TWB-QR10型MES网络型模块式柔性自动化生产线实训设备

一、产品概述：

模块式柔性自动化生产线实训系统是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品，它是为职业院校、技工学校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、自动化工程、控制工程、测控技术、计算机控制、自动控制、机械电子工程、机械设计与理论、等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学进行了专门设计，强化了各种控制技术和工程实践能力。

实训系统由8个单元组成。分别为：上料检测单元、搬运单元、加工检测单元、分拣单元、传送分拣单元、机器人单元、安装单元、分类仓储单元

视觉识别单元，控制系统可以选用西门子，三菱或欧姆龙的PLC进行控制，具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站…直至八站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。

实训系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、传感器等多种控制技术，适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。

参考图（以实物为准）

二、产品特点

1、系统将机械、气动、电气控制、电机传动、传感检测、PLC以及工业网络控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，可以完成各类单项技能训练和综合性项目训练。可以进行机械部件安装与调试、气动系统的安装与调试、电气控制电路的安装和PLC编程、机电设备安装与调试、自动控制系统安装与调试、工业网络控制系统安装与调试于一体，能较好地满足实训教学、工程训练的需要。

2、系统无论机械结构还是控制，都采用统一标准接口，具有很高的兼容和扩展性，随工业现场技术的快速发展，本系统可以紧跟现场技术升级扩展，深入地满足实训教学的需要。

3、本系统可以锻炼学习者创新思维和动手能力，学习者可以利用本系统从机械组装、电气设计、接线、PLC编程与调试、现场总线组建与维修等方面进行工程训练。

4、西门子PLC采用西门子PROFINET网络通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换，配有10英寸，256色工业彩色触摸屏，实现工业控制。

三、技术性能

1、输入电源：单相三线AC220V±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：≤1.5kVA

4、外形尺寸：380cm×170cm×140cm

5、安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准

四、系统组成及配置：

(一)上料检测单元

1、主要组成与功能

由料斗、回转台、导料机构、平面推力轴承、工件滑道、提升装置、检测工件和光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机、电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件是否到位。

（1）料斗：用于存放物料。

（2）回转台：带动物料转动

（3）导料机构：使物料在回转台上能按照设定好的方向旋转，输送工件。

（4）工件滑道：使物料下滑到物料台上。

（5）直流减速电机：用于驱动回转台转动，通过导料机构输送工件。

（7）光电传感器：检测物料到达等待抓取位。

（8）磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。

（9）单杆气缸：由单向气动电控阀控制。当气动电磁阀得电，气缸伸出，同时将物料送至直线移动装置上。

（10）警示灯：系统上电、运行、停止信号指示。

（11）安装支架：用于安装提升气缸及各个检测传感器。

（12）控制按钮板：用于系统的基本操作、单机控制、联机控制。

（13）电气网孔板：主要安装PLC主机模块、空气开关、开关电源、I/O接口板、各种接线端子等。

2、主要技术指标

（1）控制电源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器：西门子

（3）永磁直流减速电机：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/24V

（4）电磁阀：4V110-06

（5）调速阀：出气节流式

（6）磁性传感器：D-C73L

（7）单杆气缸：CDJ2B16-75

（8）光电传感器：SB03-1K

（二）搬运单元

1、主要组成与功能

气动机械手由:气动手指、双导杆气缸、单杆气缸、旋转气缸、磁性传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀组成。主要完成将工件从上料单元搬运到加工单元待料区工位。

（1）气动机械手：完成工件的抓取动作，由双向电控阀控制，手爪放松时磁性传感器有信号输出，磁性开关指示灯亮。

（2）双导杆气缸：控制机械手臂伸出、缩回，由双向电控气阀控制。

（3）回转台：采用旋转气缸设计，由双向电控气阀控制机械的左、右摆动。

（4）单杆气缸：由单向气动电控阀控制。当气动电磁阀得电，气缸伸出，同时将物料送至等待位。

（5）磁性传感器：用于气缸的位置检测。当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个到位信号。（磁性传感器接线时注意蓝色接“-”，棕色接“PLC输入端”）。

（6）开关电源：完成整个系统的供电任务。

（7）I/O接口板：完成PLC信号与传感器、电磁信号、按钮之间的转接。

（8）控制按钮板：用于系统的基本操作、单机控制、联机控制。

（9）安装支架：用于安装提升气缸及各个检测传感器。

（10）电气网孔板：主要安装PLC主机模块、空气开关、开关电源、I/O接口板、各种接线端子等。

2、主要技术指标

（1）控制电源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器（西门子）

（3）电磁阀：4V110-06-DC24V

（4）调速阀：出气节流式

（5）磁性传感器：D-C73

（6）气动机械手：MHZ2-16D

（7）旋转气缸：MSQB20R

（8）双联气缸：CXSM15-100

（9）单杆气缸：CDJ2KB16-45

（三）加工与检测单元

1、主要组成与功能

由6工位回转工作台、刀具库（3种刀具）、旋转式加工系统、加工组件、检测组件、步进驱动器、两相步进电机、光电传感器、接近开关、开关电源、平面推力轴承、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电气网孔板、通讯接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及气缸组成，回转工作台有六个旋转工位，加工站主要完成工件的加工（钻孔、铣孔），并进行工件检测。

（1）单杆气缸：检测单杆气缸进行深度测量，单向电控气阀控制。当电控气阀得电，气缸升出，检测打孔深度。

（2）薄型双导杆气缸：刀具主轴电机的上升与下降由薄型双导杆气缸控制，气缸动作由单向电控气阀控制。

（3）辅助加工装置：由单杆气缸推动顶杆机构，实现对工件的夹紧。

（4）电感传感器：转盘旋转到位检测，在工位到位后传感器信号输出。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）

（5）光电传感器：用于检测工件的正常与否，当工件为正常时，传感器有信号输出；反之，无输出。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）

（6）步进电机：采用步进电机旋转，进行刀具库的选择。

（7）加工电机：采用直流电机旋转，模拟钻头轴转动，模拟绞刀扩孔等完成工件加工。

（8）搬运装置：装置上设有六个工位，分别为：待料工位、加工工位、检测工位、中转工位，工件的工位转换，由电感传感器定位，直流减速电机控制。

2、主要技术指标

（1）控制电源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器：西门子

（3）步进电机驱动器：三相驱动输出，电流≥5A,细分≥10000步/圈

（4）步进电机：573J09轴长：30mm6A

（5）直流减速电机（加工电机）：ZGB60R-45SRZ/458i/8W/DC24V

（6）直流减速电机（搬运装置）：ZGA25RP37.9i/DC24V/rpm:120

（7）电磁阀：4V110-06

（8）透明继电器：ARM2F-L/DC24V带灯

（9）调速阀：出气节流式

（10）磁性开关：D-C73L、D-A73L

（11）气缸：CDJ2B16-45/CXSM15-100

（12）光电开关：E3Z-LS61

（13）电感传感器：LG8-1K

（14）电感传感器：LE4-1K

（四）搬运分拣单元

1、主要组成与功能

由摆台、无杆气缸、薄型气缸、气动手指、推料气缸、磁性传感器、废料存储器、工业导轨、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀组成，主要完成根据上一站的加工完成信号和废料信号，完成废料分拣、搬运任务。工件搬运到成品输送线上或搬运到废料盒处，摆台返回原位等待下一个工件。

（1）摆台：由薄型气缸控制，实现三个位置向左、中间、向右的摆动。

（2）前臂单杆气缸：控制摆台前臂上下动作，由单向电控阀控制，电磁阀得电，前臂底下。

（3）电磁阀：用于控制各个气缸的升出、缩回动作。

（4）推料气缸：完成废料的分拣任务。

（5）废料存储器：系统检测为废料的工件，分拣出来，由推料气缸将工件推入废料存储器内。

（6）气动手指：完成工件的夹取任务。

2、主要技术指标

（1）控制电源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器:西门子

（3）电磁阀：4V110-06DC24V

（4）调速阀：出气节流式

（5）磁性开关：D-C73

（6）气缸：CDJ2B16-30

（7）气动手指：MHZ2-16D

（8）浮动接头：SC-20-F/M6*1

（五）传送分拣单元

1、主要组成与功能

由直线皮带输送线、分拣料槽、旋转气缸、变频器、三相交流减速电机、光电传感器、光纤传感器、颜色传感器、电磁阀、开关电源、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板等组成，主要完成将材料颜色不合格的工件分拣出来，同时将合格产品传送至下一站。

（1）直线皮带输送线：主要完成将物料输送到相应的位置

（2）分拣料槽：完成将材料颜色不合格的工件分拣出来

（3）旋转气缸：将物料导入料槽，由单向电控气阀控制。

（4）变频器：控制交流电机，实现变频调速。

（5）三相交流减速电机：驱动传送带转动，由变频器控制。

（6）光电传感器：当有物料到放入时，给PLC一个输入信号。（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）。

（7）光电传感器：检测上一单元的物料。

（8）光纤传感器：物料经过时检测物料的颜色。

（9）颜色传感器：物料经过时检测物料的颜色。

2、主要技术指标

（1）控制电源：直流24V/4.5A

（2）PLC控制器:西门子

（3）变频器：V20功率：0.37KW

（4）三相交流减速电机：41K25GN-S3/4GN10K

（5）电磁阀：4V110-06

（6）调速阀：出气节流式

（7）磁性开关：D-A93L

（8）气缸：MSQB10R

（9）光电传感器：SE01-1K

（10）光纤传感器：E3X-NA11E32-DC200

（11）电容传感器：JD-CP18-30DN

（六）机器人单元

1、主要组成与功能

1.1、工业机器人本体系统配置参数：

1） 功能、参数及特点描述：

① ABB机器人IRB120-3/0.58，有效负载3kg，臂展0.58米，重复定位精度0.01mm；铝合金马达，结构轻巧，功率强劲，确保精准度，本体重25kg；多角度安装，可使其不受任何空间限制；气路管路与用户信号线缆由机身底脚至手腕全部嵌入机器人内部，利于机器人集成；

② 配套IRC5工业紧凑型控制器，有效节省占地空间，AC220V电源，外置式信号接头，简化了调试步骤；

③ 带RobotStudio机器人控制软件，可有效提升编程速度，软件带仿真功能，可随时验证编程效果；

④ 本体到控制器3～7m长电缆；

⑤ 示教器具中文操作界面，本体到示教器3～7m长线缆；

⑥ 带DC24V 16in/16out IO卡；

⑦ 底座由20mm厚钢板与Φ160mm钢管焊接而成，表面发黑处理，坚固耐用，能有效防止锈蚀；底板有6组膨胀螺丝与地面固定，保证安装的稳固，连接机器人的腰型孔设计特别适合小型机器人安装，并能满足多种同类型机器人安装使用；尺寸：400×350×405mm；

⑧ 配置3组电磁阀组，为机器人安装不同夹具提供动力，连接方便快捷；

2） 单套配置：

3） 工业机器人系统图片：

4、静音气泵及连接气管等

十一、实训内容