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(特別說(shuō)明:長(zhǎng)沙嘉國(guó)教儀所供應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備均可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)與生產(chǎn),以下為實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù),如需定制請(qǐng)電話(huà)聯(lián)系)
一、系統(tǒng)概述
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增加,而產(chǎn)品的市場(chǎng)壽命日益縮短,更新?lián)Q代加速,中、小批量生產(chǎn)占有越來(lái)越重要的地位。面臨這—新的局面,必須大幅度提高制造柔性和生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,保證產(chǎn)品質(zhì)量,降低能耗,從而降低生產(chǎn)成本,以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。柔性制造系統(tǒng)正是在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。
柔性制造系統(tǒng)是在流水線(xiàn)和自動(dòng)化專(zhuān)機(jī)的功能基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展形成的自動(dòng)工作的機(jī)電一體化的裝置系統(tǒng)。 柔性制造系統(tǒng)主要由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等制造單元組成,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,以適宜于多品種、中小批量生產(chǎn)。它通過(guò)簡(jiǎn)單地改變軟件的方法能夠制造出多種零件中任何一種零件。
JGFMS-01A型柔性制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)根據(jù)汽車(chē)板簧生產(chǎn)工藝的真實(shí)案例,結(jié)合教學(xué)需要設(shè)計(jì)而成。該系統(tǒng)主要由以下單元模塊組成:自動(dòng)供料單元、自動(dòng)上料單元、柔性制造加工單元、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、多種形式的檢測(cè)單元、上下料搬運(yùn)機(jī)器人單元;分揀單元、自動(dòng)化輸送線(xiàn)系統(tǒng)單元、搬運(yùn)機(jī)器人單元、系統(tǒng)總控單元等。所有模塊單元通過(guò)工業(yè)總線(xiàn)控制聯(lián)接。如圖1所示。
為了促進(jìn)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造技術(shù)有一個(gè)全面的深入了解和體會(huì),我們立足于自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì),結(jié)合實(shí)際教學(xué)的需求,開(kāi)發(fā)了一套完全模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的柔性制造教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),并配備了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。
通過(guò)該系統(tǒng),使學(xué)生可通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解柔性制造系統(tǒng)的基本組成和基本原理,為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放性的,創(chuàng)新性的和可參與性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),讓學(xué)生全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成技術(shù),幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識(shí)系統(tǒng)各組成部分,從而掌握機(jī)電控制系統(tǒng)的組成、功能及控制原理?梢源龠M(jìn)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣自動(dòng)化、自動(dòng)控制、機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等方面的學(xué)習(xí),并對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、高級(jí)語(yǔ)言編程等技能得到實(shí)際的訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試能力等方面均能得到綜合提高。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)、限位保護(hù)、隔離保護(hù)等多種保護(hù)功能。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
1、高度集成
通過(guò)Profibus-DP工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)及開(kāi)發(fā)型組態(tài)軟件等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將系統(tǒng)中的所有單機(jī)模塊設(shè)備進(jìn)行高度的集成。與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)形式完全相同。
2、工業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化
系統(tǒng)依據(jù)汽車(chē)板簧生產(chǎn)工藝的真實(shí)案例,按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),并可全面兼容標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)設(shè)備。
3、系統(tǒng)化與單元模塊化
系統(tǒng)中的單元設(shè)備具有“聯(lián)機(jī)/單機(jī)”兩種操作模式。所有的單元設(shè)備的軟硬件均可以脫離系統(tǒng)獨(dú)立操作,可用單機(jī)設(shè)備為平臺(tái),進(jìn)行單項(xiàng)技術(shù)的研發(fā),易擴(kuò)展。即方便教學(xué)又最大程度的滿(mǎn)足了教師進(jìn)行科研、學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新的需要。
4、機(jī)器人嵌入式系統(tǒng)控制
六自由度串聯(lián)機(jī)器人及六自由度并聯(lián)機(jī)器人等關(guān)鍵設(shè)備采用嵌入式系統(tǒng)控制。系統(tǒng)緊湊小巧,對(duì)實(shí)時(shí)和多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間。具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能,便于學(xué)生動(dòng)手操作和系統(tǒng)維護(hù)。
5、開(kāi)放性
開(kāi)放具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件源代碼。此外,系統(tǒng)中以運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)為主的單元裝備需具有良好的硬件開(kāi)放性,可以和工業(yè)上眾多裝備接口,進(jìn)行系統(tǒng)集成。軟件系統(tǒng)采用開(kāi)放式源代碼和通用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)(MS VC++和Borland C++),用戶(hù)可以進(jìn)行深層次的軟件系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā),以便于開(kāi)發(fā)出適合用戶(hù)需求的系統(tǒng)調(diào)度程序和單機(jī)運(yùn)行程序,很大程度上方便了老師和同學(xué)課題研究工作。
6、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控(選配)
系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控模塊,使操作者在操作系統(tǒng)的同時(shí),也可通過(guò)電腦屏幕實(shí)時(shí)觀(guān)看系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況。同時(shí)對(duì)于有條件的學(xué)校,可將控制計(jì)算機(jī)與校園網(wǎng)相連解,使更多的學(xué)生和老師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀(guān)看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,提高系統(tǒng)利用率,也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)。
7、可擴(kuò)展性
系統(tǒng)軟、硬件部分預(yù)留擴(kuò)展空間,用戶(hù)可在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上增添設(shè)備模塊,并可輕松集成到系統(tǒng)中,為二次開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展教學(xué)學(xué)科創(chuàng)造了極為有利條件。
8、機(jī)器人種類(lèi)
為了真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)與工業(yè)結(jié)合,本系統(tǒng)中需應(yīng)用直角坐標(biāo)類(lèi)型機(jī)器人、串聯(lián)關(guān)節(jié)型機(jī)器人、并聯(lián)加工機(jī)器人、氣動(dòng)機(jī)器人(注:以上機(jī)器人均為自主品牌,以便保證良好的開(kāi)放性)等工業(yè)上常用到的機(jī)器人類(lèi)型,并且設(shè)計(jì)上完全按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行設(shè)計(jì),可以完全了解工業(yè)上機(jī)器人的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。每種機(jī)器人都配有詳細(xì)介紹和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。
9、交互式圖形化操作界面
系統(tǒng)控制軟件采用WINDOWS操作系統(tǒng),具有交互式和圖形化特點(diǎn),操作簡(jiǎn)單易學(xué),自動(dòng)化程度高,使教師和學(xué)生在很短的時(shí)間之內(nèi)就可以掌握對(duì)系統(tǒng)的操作。
10、豐富的狀態(tài)反饋功能
通過(guò)計(jì)算機(jī)與各單元及傳感器的通訊,將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上,使操作者通過(guò)計(jì)算機(jī)隨時(shí)了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù),掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
11、完善的生產(chǎn)及物料存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)功能
根據(jù)現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展動(dòng)向,不但在工作過(guò)程和原理上仿真實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程,而且開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)及物料存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行隨時(shí)記錄和分析生產(chǎn)過(guò)程和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
12、教材齊備
本柔性制造系統(tǒng),除提供相應(yīng)的教學(xué)大綱外,還應(yīng)提供系統(tǒng)整體的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),包括機(jī)械篇、電控篇及軟件篇。詳細(xì)介紹各設(shè)備特點(diǎn)、原理、設(shè)計(jì)思想、計(jì)算方法。并拓展介紹工業(yè)上常用的相關(guān)元件及設(shè)備。在此基礎(chǔ)上,還應(yīng)提供單獨(dú)關(guān)鍵設(shè)備如機(jī)器人等提供機(jī)械本體裝配說(shuō)明書(shū)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、軟件使用說(shuō)明書(shū)等。便于獨(dú)立模塊教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。
13、完善的保護(hù)功能
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)、限位保護(hù)、隔離保護(hù)等多種保護(hù)功能。保證安全有效的進(jìn)行教學(xué)演示和授課。
三、適用范圍
本自動(dòng)化物流及柔性制造系統(tǒng)是由倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存系統(tǒng)、加工裝備、物料運(yùn)輸裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。
本系統(tǒng)可以適應(yīng)如下課程教學(xué)和研究的需要:機(jī)械工程類(lèi)、機(jī)械制造類(lèi)、控制工程類(lèi)、機(jī)電一體化類(lèi)、工業(yè)工程類(lèi)、計(jì)算機(jī)控制類(lèi)、工業(yè)自動(dòng)化類(lèi)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、機(jī)器人教學(xué)等。
本系統(tǒng)包含多種學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí),具有開(kāi)放性、創(chuàng)新性、可操作性等特點(diǎn),可用于以下各類(lèi)專(zhuān)業(yè)的中專(zhuān)、大專(zhuān)、本科和研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作。
1、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
2、機(jī)電一體化
3、機(jī)械電子工程
4、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論
5、電氣工程及其自動(dòng)化或自動(dòng)化
6、測(cè)控技術(shù)與儀器
7、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)
8、數(shù)控技術(shù)
9、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1 氣動(dòng)系統(tǒng)的安裝與調(diào)試項(xiàng)目
選用該裝置配置的單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等氣動(dòng)執(zhí)行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開(kāi)關(guān)等氣動(dòng)控制元件,可完成下列氣動(dòng)技術(shù)的工作任務(wù):
項(xiàng)目一:氣動(dòng)方向控制回路的安裝
項(xiàng)目二:氣動(dòng)速度控制回路的安裝
項(xiàng)目三:擺動(dòng)控制回路的安裝
項(xiàng)目四:氣動(dòng)順序控制回路的安裝
項(xiàng)目五:氣動(dòng)機(jī)械手裝置的安裝
項(xiàng)目六:氣動(dòng)系統(tǒng)安裝與調(diào)試
2 電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫(xiě)項(xiàng)目
選用該裝置配置的PLC模塊、變頻器模塊和指令開(kāi)關(guān)、傳感器等,可完成下列PLC應(yīng)用技術(shù)工作任務(wù):
項(xiàng)目七:電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與控制程序編寫(xiě)
項(xiàng)目八:電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路的連接與控制程序編寫(xiě)
項(xiàng)目九:氣動(dòng)方向控制程序編寫(xiě)
項(xiàng)目十:氣動(dòng)順序動(dòng)作控制程序編寫(xiě)
項(xiàng)目十一:氣動(dòng)機(jī)械手控制程序編寫(xiě)
項(xiàng)目十二:皮帶輸送機(jī)控制程序編寫(xiě)
項(xiàng)目十三:機(jī)電一體化設(shè)備控制程序編寫(xiě)
項(xiàng)目十四:自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制程序編寫(xiě)
3 傳感檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目
項(xiàng)目十五:開(kāi)關(guān)量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用
項(xiàng)目十六:數(shù)字量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用
項(xiàng)目十七:模擬量傳感器認(rèn)知及應(yīng)用
4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目
項(xiàng)目十八:熟悉直流電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用、熟悉交流電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用
項(xiàng)目十九:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及伺服電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用
5 機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目
項(xiàng)目二十:熟悉帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用
項(xiàng)目二十一:熟悉滾珠絲杠機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用
項(xiàng)目二十二:熟悉直線(xiàn)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用
項(xiàng)目二十三:熟悉間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用
項(xiàng)目二十四: 熟悉齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用
6 分揀輸送單元安裝與調(diào)試項(xiàng)目
項(xiàng)目二十五: 熟悉分揀輸送單元結(jié)構(gòu)與功能,并正確的安裝與調(diào)整
項(xiàng)目二十六: 正確分析光電編碼器電氣線(xiàn)路,并對(duì)其進(jìn)行連接與測(cè)試
項(xiàng)目二十七: 掌握MM420變頻器的控制方式,并對(duì)其進(jìn)行連接與測(cè)試
項(xiàng)目二十八: 熟練利用指令向?qū)渲?span>PLC高速計(jì)數(shù)器操作
項(xiàng)目二十九: 掌握異步電動(dòng)機(jī)位置控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試方法
7 檢測(cè)單元安裝與調(diào)試項(xiàng)目
項(xiàng)目三十: 檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)與功能分析
項(xiàng)目三十一: 檢測(cè)單元機(jī)械及氣動(dòng)元件安裝與調(diào)整
項(xiàng)目三十二: 檢測(cè)單元?dú)鈩?dòng)回路分析、安裝與調(diào)試
項(xiàng)目三十三: 檢測(cè)單元電氣系統(tǒng)分析、安裝與調(diào)試
項(xiàng)目三十四: 檢測(cè)單元控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試
8 自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目
選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開(kāi)關(guān)、傳感器等,可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù):
項(xiàng)目三十五: 傳動(dòng)裝置同軸度的調(diào)整
項(xiàng)目三十六: 皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整
項(xiàng)目三十七: 搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)備安裝與調(diào)試
項(xiàng)目三十八: 物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試
項(xiàng)目三十九: 送料設(shè)備的安裝與調(diào)試
項(xiàng)目四十: 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備安裝與調(diào)試
9 自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試項(xiàng)目
選用該裝置配置的機(jī)電一體化設(shè)備部件、PLC模塊、變頻器模塊和指令開(kāi)關(guān)、傳感器等,可完成下列機(jī)電設(shè)備安裝和機(jī)電一體化技術(shù)的工作任務(wù):
項(xiàng)目四十一: 多種傳感器的安裝與調(diào)試
項(xiàng)目四十二: 機(jī)械手的自動(dòng)控制
項(xiàng)目四十三: 皮帶輸送機(jī)的自動(dòng)控制
項(xiàng)目四十四: 機(jī)電一體化設(shè)備的自動(dòng)控制
項(xiàng)目四十五: PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
項(xiàng)目四十六: 自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的安裝與調(diào)試
10 PLC工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝及調(diào)試
系統(tǒng)選用三菱PLC主控制器,配合FX1N-485BD網(wǎng)絡(luò)模塊,基于本網(wǎng)絡(luò)通信功能,可完成下列工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)訓(xùn)練任務(wù):
項(xiàng)目四十七: N:N網(wǎng)絡(luò)的硬件連接、調(diào)試
項(xiàng)目四十八: N:N網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試
項(xiàng)目四十九: 基于多臺(tái)PLC的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)程序編寫(xiě)與調(diào)試
11 物料倉(cāng)儲(chǔ)的安裝及調(diào)試
項(xiàng)目五十:氣動(dòng)組件的應(yīng)用與裝調(diào)
項(xiàng)目五十一:步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置與應(yīng)用
項(xiàng)目五十二:?jiǎn)屋S運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用
項(xiàng)目五十三:雙軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用
項(xiàng)目五十四:絲桿傳動(dòng)系統(tǒng)裝調(diào)與應(yīng)用
項(xiàng)目五十五:出入倉(cāng)管理程序的應(yīng)用
項(xiàng)目五十六:貨倉(cāng)分配管理應(yīng)用
項(xiàng)目五十七:倉(cāng)庫(kù)統(tǒng)計(jì)與分類(lèi)管理
項(xiàng)目五十八:脈沖定位控制應(yīng)用
項(xiàng)目五十九:步進(jìn)系統(tǒng)控制與應(yīng)用
五、系統(tǒng)流程
自動(dòng)供料單元將料庫(kù)中的毛坯提升至固定高度,自動(dòng)送料單元將毛坯從料庫(kù)中取出,擺放至自動(dòng)化輸送系統(tǒng)單元輸送線(xiàn)上。運(yùn)輸帶將毛坯送至數(shù)控銑床前端,經(jīng)過(guò)擺正和自動(dòng)裝夾后并完成自動(dòng)加工(并聯(lián)加工中心或數(shù)控車(chē)床)。加工完成后,由上下料搬運(yùn)機(jī)器人取出工件,將工件放回到輸送線(xiàn)上。工件由步進(jìn)傳送機(jī)構(gòu)送入模擬加熱爐完成加熱。工件運(yùn)送到導(dǎo)向與分揀單元,機(jī)械手完成抓取工件、擺動(dòng),完成淬火工序后送至檢測(cè)單元。經(jīng)檢測(cè),不合格的產(chǎn)品由氣推裝置送到廢品存放處,合格的產(chǎn)品將繼續(xù)傳送至裝配單元,完成零件組裝。組件從輸送機(jī)上取下并送至自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)單元的成品庫(kù),完成一個(gè)工作流程。
六、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)以鋁合金型材為主,數(shù)控精密制作,可拆裝組合,所有配件均選用工業(yè)型標(biāo)準(zhǔn)配件。系統(tǒng)的PLC模塊的I/O端子、變頻器的接線(xiàn)端子、各常用模塊與PLC的連接端子,均與安全插座連接,使用帶安全插頭的導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行電路連接;各指令開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳感器和指示元件的電路,則通過(guò)端子排進(jìn)行連接。插拔線(xiàn)連接電路與端子牌連接電路相結(jié)合,既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固,又保證電路連接的快速、安全和可靠。
鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái):可以安裝送料機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、傳輸分揀機(jī)構(gòu)。實(shí)訓(xùn)模塊及PLC主機(jī)等可以放置在拉出式的支架上。
觸摸屏模塊:MCG7062
PLC模塊及變頻器模塊:PLC40點(diǎn)以上IO西門(mén)子;變頻器:西門(mén)子;模塊材料要求:高強(qiáng)度塑料外殼、重量輕,面板是鋁塑板,圖案、文字符號(hào)采用進(jìn)口油墨絲印。
電源模塊:三相電源總開(kāi)關(guān)(帶漏電和短路保護(hù))1個(gè),熔斷器3只,單相電源插座2個(gè),安全插座5個(gè);
按鈕模塊:24V/6A、12V/2A各一組;急停按鈕1只,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2只,蜂鳴器1只,復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只,自鎖按鈕黃、綠、紅各1只,24V指示燈黃、綠、紅各2只;
一體化接線(xiàn)排:接線(xiàn)排殼體上兩側(cè)相對(duì)設(shè)置有一初級(jí)接線(xiàn)區(qū)(接線(xiàn)端子)和一次級(jí)接線(xiàn)區(qū)(安全插座);接線(xiàn)端子與對(duì)應(yīng)的安全插座通過(guò)導(dǎo)電彈性件連接;接線(xiàn)排殼體邊緣卷折,設(shè)有固定用的螺孔,可以固定在實(shí)訓(xùn)桌上。
井式上料機(jī)構(gòu):井式工件庫(kù)1件,物料推出機(jī)構(gòu)1件,光電傳感器2只,磁性開(kāi)關(guān)2只,單缸氣缸1只,單控電磁閥1只,警示燈1只,主要完成將工件庫(kù)中的工件依次推出。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
氣動(dòng)機(jī)械手裝置:四自由度氣動(dòng)機(jī)械手,氣缸及附屬傳感器選用SMC;整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作,手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
加工機(jī)構(gòu):主要由物料臺(tái)、物料夾緊裝置、龍門(mén)式二維運(yùn)動(dòng)裝置、主軸電機(jī)、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開(kāi)關(guān)、電磁閥、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。
物件包裝機(jī)構(gòu):主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開(kāi)關(guān)、電磁閥(日本SMC)、直流減速電機(jī)、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。
物料分揀裝置:傳送帶通過(guò)三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),在傳送帶端點(diǎn)處設(shè)計(jì)有落料口,通過(guò)光電傳感器檢測(cè)物料;傳送帶上裝有三個(gè)出料槽,對(duì)應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等,同時(shí)正對(duì)料槽位置裝有推料氣缸,共計(jì)三個(gè)氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。
七、系統(tǒng)基本配置
本系統(tǒng)配置可根據(jù)客戶(hù)要求進(jìn)行調(diào)整。其基本配置如表1。
表1:系統(tǒng)基本配置一覽表
序號(hào) |
名稱(chēng) |
主要元件或型號(hào)、規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
1 |
實(shí)訓(xùn)桌 |
1800×650×700mm |
5張 |
設(shè)計(jì)尺寸可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。 |
2 |
實(shí)訓(xùn)桌 |
1100×800×700mm |
3張 |
|
3 |
觸摸屏模塊 |
7英寸TFT真彩mcgs7062,65K色 |
2塊 |
|
4 |
觸摸屏模塊 |
11英寸TFT真彩mcgs7062,65K色 |
1 |
|
5 |
PLC模塊 |
三菱FX1N-40MR(或西門(mén)子品牌);SC-09通信線(xiàn);FX1N-485BD通訊模塊等。 |
10套 |
各工位獨(dú)立1套,中控1套。 |
6 |
變頻器模塊 |
三菱D720功率≥0.75KW |
4塊 |
|
7 |
電源模塊 |
三相電源總開(kāi)關(guān)(帶漏電和短路保護(hù));熔斷器;單相電源插座;安全插座等。 |
1套 |
|
8 |
按鈕模塊 |
24V/6A、12V/2A;急停按鈕;轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān);蜂鳴器;復(fù)位按鈕黃、綠、紅;自鎖按鈕黃、綠、紅;24V指示燈黃、綠、紅等。 |
若干 |
|
9 |
自動(dòng)上料部件 |
三相交流減速電機(jī)(AC380V,輸出轉(zhuǎn)速130r/min);料倉(cāng);傳感器等。 |
1套 |
|
10 |
氣動(dòng)機(jī)械手部件 |
單出雙桿氣缸;氣手爪;旋轉(zhuǎn)氣缸;磁性開(kāi)關(guān);氣流閥;非標(biāo)螺絲;雙控電磁換向閥;單控電磁閥等。 |
3套 |
電磁閥和氣缸都采用日本SMC |
11 |
皮帶輸送機(jī)部件 |
三相減速電機(jī)(380V,輸出轉(zhuǎn)速40r/min);平皮帶;同步帶;步進(jìn)傳送;滾輪傳送等 |
5套 |
5種完全不同類(lèi)別的傳送帶裝置 |
12 |
數(shù)控加工機(jī)構(gòu) |
主要由物料臺(tái)、物料夾緊裝置、龍門(mén)式二維運(yùn)動(dòng)裝置、主軸電機(jī)、刀具以及相應(yīng)的傳感器、磁性開(kāi)關(guān)、電磁閥(日本SMC)、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、主軸電機(jī)、滾珠絲桿副、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 |
1套 |
|
13 |
裝配單元 |
主要由井式供料單元、三工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器磁性開(kāi)關(guān)(歐姆龍)、電磁閥、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、支架、機(jī)械零部件構(gòu)成。 |
1套 |
|
14 |
熱處理單元 |
單出桿氣缸3只,金屬傳感器1只,光傳感器2只,磁性開(kāi)關(guān)6只,物件導(dǎo)槽3個(gè),單控電磁換向閥3只,氣缸和電磁閥均采用日本SMC |
1套 |
|
15 |
立體倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)構(gòu) |
4自由度機(jī)械手,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,單出桿氣缸1只,氣動(dòng)手指1只,電磁閥,光電開(kāi)關(guān),磁性開(kāi)關(guān),倉(cāng)儲(chǔ)支架 |
1套 |
|
16 |
6自由度機(jī)械手 |
6自由度機(jī)械手 |
1套 |
自主品牌或由客戶(hù)指定品牌 |
17 |
接線(xiàn)端子模塊 |
接線(xiàn)端子和安全插座 |
1塊 |
|
18 |
物料 |
長(zhǎng)、短金屬材質(zhì)各5個(gè),尼龍材質(zhì)黑白各5個(gè) |
20個(gè) |
|
19 |
安全插線(xiàn) |
|
1套 |
|
20 |
氣管 |
Φ4\Φ6,氣管為藍(lán)色,每臺(tái)配有足量氣管 |
1套 |
|
21 |
PLC編程線(xiàn)纜 |
|
1套 |
|
22 |
配套工具 |
|
1套 |
|
23 |
產(chǎn)品配套光盤(pán) |
|
1套 |
|
24 |
靜音空氣壓縮機(jī) |
0Mpa-1.0Mpa,氣泵噪音≦65分貝,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) |
1臺(tái) |
|
25 |
工控中心柜 |
1500×700×1300mm(包含觸摸屏、控制軟件、控制電氣元件等) |
1臺(tái) |
|
八、系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
1 自動(dòng)上料單元的技術(shù)參數(shù)
由鋁型材搭建的立體化倉(cāng)庫(kù),與自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)及光電傳感器組成,完成原料及成品件的取出和存放。并由傳感器完成庫(kù)存信息的發(fā)送。
表2:立體化倉(cāng)庫(kù)技術(shù)參數(shù)表
立體化倉(cāng)庫(kù) |
倉(cāng)位尺寸 |
220mm×280mm×220mm |
倉(cāng)位數(shù)量 |
7列4層28個(gè) |
|
外形尺寸 |
3000mm×280mm×1800mm |
表3:自動(dòng)上料單元技術(shù)參數(shù)表
機(jī)構(gòu)形態(tài) |
直角坐標(biāo)式 |
|
自由度 |
4 |
|
負(fù)載 |
≥3kg |
|
每軸重復(fù)定位精度 |
0.5mm |
|
運(yùn)動(dòng)分辯率 |
0.2mm |
|
動(dòng)作范圍 |
Ⅰ軸行程 |
2500mm |
Ⅱ軸行程 |
500mm |
|
Ⅲ軸行程 |
950mm |
|
Ⅳ軸轉(zhuǎn)動(dòng) |
-100°~ +100° |
|
最大速度 |
5m/min |
|
本體重量 |
200kg |
|
輸入電壓 |
AC220V50Hz |
|
控制方式 |
二伺服電機(jī)二步進(jìn)電機(jī) |
|
運(yùn)行模式 |
歐姆龍PLC控制,可獨(dú)立運(yùn)行 |
|
安裝環(huán)境 |
溫度 |
0~+45oC |
濕度 |
20~80%不結(jié)露 |
|
振動(dòng) |
0.5G以下 |
|
其它 |
避免易燃、腐蝕性氣體、液體;勿濺水、油、粉塵等;勿接近電器噪聲源 |
2 PLC可編程控制器的技術(shù)參數(shù)
本系統(tǒng)每個(gè)工作單元均由獨(dú)立一臺(tái)PLC控制,可進(jìn)行模塊功能訓(xùn)練。同時(shí),中控系統(tǒng)也由一臺(tái)獨(dú)立的PLC進(jìn)行控制。PLC的基本技術(shù)參數(shù)為:
品牌:三菱或西門(mén)子
輸入:24點(diǎn)
輸出:16點(diǎn)(晶體管)
高速計(jì)數(shù)器:4點(diǎn)
脈沖輸出:100KHz 2點(diǎn) 30KHz 2點(diǎn)
定時(shí)器:4096位
計(jì)數(shù)器:4096位
內(nèi)部輔助繼電器:8192點(diǎn)
保持繼電器:8192點(diǎn)
輸入中斷:8點(diǎn)
脈沖捕捉輸:8點(diǎn)
3 數(shù)控加工單元的技術(shù)參數(shù)
數(shù)控加工單元選用數(shù)控銑床,也可根據(jù)客戶(hù)要求配置相應(yīng)的數(shù)控車(chē)床。數(shù)控銑床的基本參數(shù)如下。
1、工作行程:X/Y/Z=200/300/60mm 2、最大工件厚度:≤60mm
3、工作臺(tái)尺寸:長(zhǎng)×寬=445×240mm 4、傳動(dòng)單元:滾珠絲桿(C5級(jí)、規(guī)格1605)
5、最大鉆孔直徑:Æ13mm 6、最大銑削直徑:Æ25mm
7、系統(tǒng)分辨率 :0.00125mm 8、工作臺(tái) T 型槽尺寸:12 mm
9、工作臺(tái) T 型槽個(gè)數(shù):4 10、定位精度:0.03mm
11、主軸錐度:MT3 12、主軸轉(zhuǎn)速范圍:300-3500 轉(zhuǎn)/分鐘
14、主軸電機(jī):750W水冷變頻電機(jī) 15、主軸孔錐度:MT3
16、外形尺寸:780 × 800 × 1750mm 17、凈重 / 毛重:<300Kg /350Kg
4 嵌入式控制系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)
104-1541CLDN(B) 是一款可單+5V 供電工作的嵌入式應(yīng)用型的All-in-one Geode 586 的電腦主機(jī)板,104-1541CLDN(B)的GX1 處理器和CS5530A芯片一起可以實(shí)現(xiàn)卓越的性能,它的外形設(shè)計(jì)緊湊僅96mmX90mm它高度集成了一個(gè)PCI CRT/LCD/LVDS 同時(shí)顯示控制器,二個(gè)RS-232串口、一個(gè)多模式并口(ECP/EPP/SPP)、 兩個(gè)USB口、一個(gè)PS/2 鍵盤(pán)鼠標(biāo)接口、一個(gè)Compact Flash 卡接口、一個(gè)硬盤(pán)接口、 一個(gè)10/100M自適應(yīng)以太PCI 網(wǎng)卡、PC104 接口和一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器,看門(mén)狗可以將終止的系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位其內(nèi)置高速PCI IDE 控制器支持PIO,UDMA/33 和總線(xiàn)主模式最多可連接兩個(gè)IDE 設(shè)備,包括大容量硬盤(pán)CD-ROM 驅(qū)動(dòng)器、DVD-ROM 驅(qū)動(dòng)器、104-1541CLDN(B) 具有電源管理功能可以將電源消耗降至最小,你可以利用這個(gè)特點(diǎn)關(guān)閉顯示器停止硬盤(pán)軸心馬達(dá)。其基本性能指標(biāo)為:
微處理器CPU
板上集成低功耗NS GX1 200MHz 到300MHz 處理器無(wú)風(fēng)扇;
外部總線(xiàn)頻率:33MHz, BGA 封裝芯片組Chipset
NS GX1/CS5530A/W83977F-A 二級(jí)Cache 集成于GX1 處理器內(nèi)系統(tǒng)存儲(chǔ)器System Memory
一條SODIMM 插槽最大可支持128M 內(nèi)存
內(nèi)存類(lèi)型SDRAM ( 同步DRAM)
IDE 功能
一個(gè)EIDE 接口最多可接兩個(gè)設(shè)備支持PIO 模式3/4 或Ultra DMA33 IDE 硬盤(pán)和ATAPI CD-ROM/DVD-ROM
USB 功能
兩個(gè)USB 接口符合USB 規(guī)格Rev. 1.0
BIOS
Award BIOS 即插即用
256KB (2Mbit) flash 內(nèi)存芯片
5 搬運(yùn)機(jī)器人單元的技術(shù)參數(shù)
在本系統(tǒng)中,六自由度搬運(yùn)機(jī)器人采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu),按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì),速度快、柔性好;模塊化結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單、緊湊,完全滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求;控制系統(tǒng)采作Windows系列操作系統(tǒng),二次開(kāi)發(fā)方便于工作、快捷,適于教學(xué)實(shí)驗(yàn);提供通用機(jī)器人語(yǔ)言編程系統(tǒng),可通過(guò)圖形示教自動(dòng)生成機(jī)器人語(yǔ)言等程序;提供實(shí)驗(yàn)教材,內(nèi)容涵蓋機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、機(jī)器人軌跡規(guī)劃等。
在工作過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠,無(wú)燥聲。定位準(zhǔn)確,運(yùn)行精度高。氣動(dòng)手爪夾持力大,工作不松動(dòng)。真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)搬動(dòng)與安裝工件的無(wú)人操作的功能。
表4:搬運(yùn)機(jī)器人單元技術(shù)參數(shù)
結(jié)構(gòu)形式 |
串聯(lián)式 |
|||||
負(fù)載能力 |
10kg |
|||||
重復(fù)定位精度 |
±0.08mm |
|||||
運(yùn)動(dòng)范圍 |
θ1 |
θ2 |
θ3 |
θ4 |
θ5 |
θ6 |
300o |
120o |
120o |
300o |
180o |
360o |
|
每軸最大運(yùn)動(dòng)速度 |
腰轉(zhuǎn)(關(guān)節(jié)1) |
60o /S |
||||
大臂(關(guān)節(jié)2) |
90o /S |
|||||
小臂(關(guān)節(jié)3) |
90o /S |
|||||
臂轉(zhuǎn)(關(guān)節(jié)4) |
60 o /S |
|||||
腕擺(關(guān)節(jié)5) |
60o /S |
|||||
腕轉(zhuǎn)(關(guān)節(jié)6) |
60o /S |
|||||
最大展開(kāi)半徑 |
1300mm |
|||||
高度 |
1650mm |
|||||
本體重量 |
≤150Kg |
|||||
操作方式 |
示教再現(xiàn)/編程 |
|||||
供電電源 |
三相380V、50Hz |
6 氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人單元的技術(shù)參數(shù)
這種機(jī)器人實(shí)際上同直角坐標(biāo)的結(jié)構(gòu)差別不大,只不過(guò)由電控平移臺(tái)變成了氣缸而已。氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人多用于貨物較輕,潔凈的工作場(chǎng)合。實(shí)現(xiàn)工件在流水線(xiàn)上自動(dòng)分揀功能。系統(tǒng)中氣動(dòng)機(jī)器人采用進(jìn)口高精度氣缸配合鋁合金型材搭建而成,精度高且外形美觀(guān)。
表5:氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)
機(jī)構(gòu)形態(tài) |
直角坐標(biāo)式 |
|
自由度 |
2 |
|
負(fù)載 |
≥3kg |
|
動(dòng)作范圍 |
Ⅰ軸行程 |
300mm |
Ⅱ軸行程 |
50 mm |
|
最大速度 |
Ⅰ軸 |
200 mm /S(與使用的壓力有關(guān)) |
Ⅱ軸 |
150 mm /S(與使用的壓力有關(guān)) |
|
本體重量 |
≤10kg |
|
安裝環(huán)境 |
溫度 |
+5 oC ~+50oC |
濕度 |
20~80%不結(jié)露 |
|
振動(dòng) |
0.5G以下 |
7 自動(dòng)化輸送線(xiàn)系統(tǒng)單元的技術(shù)參數(shù)
本輸送系統(tǒng)由5條皮帶輸送機(jī)和2臺(tái)90度轉(zhuǎn)角輸送機(jī)組成H型輸送系統(tǒng),框架采用鋁合金框架,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕,安裝、使用、維護(hù)方便。每條皮帶運(yùn)輸機(jī)由鋁合金支架、皮帶、輥筒、電機(jī)與減速器組成,并且輸送機(jī)上裝有位置傳感器。轉(zhuǎn)角輸送部分由直流電機(jī)+減速器驅(qū)動(dòng),所有輸送機(jī)速度可調(diào),系統(tǒng)中要有一條變頻調(diào)速輸送線(xiàn)。
表6:自動(dòng)化輸送線(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
皮帶輸送機(jī) |
有效工作寬度 |
300mm |
工作高度 |
750mm |
|
工作長(zhǎng)度 |
19.8米 |
|
運(yùn)行速度 |
5m/min~10m/min |
|
電機(jī) |
1.5kw |
|
承載能力 |
10kg |
|
90度轉(zhuǎn)角輸送機(jī) |
工作高度 |
750mm |
旋轉(zhuǎn)角度 |
90度 |
八、工業(yè)總線(xiàn)控制系統(tǒng)
1 總線(xiàn)控制系統(tǒng)組網(wǎng)圖
控制系統(tǒng)由1臺(tái)主控計(jì)算機(jī)、3臺(tái)計(jì)算機(jī)、2臺(tái)嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器、2臺(tái)PLC組成。通過(guò)ProfiBus-DP總線(xiàn)同主控計(jì)算機(jī)控制中心做數(shù)據(jù)交換。如圖2所示。
圖2:控制系統(tǒng)組網(wǎng)圖
2、實(shí)驗(yàn)安全保護(hù)系統(tǒng)
由于該系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)、自動(dòng)化的設(shè)備多,這對(duì)于建設(shè)一個(gè)國(guó)內(nèi)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)的安全保護(hù)系統(tǒng)是非常重要的,系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了多層次多重保護(hù)措施。
a)機(jī)械保護(hù):對(duì)存在危險(xiǎn)性機(jī)械,碼垛機(jī)、六自由的機(jī)器人等設(shè)置有機(jī)械碰撞強(qiáng)行停止運(yùn)行的措施。
b)電氣停止保護(hù):對(duì)存在危險(xiǎn)性機(jī)械,設(shè)置有危險(xiǎn)設(shè)置緊急電氣停止保護(hù)措施,如堆垛機(jī)上下限位、軌道起點(diǎn)、終點(diǎn)限位緊急電氣停止運(yùn)行。
c)電氣減速運(yùn)行保護(hù):對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)械在上述危險(xiǎn)位置前設(shè)置有緊急減速運(yùn)行開(kāi)關(guān),以便使碼垛機(jī)、六自由度串聯(lián)機(jī)器人在危險(xiǎn)位置就提前減速運(yùn)行。
d)區(qū)域性安全保護(hù):碼垛機(jī)、六自由度串聯(lián)機(jī)器人、六自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)行等區(qū)域,為避免產(chǎn)生危險(xiǎn)后果,設(shè)置區(qū)域性報(bào)警、停止傳感器裝置,以便緊急停止運(yùn)行中的設(shè)備。
e)人工緊急停止:在現(xiàn)場(chǎng)管理人員附近設(shè)置人工緊急停止按鈕,一旦出現(xiàn)不安全預(yù)兆,可按下“緊!卑粹o,緊急停止運(yùn)行設(shè)備。
九、軟件部分總述
軟件部分包括主控單元和各分站控制單元,其中主控單元由工業(yè)計(jì)算機(jī)及主控軟件組成,通過(guò)ProfiBus-DP總線(xiàn)通訊采集各分站信息,并協(xié)調(diào)各個(gè)分站動(dòng)作,同時(shí)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面接受用戶(hù)控制和操作。如圖3所示。
圖3:整體結(jié)構(gòu)圖
硬件配置:P4級(jí)計(jì)算機(jī)、內(nèi)存1G、19寸純屏顯示器。
軟件運(yùn)行平臺(tái):Windows NT4.0、Workstation 、Windows 2000、Windows XP。
軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái):Windows NT4.0、Workstation 、Visual C++ 6.0,Microsoft Access或SQL2000,組態(tài)王。
1 連續(xù)控制
系統(tǒng)提供可視化界面,模塊內(nèi)部負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)工作流邏輯配置與時(shí)序控制,操作員在此可以操作系統(tǒng)的初始化、運(yùn)行、停止工作,并開(kāi)始整個(gè)物流系統(tǒng)的連續(xù)工作,同時(shí)可以實(shí)時(shí)觀(guān)察到各個(gè)作業(yè)節(jié)點(diǎn)的工作狀況及工件信息。如圖4所示。
圖4:系統(tǒng)控制主界面
2 立體倉(cāng)庫(kù)信息監(jiān)視
系統(tǒng)提供可視化界面,操作員對(duì)各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的物料儲(chǔ)存狀態(tài)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。如圖5所示。
圖5:立體倉(cāng)庫(kù)控制界面
3 手動(dòng)控制
系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可將物流系統(tǒng)分為若干個(gè)作業(yè)完成,其中分別包括控制各個(gè)傳送帶裝置的運(yùn)動(dòng)、氣推裝置的控制、立體倉(cāng)庫(kù)碼垛機(jī)的控制、六自由度并聯(lián)加工中心的控制、數(shù)控車(chē)床控制、六自由度搬運(yùn)機(jī)器人的控制、氣動(dòng)分揀條碼檢測(cè)單元的控制以及電源開(kāi)關(guān)的控制。
4 六自由度串聯(lián)搬運(yùn)機(jī)器人控制
系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可以在此對(duì)上下料搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,該模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊控制上下料搬運(yùn)分站來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。如圖6所示。
圖6:機(jī)器人控制界面
5 四自由度碼垛機(jī)控制
系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可以在此對(duì)四自由度碼垛機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,該模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊控制四自由度碼垛機(jī)實(shí)現(xiàn)各軸動(dòng)作。如圖7所示。
圖7:上料機(jī)構(gòu)控制界面
6 安全管理
設(shè)定操作員的不同權(quán)限,不同權(quán)限可以做不同的事情,例如:系統(tǒng)管理員可以使用所有功能而普通操作員只可以使用其中一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能。
7 系統(tǒng)狀態(tài)
系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)。其中包括各個(gè)裝置是否正在運(yùn)行,各個(gè)裝置是否已經(jīng)通電。物流系統(tǒng)中正在分揀的各個(gè)物料的所在位置。
十 其它技術(shù)參數(shù)
1、系統(tǒng)占地面積:≤4m×6m;
2、電源:380V/220V 50/60Hz;
3、毛坯或工件:0.5Kg≤重量≤6.0Kg,尺寸≤100mm×100mm×100mm;
4、系統(tǒng)檢測(cè)精度:≤±0.1mm;
5、生產(chǎn)節(jié)拍:≤3min/件;
6、毛坯或工件材料:有色金屬、工程塑料;
7、系統(tǒng)可同時(shí)滿(mǎn)足30-35名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
8、系統(tǒng)各組成單元具有足夠的剛度,設(shè)備運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干擾正常教學(xué)的噪音。
十一 提供的文檔資料
1、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)---機(jī)械篇
我公司提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)機(jī)械篇不僅提供了教學(xué)大綱供學(xué)院參考,而且從系統(tǒng)單元層面上詳細(xì)介紹了每個(gè)模塊單元組成基本設(shè)備的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)過(guò)程、工藝方法、結(jié)構(gòu)組成、計(jì)算方法、與實(shí)驗(yàn)相配套的教學(xué)內(nèi)容,并在介紹本系統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)上擴(kuò)展到工業(yè)相關(guān)設(shè)備的基本知識(shí)。在每一個(gè)模塊或者設(shè)備介紹下,指導(dǎo)書(shū)還留有實(shí)驗(yàn)作業(yè),讓學(xué)生充分掌握所了解和學(xué)到的專(zhuān)業(yè)知識(shí),并具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力。
2、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)---控制篇
與機(jī)械篇構(gòu)成一樣,系統(tǒng)的介紹了整體及模塊組成設(shè)備的控制原理和方法,闡述了本系統(tǒng)中包含的電氣控制與單片機(jī)直至工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)大多數(shù)自動(dòng)控制知識(shí)。并在系統(tǒng)知識(shí)范圍內(nèi)預(yù)設(shè)了課程試驗(yàn)作業(yè),讓學(xué)生在本專(zhuān)業(yè)課程基礎(chǔ)上提高自己。并了解和掌握工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)所應(yīng)用到的基本知識(shí)。
3、系統(tǒng)軟件使用說(shuō)明書(shū)
系統(tǒng)軟件使用說(shuō)明書(shū)著重與軟件安裝使用和注意事項(xiàng)。并介紹二次開(kāi)發(fā)相關(guān)知識(shí),以及系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)上增加功能的示例等。軟件說(shuō)明書(shū)還包含單個(gè)模塊,比如串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)器人單獨(dú)使用的軟件說(shuō)明書(shū),并配備完善的恢復(fù)功能,學(xué)生或者教師可在軟件基礎(chǔ)上任意合理更改,最終都能恢復(fù)到初始狀態(tài)。
4、檢測(cè)系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)
檢測(cè)控制系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)及程序算法相關(guān)知識(shí)。
5、串聯(lián)機(jī)器人使用說(shuō)明書(shū)
為單個(gè)機(jī)器人使用時(shí)的硬件與使用說(shuō)明書(shū)。
6、串聯(lián)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
為單個(gè)機(jī)器人進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)材料,包括機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的介紹,以及機(jī)器人正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,還有插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)、軌跡規(guī)劃、點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)、裝配、搬運(yùn)等實(shí)驗(yàn)過(guò)程介紹。并具有一定的實(shí)驗(yàn)格式。
7、并聯(lián)機(jī)器人使用說(shuō)明書(shū)
為單個(gè)機(jī)器人使用時(shí)的硬件與使用說(shuō)明書(shū)。
8、并聯(lián)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
為單個(gè)機(jī)器人進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)材料,包括機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的介紹,以及機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,還有插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)、軌跡規(guī)劃、點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)、加工、編程等實(shí)驗(yàn)過(guò)程介紹。并具有一定的實(shí)驗(yàn)格式。
9、關(guān)鍵設(shè)備三維課件與動(dòng)畫(huà)
我公司提供關(guān)鍵設(shè)備如機(jī)器人等三維立體圖,學(xué)生可在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上在計(jì)算機(jī)上操作機(jī)器人本體裝配、檢測(cè)甚至獨(dú)立設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)課程。公司在此基礎(chǔ)上提高機(jī)器人動(dòng)作演示動(dòng)畫(huà),為教師授課增加了實(shí)際課件,更使得學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。
10、電控布線(xiàn)圖與原理圖
11、軟件動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)與二次開(kāi)發(fā)接口、部分源代碼
12、其他外購(gòu)設(shè)備說(shuō)明
13、生產(chǎn)線(xiàn)占地面積應(yīng)該在20-24平左右,生產(chǎn)線(xiàn)總長(zhǎng)在16-18米左右, 9個(gè)完整工位。
十二、JGFMS-01A型柔性制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)詳細(xì)配置清單
貨物名稱(chēng) |
型號(hào) |
數(shù)量 |
生產(chǎn)廠(chǎng)商 |
備注 |
自動(dòng)上料單元與原料庫(kù) |
||||
自動(dòng)上料單元 |
JGFMS-SL01 |
1 |
嘉國(guó)教儀 |
|
原料庫(kù) |
JGFMS-YLK01 |
2 |
嘉國(guó)教儀 |
|
原料自動(dòng)提升機(jī)構(gòu) |
JGFMS-TS01 |
1 |
嘉國(guó)教儀 |
|
控制系統(tǒng) |
與系統(tǒng)配套 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
對(duì)射開(kāi)關(guān) |
與系統(tǒng)配套 |
1對(duì) |
國(guó)產(chǎn) |
|
PLC-CP1H |
PLC-CP1H |
1套 |
OMRON |
|
自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)(成品庫(kù)) |
||||
自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù) |
JGFMS-CK01 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
四自由度碼垛機(jī) |
JGFMS-4S01Z |
1臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
|
控制系統(tǒng) |
與系統(tǒng)配套 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
對(duì)射開(kāi)關(guān) |
與系統(tǒng)配套 |
1對(duì) |
國(guó)產(chǎn) |
|
PLC-CP1H |
PLC-CP1H |
1套 |
OMRON |
|
CPM1A-40EDR |
CPM1A-40EDR |
3個(gè) |
OMRON |
|
檢測(cè)單元 |
||||
檢測(cè)系統(tǒng) |
JGFMS-XZ01 |
2套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
氣動(dòng)定位阻擋裝置 |
JGFMS-ZD01Q |
2套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
對(duì)射開(kāi)關(guān) |
與系統(tǒng)配套 |
2對(duì) |
國(guó)產(chǎn) |
|
觸摸屏 |
P4/1G以上/19LCD |
1套 |
|
|
柔性加工制造單元 |
||||
嵌入式控制系統(tǒng) |
基于PC104總線(xiàn)的開(kāi)放式,控制系統(tǒng),與機(jī)器人配套 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
數(shù)控銑床 |
JGFMS-CK01A |
1臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
可選配 |
自動(dòng)氣動(dòng)夾具 |
JGFMS-QDJQ01 |
1臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
|
上下料搬運(yùn)機(jī)器人單元 |
||||
六自由度串聯(lián)機(jī)器人 (負(fù)載10KG) |
JGFMS-RBT-6T/S03S |
1臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
可選配 |
機(jī)器人移動(dòng)軌道 |
與機(jī)器人配套 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
六自由度機(jī)器人底座 |
與機(jī)器人配套 |
1臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
|
氣動(dòng)定位阻擋裝置 |
JGFMS-ZD01Q |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
對(duì)射開(kāi)關(guān) |
與系統(tǒng)配套 |
1對(duì) |
國(guó)產(chǎn) |
|
嵌入式控制系統(tǒng) |
基于PC104總線(xiàn)的開(kāi)放式,控制系統(tǒng),與機(jī)器人配套 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
熱處理單元 |
||||
模擬熱處理加熱倉(cāng) |
JGFMS-RZL01 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
氣動(dòng)定位阻擋裝置 |
JGFMS-ZD01Q |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
對(duì)射開(kāi)關(guān) |
與系統(tǒng)配套 |
1對(duì) |
國(guó)產(chǎn) |
|
模擬加熱裝置 |
JGFMS-JR02 |
1臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
|
裝配單元 |
||||
二自由度氣動(dòng)機(jī)械手 |
JGFMS-RBT01Q |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
氣動(dòng)定位阻擋裝置 |
JGFMS-ZD01Q |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
裝配工裝 |
JGFMS-GZ01 |
1臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
|
控制系統(tǒng) |
與系統(tǒng)配套 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
自動(dòng)化輸送單元 |
||||
皮帶運(yùn)輸機(jī)(2-3米/條) |
JGFMS-01A01 |
4條 |
嘉國(guó)教儀 |
|
同步運(yùn)輸機(jī)(1.2米/條) |
JGFMS-01A02 |
1條 |
嘉國(guó)教儀 |
|
步進(jìn)運(yùn)輸機(jī)(1.2米/條) |
JGFMS-01A03 |
1條 |
嘉國(guó)教儀 |
|
滾輪運(yùn)輸機(jī)(1.2米/條) |
JGFMS-01A03 |
1條 |
嘉國(guó)教儀 |
|
PLC-CP1H |
JPLC-CP1H |
1套 |
三菱或西門(mén)子 |
|
CPM1A-40EDR |
CPM1A-40EDR |
3個(gè) |
三菱或西門(mén)子 |
|
變頻器 |
與系統(tǒng)配套 |
1個(gè) |
國(guó)產(chǎn) |
|
轉(zhuǎn)臺(tái)輸送機(jī) |
JGFMS-ZX01 |
2臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
|
總線(xiàn)控制系統(tǒng)及其它 |
||||
主控觸摸屏 |
P4/1G/19LCD |
1套 |
威達(dá)電 |
|
單元控制柜 |
與系統(tǒng)配套 |
4臺(tái) |
嘉國(guó)教儀 |
|
系統(tǒng)控制軟件 |
JGFMS-FMS-001 |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|
PB-B-RS232/485接口 |
與系統(tǒng)配套 |
5個(gè) |
國(guó)產(chǎn) |
|
PLC-PROFIBUS接口 |
與系統(tǒng)配套 |
2個(gè) |
OMRON |
|
單元控制觸摸屏 |
P4/1G/19LCD |
3套 |
威達(dá)電 |
|
組態(tài)軟件 |
與系統(tǒng)配套 |
1套 |
北京亞控 |
|
氣泵 |
與系統(tǒng)配套 |
1臺(tái) |
蕭山亞達(dá) |
|
電磁閥 |
與系統(tǒng)配套 |
1套 |
國(guó)產(chǎn) |
|
油水分離器 |
與系統(tǒng)配套 |
1個(gè) |
國(guó)產(chǎn) |
|
樣件 |
與系統(tǒng)配套 |
20個(gè) |
|
|
PROFIBUS-主站卡 |
與系統(tǒng)配套 |
1塊 |
西門(mén)子 |
|
系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái) |
與系統(tǒng)配套 |
6張 |
嘉國(guó)教儀 |
|
安裝、調(diào)試、集成 |
/ |
/ |
嘉國(guó)教儀 |
|
運(yùn)保費(fèi)、搬運(yùn)費(fèi) |
/ |
/ |
|
|
加工刀具 |
與系統(tǒng)配套 |
1套 |
國(guó)產(chǎn) |
|
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與說(shuō)明書(shū) |
/ |
若干 |
嘉國(guó)教儀 |
|
安裝調(diào)試工具,工具箱 |
/ |
1套 |
嘉國(guó)教儀 |
|