀單元。
三、產品涉及課程
氣動技術、傳感器技術、 PLC 編程技術、位置檢測技術、電子電氣技術、機械組裝技術、傳感器技術、電氣驅動技術、信號連接與轉換技術、機械手技術、物流技術、網絡通訊技術、機械加工自動化技術、計算機應用技術。
四、性能參數
1 、輸入電源： AC220V ± 10 ％ ( 單相三線 )
2 、整機功率：＜ 1kVA
3 、外形尺寸： 3750 × 800 × 1380mm
4 、氣源壓力： 0.6MPa
五、各單元介紹
1 、供料單元
供料單元的主要功能是為系統提供加工工件。在管狀料倉中最多可存放 8 個工件。供料過程中，推料氣缸從料倉中逐一推出工件，真空吸盤將工件吸起，在擺臂氣缸的驅動下將工件移動至下一單元的檢測位置。
配置清單
序號 |
名稱 |
規格 |
1. |
實訓桌 |
750 × 800 × 800mm |
2. |
上料機構 |
上料基座，料筒 |
3. |
氣缸 |
擺動氣缸，筆形氣缸，真空吸盤 |
4. |
電磁閥 |
|
5. |
調速閥 |
|
6. |
氣源過濾器 |
|
7. |
光電傳感器 |
多種規格 |
8. |
磁傳感器 |
|
9. |
PLC 主機 |
FX2N-48MR |
10. |
通訊模塊 |
FX2N-485BD |
2 、檢測單元
檢測單元的主要功能是對工件的屬性進行記錄并檢測工件的高度。光電、電感及電容傳感器的組合檢測可以區分工件的特性；高度檢測機構完成對工件高度的檢測。并將高度合格的工件傳送至下一單元，而將高度不合格的工件推送至廢料槽。
配置清單：
序號 |
名稱 |
規格 |
1. |
實訓桌 |
750 × 800 × 800mm |
2. |
檢測機構 |
|
3. |
皮帶傳送機構 |
|
4. |
廢料槽 |
|
5. |
氣缸 |
|
6. |
電磁閥 |
|
7. |
調速閥 |
|
8. |
氣源過濾器 |
|
9. |
光電傳感器 |
多種規格 |
10. |
電容傳感器 |
|
11. |
磁傳感器 |
|
12. |
PLC 主機 |
FX2N-48MR |
13. |
通訊模塊 |
FX2N-485BD |
3 、加工單元
加工單元的主要功能是對工件進行模擬鉆孔加工，并對加工結果進行檢測。 4 工位轉盤機構分別定義為上料位、加工位、檢測位、出料位。出料位將上單元記錄的工件屬性及加工檢測結果分別傳送給分揀單元及機械手單元。
配置清單：
序號 |
名稱 |
規格 |
1. |
實訓桌 |
750 × 800 × 800mm |
2. |
直流減速電機 |
|
3. |
4 工位料盤 |
|
4. |
氣缸 |
單桿氣缸，雙桿氣缸 |
5. |
電磁閥 |
4V110-06-DC24V |
6. |
調速閥 |
|
7. |
氣源過濾器 |
|
8. |
光電傳感器 |
多種規格 |
9. |
磁傳感器 |
|
10. |
PLC 主機 |
FX2N-48MR |
11. |
通訊模塊 |
FX2N-485BD |
4 、機械手單元
機械手單元的主要功能是將加工合格的工件傳送到分揀單元，而將加工不合格的工件放置到本單元的廢料槽中。整個搬運裝置由工業機器人、氣動手爪、傳感器等組成。
配置清單：
序號 |
名稱 |
規格 |
1. |
實訓桌 |
750 × 800 × 800mm |
2. |
機器人本體 |
KR 3 R540 |
3. |
機器人示教 |
KR C4 |
4. |
氣動手指 |
|
5. |
電磁閥 |
4V110-06-DC24V |
6. |
調速閥 |
|
7. |
氣源過濾器 |
|
8. |
光電傳感器 |
多種規格 |
9. |
磁傳感器 |
|
10. |
PLC 主機 |
FX2N-48MR |
11. |
通訊模塊 |
FX2N-485BD |
工業機器人參數
1. 庫卡工業機器人 KR 3 R540 型 1 臺
序號 |
技術參數 |
1. |
最大工作范圍 541 毫米 |
2. |
最大有效負載 3 公斤 |
3. |
重復定位精度± 0.02 毫米 |
4. |
軸的數量 6 |
5. |
機器人底座約 179 毫米 × 179 毫米 |
6. |
重量（控制器除外），約為 26 公斤 |
7. |
軸數據 / 移動范圍：軸 1 (A1) +/ – 170 度，軸 2 (A2) – 170 度 / 50 度，軸 3 (A3) – 110 度 / 155 度，軸 4 (A4) +/ – 175 度，軸 5 (A5) +/ – 120 度，軸 6 (A6) +/ – 350 度 |
2 、 KR C4 緊湊型控制柜 1 臺
序號 |
技術參數 |
1. |
處理器多核技術 |
2. |
硬盤 SSD |
3. |
接口 USB, 以太網 , DVI-I 接口 |
4. |
現場總線工業以太網 (PROFINET) |
5. |
最大軸線 6+2 ( 用附加軸箱 ) |
6. |
防護等級 IP 20 |
7. |
尺寸（寬 x 長 x 高）約 460 毫米 × 483 毫米 × 271 毫米 |
8. |
重量 33 公斤 |
9. |
電源接口額定連接電壓 200 V 到 230 V AC, 單相，額定電壓允許公差 -10 至 +10 % |
10. |
電源頻率 49 至 61 赫茲 |
3 、 KR C4 緊湊型示教器 1 臺
序號 |
技術參數 |
1. |
顯示屏大小 8.4" |
2. |
尺寸（寬 x 長 x 高）約： 80 毫米 x 330 毫米 x 260 毫米 |
3. |
重量約： 1100 克 |
5 、分揀單元
分揀單元的主要功能是根據加工單元傳送的加工合格的成品屬性通過導向機構，將它們分別輸送至對應的滑道中。
配置清單：
序號 |
名稱 |
規格 |
1. |
實訓桌 |
750 × 800 × 800mm |
2. |
三相異步電機 |
|
3. |
皮帶傳送機構 |
|
4. |
變頻器 |
D720 0.4KW |
5. |
觸摸屏 |
7 寸 MCGS |
6. |
氣缸 |
單桿氣缸 |
7. |
電磁閥 |
|
8. |
調速閥 |
|
9. |
氣源過濾器 |
|
10. |
光電傳感器 |
多種規格 |
11. |
磁傳感器 |
|
12. |
PLC 主機 |
FX2N-48MR |
13. |
通訊模塊 |
FX2N-485BD |
六、實訓內容：
1 、氣動系統的安裝與調試項目：
選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：
項目一 氣動方向控制回路的安裝；
項目二 氣動速度控制回路的安裝；
項目三 擺動控制回路的安裝；
項目四 氣動順序控制回路的安裝；
項目五 氣動機械手裝置的安裝；
項目六 氣動系統安裝與調試；
2 、電氣控制電路的安裝和 PLC 程序編寫項目：
選用該裝置配置的 PLC 模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列 PLC 應用技術工作任務：
項目七 電動機正反轉控制電路的連接與控制程序編寫；
項目八 電動機調速控制電路的連接與控制程序編寫；
項目九 氣動方向控制程序編寫；
項目十 氣動順序動作控制程序編寫；
項目十一氣動機械手控制程序編寫；
項目十二皮帶輸送機控制程序編寫；
項目十三機電一體化設備控制程序編寫；
項目十四自動生產線控制程序編寫。
3 、機電設備安裝與調試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、 PLC 模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
項目十五傳動裝置同軸度的調整；
項目十六皮帶輸送機的安裝與調整；
項目十七搬運機械手設備安裝與調試；
項目十八物件分揀設備的安裝與調試；
項目十九送料設備的安裝與調試；
項目二十自動生產線設備安裝與調試。
4 、自動控制系統安裝與調試項目
選用該裝置配置的機電一體化設備部件、 PLC 模塊、變頻器模塊和指令開關、傳感器等，可完成下列機電設備安裝和機電一體化技術的工作任務：
項目二十一多種傳感器的安裝與調試；
項目二十二機械手的自動控制；
項目二十三皮帶輸送機的自動控制；
項目二十四機電一體化設備的自動控制；
項目二十五 PLC 控制系統的安裝與調試；
項目二十六自動生產線的安裝與調試。
5 、 PLC 工業通訊網絡的安裝及調試
系統選用三菱 PLC 主控制器，配合 FX1N-485BD 網絡模塊，基于本網絡通信功能，可完成下列工業現場總線通信技術訓練任務：
項目二十七 N:N 網絡的硬件連接、調試
項目二十八 N:N 網絡參數設置、調試
項目二十九基于多臺 PLC 的復雜網絡數據讀寫程序編寫與調試
。
