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    JGFMS-01A型柔性制造实训系统

  • 所在地:湖南-长沙市
  • 产品价格:面议
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  • 行业分类: 机械类
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JGFMS-01A型柔性制造实训系统

JGFMS-01A型柔性制造实训系统

JGFMS-01A型柔性制造实训系统

JGFMS-01A型柔性制造实训系统

一、系统概述

随着科学技术的迅速发展,新产品不断涌现,产品的复杂程度也随之增加,而产品的市场寿命日益缩短,更新换代加速,中、小批量生产占有越来越重要的地位。面临这—新的局面,必须大幅度提高制造柔性和生产效率,缩短生产周期,保证产品质量,降低能耗,从而降低生产成本,以获得更好的经济效益。柔性制造系统正是在这种形势下应运而生的。

柔性制造系统是在流水线和自动化专机的功能基础上逐渐发展形成的自动工作的机电一体化的装置系统。柔性制造系统主要由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等制造单元组成,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,以适宜于多品种、中小批量生产。它通过简单地改变软件的方法能够制造出多种零件中任何一种零件。

JGFMS-01A型柔性制造实训系统根据汽车板簧生产工艺的真实案例,结合教学需要设计而成。该系统主要由以下单元模块组成:自动供料单元、自动上料单元、柔性制造加工单元、自动化立体仓库、多种形式的检测单元、上下料搬运机器人单元;分拣单元、自动化输送线系统单元、搬运机器人单元、系统总控单元等。所有模块单元通过工业总线控制联接。如图1所示。

为了促进相关专业的学生对机器人、柔性制造系统等先进制造技术有一个全面的深入了解和体会,我们立足于自己的技术优势,结合实际教学的需求,开发了一套完全模拟工业现场实际应用的柔性制造教学实训系统,并配备了相应的实验指导书。

通过该系统,使学生可通过实验了解柔性制造系统的基本组成和基本原理,为学生提供一个开放性的,创新性的和可参与性的实验平台,让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术,帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分,从而掌握机电控制系统的组成、功能及控制原理。可以促进学生在机械设计、电气自动化、自动控制、机器人技术、计算机技术、传感器技术等方面的学习,并对电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、计算机网络通信技术和现场总线技术、高级语言编程等技能得到实际的训练,激发学生的学习兴趣,使学生在机电系统的设计、装配、调试能力等方面均能得到综合提高。该系统设计有漏电保护、短路保护、急停保护、限位保护、隔离保护等多种保护功能。


1、高度集成

通过Profibus-DP工业现场总线及开发型组态软件等网络通讯技术将系统中的所有单机模块设备进行高度的集成。与工业现场形式完全相同。

2、工业化与标准化

系统依据汽车板簧生产工艺的真实案例,按工业标准设计,并可全面兼容标准工业级设备。

3、系统化与单元模块化

系统中的单元设备具有“联机/单机”两种操作模式。所有的单元设备的软硬件均可以脱离系立操作,可用单机设备为平台,进行单项技术的研发,易扩展。即方便教学又最大程度的满足了教师进行科研、学生进行创新的需要。

4、机器人嵌入式系统控制

六自由度串联机器人及六自由度并联机器人等关键设备采用嵌入式系统控制。系统紧凑小巧,对实时和多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间。具有功能很强的存储区保护功能,便于学生动手操作和系统维护。

5、开放性

开放具有自主知识产权的软件源代码。此外,系统中以运动控制技术为主的单元装备需具有良好的硬件开放性,可以和工业上众多装备接口,进行系统集成。软件系统采用开放式源代码和通用软件开发平台(MS VC++和Borland C++),用户可以进行深层次的软件系统二次开发,以便于开发出适合用户需求的系统调度程序和单机运行程序,很大程度上方便了老师和同学课题研究工作。

6、网络化视频监控(选配)

系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。

7、可扩展性

系统软、硬件部分预留扩展空间,用户可在原有系统基础上增添设备模块,并可轻松集成到系统中,为二次开发和扩展教学学科创造了极为有利条件。

8、机器人种类

为了真正实现教学与工业结合,本系统中需应用直角坐标类型机器人、串联关节型机器人、并联加工机器人、气动机器人(注:以上机器人均为自主品牌,以便保证良好的开放性)等工业上常用到的机器人类型,并且设计上完全按照工业标准和结构对机器人本体进行设计,可以完全了解工业上机器人的特点和结构。每种机器人都配有详细介绍和实验指导书。

9、交互式图形化操作界面

系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

10、丰富的状态反馈功能

通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。

11、完善的生产及物料存储统计功能

根据现代柔性制造系统的特点及发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产过程和存储数据。

12、教材齐备

本柔性制造系统,除提供相应的教学大纲外,还应提供系统整体的实验指导书,包括机械篇、电控篇及软件篇。详细介绍各设备特点、原理、设计思想、计算方法。并拓展介绍工业上常用的相关元件及设备。在此基础上,还应提供单独关键设备如机器人等提供机械本体装配说明书、实验指导书、软件使用说明书等。便于独立模块教学和实验。

13、完善的保护功能

该系统设计有漏电保护、短路保护、急停保护、限位保护、隔离保护等多种保护功能。保证安全有效的进行教学演示和授课。

本自动化物流及柔性制造系统是由仓库储存系统、加工装备、物料运输装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。

本系统可以适应如下课程教学和研究的需要:机械工程类、机械制造类、控制工程类、机电一体化类、工业工程类、计算机控制类、工业自动化类、现场总线和计算机网络通讯技术、机器人教学等。

本系统包含多种学科专业知识,具有开放性、创新性、可操作性等特点,可用于以下各类专业的中专、大专、本科和研究生的实验教学和科研工作。

1、机械设计制造及其自动化

2、机电一体化

3、机械电子工程

4、机械设计及理论

5、电气工程及其自动化或自动化

6、测控技术与仪器

7、计算机应用技术

8、数控技术

9、物联网技术

实训项目

1 气动系统的安装与调试项目

选用该装置配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件,可完成下列气动技术的工作任务:

项目一:气动方向控制回路的安装

项目二:气动速度控制回路的安装

项目三:摆动控制回路的安装

项目四:气动顺序控制回路的安装

项目五:气动机械手装置的安装

项目六:气动系统安装与调试

2 电气控制电路的安装和PLC程序编写项目

选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等,可完成下列PLC应用技术工作任务:

项目七:电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写

项目八:电动机调速控制电路的连接与控制程序编写

项目九:气动方向控制程序编写

项目十:气动顺序动作控制程序编写

项目十一:气动机械手控制程序编写

项目十二:皮带输送机控制程序编写

项目十三:机电一体化设备控制程序编写

项目十四:自动生产线控制程序编写

3 传感检测技术应用项目

项目十五:开关量传感器认知及应用

项目十六:数字量传感器认知及应用

项目十七:模拟量传感器认知及应用

4 电机驱动技术应用项目

项目十八:熟悉直流电动机及其应用、熟悉交流电动机及其应用

项目十九:步进电动机及伺服电动机及其应用

5 机械传动技术应用项目

项目二十:熟悉带传动机构及其应用

项目二十一:熟悉滚珠丝杠机构及其应用

项目二十二:熟悉直线导轨机构及其应用

项目二十三:熟悉间歇传动机构及其应用

项目二十四: 熟悉齿轮传动机构及其应用

6 分拣输送单元安装与调试项目

项目二十五: 熟悉分拣输送单元结构与功能,并正确的安装与调整

项目二十六: 正确分析光电编码器电气线路,并对其进行连接与测试

项目二十七: 掌握MM420变频器的控制方式,并对其进行连接与测试

项目二十八: 熟练利用指令向导配置PLC高速计数器操作

项目二十九: 掌握异步电动机位置控制程序设计与调试方法

7 检测单元安装与调试项目

项目三十: 检测单元结构与功能分析

项目三十一: 检测单元机械及气动元件安装与调整

项目三十二: 检测单元气动回路分析、安装与调试

项目三十三: 检测单元电气系统分析、安装与调试

项目三十四: 检测单元控制程序设计与调试

8 自动化生产线机械结构调整项目

选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等,可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务:

项目三十五: 传动装置同轴度的调整

项目三十六: 皮带输送机的安装与调整

项目三十七: 搬运机械手设备安装与调试

项目三十八: 物件分拣设备的安装与调试

项目三十九: 送料设备的安装与调试

项目四十: 自动生产线设备安装与调试

9 自动控制系统安装与调试项目

选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等,可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务:

项目四十一: 多种传感器的安装与调试

项目四十二: 机械手的自动控制

项目四十三: 皮带输送机的自动控制

项目四十四: 机电一体化设备的自动控制

项目四十五: PLC控制系统的安装与调试

项目四十六: 自动生产线的安装与调试

10 PLC工业通讯网络的安装及调试

系统选用三菱PLC主控制器,配合FX1N-485BD网络模块,基于本网络通信功能,可完成下列工业现场总线通信技术训练任务:

项目四十七: N:N网络的硬件连接、调试

项目四十八: N:N网络参数设置、调试

项目四十九: 基于多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试

11 物料仓储的安装及调试

项目五十:气动组件的应用与装调

项目五十一:步进驱动系统的参数设置与应用

项目五十二:单轴运动系统应用

项目五十三:双轴运动系统应用

项目五十四:丝杆传动系统装调与应用

项目五十五:出入仓管理程序的应用

项目五十六:货仓分配管理应用

项目五十七:仓库统计与分类管理

项目五十八:脉冲定位控制应用

项目五十九:步进系统控制与应用

五、系统流程

自动供料单元将料库中的毛坯提升至固定高度,自动送料单元将毛坯从料库中取出,摆放至自动化输送系统单元输送线上。运输带将毛坯送至数控铣床前端,经过摆正和自动装夹后并完成自动加工(并联加工中心或数控车床)。加工完成后,由上下料搬运机器人取出工件,将工件放回到输送线上。工件由步进传送机构送入模拟加热炉完成加热。工件运送到导向与分拣单元,机械手完成抓取工件、摆动,完成淬火工序后送至检测单元。经检测,不合格的产品由气推装置送到废品存放处,合格的产品将继续传送至装配单元,完成零件组装。组件从输送机上取下并送至自动化立体仓库单元的成品库,完成一个工作流程。

结构说明

实训系统机械结构以铝合金型材为主,数控精密制作,可拆装组合,所有配件均选用工业型标准配件。系统的PLC模块的I/O端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子,均与安全插座连接,使用带安全插头的导线进行电路连接;各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路,则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子牌连接电路相结合,既保证学生基本技能的训练、形成和巩固,又保证电路连接的快速、安全和可靠。

铝合金导轨式实训台:可以安装送料机构、机械手、传输分拣机构。实训模块及PLC主机等可以放置在拉出式的支架上。

触摸屏模块:MCG7062

PLC模块及变频器模块:PLC40点以上IO西门子;变频器:西门子;模块材料要求:高强度塑料外壳、重量轻,面板是铝塑板,图案、文字符号采用进口油墨丝印。

电源模块:三相电源总开关(带漏电和短路保护)1个,熔断器3只,单相电源插座2个,安全插座5个;

按钮模块:24V/6A、12V/2A各一组;急停按钮1只,转换开关2只,蜂鸣器1只,复位按钮黄、绿、红各1只,自锁按钮黄、绿、红各1只,24V指示灯黄、绿、红各2只;

一体化接线排:接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区(接线端子)和一次级接线区(安全插座);接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接;接线排壳体边缘卷折,设有固定用的螺孔,可以固定在实训桌上。

井式上料机构:井式工件库1件,物料推出机构1件,光电传感器2只,磁性开关2只,单缸气缸1只,单控电磁阀1只,警示灯1只,主要完成将工件库中的工件依次推出。气缸及附属传感器选用SMC。

气动机械手装置:四自由度气动机械手,气缸及附属传感器选用SMC;整个搬运机构能完成四个自由度动作,手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。气缸及附属传感器选用SMC。

加工机构:主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。

物件包装机构:主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关、电磁阀(日本SMC)、直流减速电机、支架、机械零部件构成。

物料分拣装置:传送带通过三相异步电动机驱动,在传送带端点处设计有落料口,通过光电传感器检测物料;传送带上装有三个出料槽,对应位置有电感传感器、光纤传感器等,同时正对料槽位置装有推料气缸,共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。气缸及附属传感器选用SMC。

七、系统基本配置

本系统配置可根据客户要求进行调整。其基本配置如表1。

表1:系统基本配置一览表

序号

名称

主要元件或型号、规格

数量

备注

1

实训桌

1800×650×700mm

5张

设计尺寸可根据实际需要进行调整。

2

实训桌

1100×800×700mm

3张

>

触摸屏模块

7英寸TFT真彩mcgs7062,65K色

2块

 

4

触摸屏模块

11英寸TFT真彩mcgs7062,65K色

1

 

5

PLC模块

三菱FX1N-40MR(或西门子品牌);SC-09通信线;FX1N-485BD通讯模块等。

10套

各工位独立1套,中控1套。

6

变频器模块

三菱D720功率≥0.75KW

4块

 

7

电源模块

三相电源总开关(带漏电和短路保护);熔断器;单相电源插座;安全插座等。

1套

 

8

按钮模块

24V/6A、12V/2A;急停按钮;转换开关;蜂鸣器;复位按钮黄、绿、红;自锁按钮黄、绿、红;24V指示灯黄、绿、红等。

若干

 

9

自动上料部件

三相交流减速电机(AC380V,输出转速130r/min);料仓;传感器等。

1套

 

10

气动机械手部件

单出双杆气缸;气手爪;旋转气缸;磁性开关;气流阀;非标螺丝;双控电磁换向阀;单控电磁阀等。

3套

电磁阀和气缸都采用日本SMC

11

皮带输送机部件

三相减速电机(380V,输出转速40r/min);平皮带;同步带;步进传送;滚轮传送等

5套

5种完全不同类别的传送带装置

12

数控加工机构

主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式二维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀(日本SMC)、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。

1套

 

1>

装配单元

主要由井式供料单元、三工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器磁性开关(欧姆龙)、电磁阀、电机及驱动器、支架、机械零部件构成。

1套

 

14

热处理单元

单出杆气缸3只,金属传感器1只,光传感器2只,磁性开关6只,物件导槽3个,单控电磁换向阀3只,气缸和电磁阀均采用日本SMC

1套

 

15

立体仓储机构

4自由度机械手,步进电机驱动器,单出杆气缸1只,气动手指1只,电磁阀,光电开关,磁性开关,仓储支架

1套

 

16

6自由度机械手

6自由度机械手

1套

自主品牌或由客户指定品牌

17

接线端子模块

接线端子和安全插座

1块

 

18

物料

长、短金属材质各5个,尼龙材质黑白各5个

20个

 

19

安全插线

 

1套

 

20

气管

Φ4\Φ6,气管为蓝色,每台配有足量气管

1套

 

21

PLC编程线缆

 

1套

 

22

配套工具

 

1套

 

2>

产品配套光盘

 

1套

 

24

静音空气压缩机

0Mpa-1.0Mpa,气泵噪音≦65分贝,符合国家标准

1台

 

25

工控中心柜

1500×700×1300mm(包含触摸屏、控制软件、控制电气元件等)

1台

 

八、系统主要技术参数

1 自动上料单元的技术参数

由铝型材搭建的立体化仓库,与自动上料机构及光电传感器组成,完成原料及成品件的取出和存放。并由传感器完成库存信息的发送。

 

 

表2:立体化仓库技术参数表

立体化仓库

仓位尺寸

220mm×280mm×220mm

仓位数量

7列4层28个

外形尺寸

3000mm×280mm×1800mm

表3:自动上料单元技术参数表

机构形态

直角坐标式

自由度

4

负载

≥3kg

每轴重复定位精度

0.5mm

运动分辩率

0.2mm

动作范围

Ⅰ轴行程

2500mm

Ⅱ轴行程

500mm

Ⅲ轴行程

950mm

Ⅳ轴转动

-100°~ +100°

最大速度

5m/min

本体重量

200kg

输入电压

AC220V50Hz

控制方式

二伺服电机二步进电机

运行模式

欧姆龙PLC控制,可独立运行

安装环境

温度

0~+45oC

湿度

20~80%不结露

振动

0.5G以下

其它

避免易燃、腐蚀性气体、液体;勿溅水、油、粉尘等;勿接近电器噪声源

2 PLC可编程控制器的技术参数

本系统每个工作单元均由独立一台PLC控制,可进行模块功能训练。同时,中控系统也由一立的PLC进行控制。PLC的基本技术参数为:

品牌:三菱或西门子

输入:24点

输出:16点(晶体管)

高速计数器:4点

脉冲输出:100KHz 2点  30KHz 2点

定时器:4096位

计数器:4096位

内部辅助继电器:8192点

保持继电器:8192点

输入中断:8点

脉冲捕捉输:8点

3 数控加工单元的技术参数

数控加工单元选用数控铣床,也可根据客户要求配置相应的数控车床。数控铣床的基本参数如下。

1、工作行程:X/Y/Z=200/300/60mm    2、最大工件厚度:≤60mm

3、工作台尺寸:长×宽=445×240mm     4、传动单元:滚珠丝杆(C5级、规格1605)

5、最大钻孔直径:Æ13mm            6、最大铣削直径:Æ25mm

7、系统分辨率 :0.00125mm          8、工作台 T 型槽尺寸:12 mm

9、工作台 T 型槽个数:4            10、定位精度:0.03mm

11、主轴锥度:MT3                   12、主轴转速范围:300-3500 转/分钟

14、主轴电机:750W水冷变频电机      15、主轴孔锥度:MT>

16、外形尺寸:780 × 800 × 1750mm    17、净重 / 毛重:<300Kg /350Kg

4 嵌入式控制系统的技术参数

104-1541CLDN(B) 是一款可单+5V 供电工作的嵌入式应用型的All-in-one Geode 586 的电脑主机板,104-1541CLDN(B)的GX1 处理器和CS5530A 芯片一起可以实现卓越的性能,它的外形设计紧凑仅96mmX90mm 它高度集成了一个PCICRT/LCD/LVDS 同时显示控制器,二个RS-232串口、一个多模式并口(ECP/EPP/SPP)、 两个USB口、一个PS/2 键盘鼠标接口、一个Compact Flash 卡接口、一个硬盘接口、一个10/100M自适应以太PCI 网卡、PC104 接口和一个看门狗定时器,看门狗可以将终止的系统自动复位其内置高速PCI IDE 控制器支持PIO,UDMA/33和总线主模式最多可连接两个IDE 设备,包括大容量硬盘CD-ROM驱动器、DVD-ROM 驱动器、104-1541CLDN(B)具有电源管理功能可以将电源消耗降至最小,你可以利用这个特点关闭显示器停止硬盘轴心马达。其基本性能指标为:

微处理器CPU

板上集成低功耗NS GX1 200MHz 到300MHz处理器无风扇;

外部总线频率:33MHz, BGA 封装芯片组Chipset

NS GX1/CS5530A/W83977F-A二级Cache 集成于GX1 处理器内系统存储器System Memory

一条SODIMM 插槽最大可支持128M 内存

内存类型SDRAM ( 同步DRAM)

IDE 功能

一个EIDE 接口最多可接两个设备支持PIO模式3/4 或Ultra DMA33 IDE 硬盘和ATAPI CD-ROM/DVD-ROM

USB 功能

两个USB 接口符合USB 规格Rev. 1.0

BIOS

Award BIOS 即插即用

256KB (2Mbit) flash 内存芯片

5 搬运机器人单元的技术参数

在本系统中,六自由度搬运机器人采用关节式结构,按工业标准要求设计,速度快、柔性好;模块化结构,简单、紧凑,完全满足实验要求;控制系统采作Windows系列操作系统,二次开发方便于工作、快捷,适于教学实验;提供通用机器人语言编程系统,可通过图形示教自动生成机器人语言等程序;提供实验教材,内容涵盖机器人运动学、动力学、控制系统的设计、机器人轨迹规划等。

在工作过程中,运动平稳可靠,无燥声。定位准确,运行精度高。气动手爪夹持力大,工作不松动。真正实现自动搬动与安装工件的无人操作的功能。

表4:搬运机器人单元技术参数

结构形式

串联式

负载能力

10kg

重复定位精度

±0.08mm

运动范围

θ1

θ2

θ3

θ4

θ5

θ6

300o

120o

120o

300o

180o

360o

每轴最大运动速度

腰转(关节1)

60o /S

大臂(关节2)

90o /S

小臂(关节3)

90o /S

臂转(关节4)

60 o /S

腕摆(关节5)

60o /S

腕转(关节6)

60o /S

最大展开半径

1300mm

高度

1650mm

本体重量

≤150Kg

操作方式

示教再现/编程

供电电源

三相380V、50Hz

6 气动搬运机器人单元的技术参数

这种机器人实际上同直角坐标的结构差别不大,只不过由电控平移台变成了气缸而已。气动搬运机器人多用于货物较轻,洁净的工作场合。实现工件在流水线上自动分拣功能。系统中气动机器人采用进口高精度气缸配合铝合金型材搭建而成,精度高且外形美观。

表5:气动搬运机器人技术参数

机构形态

直角坐标式

自由度

2

负载

≥3kg

动作范围

Ⅰ轴行程

300mm

Ⅱ轴行程

50 mm

最大速度

Ⅰ轴

200 mm /S(与使用的压力有关)

Ⅱ轴

150 mm /S(与使用的压力有关)

本体重量

≤10kg

安装环境

温度

+5 oC ~+50oC

湿度

20~80%不结露

振动

0.5G以下

7 自动化输送线系统单元的技术参数

本输送系统由5条皮带输送机和2台90度转角输送机组成H型输送系统,框架采用铝合金框架,其结构简单、重量轻,安装、使用、维护方便。每条皮带运输机由铝合金支架、皮带、辊筒、电机与减速器组成,并且输送机上装有位置传感器。转角输送部分由直流电机+减速器驱动,所有输送机速度可调,系统中要有一条变频调速输送线。

表6:自动化输送线系统技术参数

皮带输送机

有效工作宽度

300mm

工作高度

750mm

工作长度

19.8米

运行速度

5m/min~10m/min

电机

1.5kw

承载能力

10kg

90度转角输送机

工作高度

750mm

旋转角度

90度


1 总线控制系统组网图

控制系统由1台主控计算机、3台计算机、2台嵌入式运动控制器、2台PLC组成。通过ProfiBus-DP总线同主控计算机控制中心做数据交换。如图2所示。

2、实验安全保护系统

由于该系统中的转动、移动、自动化的设备多,这对于建设一个国内先进的实验室来说,实验的安全保护系统是非常重要的,系统中设计了多层次多重保护措施。

a)机械保护:对存在危险性机械,码垛机、六自由的机器人等设置有机械碰撞强行停止运行的措施。

b)电气停止保护:对存在危险性机械,设置有危险设置紧急电气停止保护措施,如堆垛机上下限位、轨道起点、终点限位紧急电气停止运行。

c)电气减速运行保护:对运动机械在上述危险位置前设置有紧急减速运行开关,以便使码垛机、六自由度串联机器人在危险位置就提前减速运行。

d)区域性安全保护:码垛机、六自由度串联机器人、六自由度并联机器人运行等区域,为避免产生危险后果,设置区域性报警、停止传感器装置,以便紧急停止运行中的设备。

e)人工紧急停止:在现场管理人员附近设置人工紧急停止按钮,一旦出现不安全预兆,可按下“紧停”按钮,紧急停止运行设备。


软件部分包括主控单元和各分站控制单元,其中主控单元由工业计算机及主控软件组成,通过ProfiBus-DP总线通讯采集各分站信息,并协调各个分站动作,同时实现人机交互界面接受用户控制和操作。如图3所示。

硬件配置:P4级计算机、内存1G、19寸纯屏显示器。

软件运行平台:Windows NT4.0、Workstation、Windows 2000、Windows XP。

软件开发平台:Windows NT4.0、Workstation、Visual C++ 6.0,MicrosoftAccess或SQL2000,组态王。

1 连续控制


系统提供可视化界面,模块内部负责实现工作流逻辑配置与时序控制,操作员在此可以操作系统的初始化、运行、停止工作,并开始整个物流系统的连续工作,同时可以实时观察到各个作业节点的工作状况及工件信息。如图4所示。


2 立体仓库信息监视

系统提供可视化界面,操作员对各个仓库的物料储存状态可以实时进行监控。如图5所示。


3 手动控制

系统提供可视化界面,操作员可将物流系统分为若干个作业完成,其中分别包括控制各个传送带装置的运动、气推装置的控制、立体仓库码垛机的控制、六自由度并联加工中心的控制、数控车床控制、六自由度搬运机器人的控制、气动分拣条码检测单元的控制以及电源开关的控制。

4 六自由度串联搬运机器人控制

系统提供可视化界面,操作员可以在此对上下料搬运机器人进行运动控制,该模块通过网络通讯控制上下料搬运分站来实现动作。如图6所示。


5 四自由度码垛机控制

系统提供可视化界面,操作员可以在此对四自由度码垛机进行运动控制,该模块通过网络通讯控制四自由度码垛机实现各轴动作。如图7所示。

     

6 安全管理

设定操作员的不同权限,不同权限可以做不同的事情,例如:系统管理员可以使用所有功能而普通操作员只可以使用其中一项或几项功能。

7 系统状态

系统提供可视化界面,操作员可以实时监控各个设备的工作状态。其中包括各个装置是否正在运行,各个装置是否已经通电。物流系统中正在分拣的各个物料的所在位置。

1、系统占地面积:≤4m×6m;

2、电源:380V/220V 50/60Hz;

3、毛坯或工件:0.5Kg≤重量≤6.0Kg,尺寸≤100mm×100mm×100mm;

4、系统检测精度:≤±0.1mm;

5、生产节拍:≤3min/件;

6、毛坯或工件材料:有色金属、工程塑料;

7、系统可同时满足30-35名学生进行实验;

8、系统各组成单元具有足够的刚度,设备运行时不会产生干扰正常教学的噪音。


1、系统实验指导书---机械篇

我公司提供的实验指导书机械篇不仅提供了教学大纲供学院参考,而且从系统单元层面上详细介绍了每个模块单元组成基本设备的设计思想、设计过程、工艺方法、结构组成、计算方法、与实验相配套的教学内容,并在介绍本系统设备基础上扩展到工业相关设备的基本知识。在每一个模块或者设备介绍下,指导书还留有实验作业,让学生充分掌握所了解和学到的专业知识,并具有较强的动手能力。

2、系统实验指导书---控制篇

与机械篇构成一样,系统的介绍了整体及模块组成设备的控制原理和方法,阐述了本系统中包含的电气控制与单片机直至工业控制领域内大多数自动控制知识。并在系统知识范围内预设了课程试验作业,让学生在本专业课程基础上提高自己。并了解和掌握工业现场所应用到的基本知识。

3、系统软件使用说明书

系统软件使用说明书着重与软件安装使用和注意事项。并介绍二次开发相关知识,以及系统软件基础上增加功能的示例等。软件说明书还包含单个模块,比如串联和并联机器人单独使用的软件说明书,并配备完善的恢复功能,学生或者教师可在软件基础上任意合理更改,最终都能恢复到初始状态。

4、检测系统使用说明书

检测控制系统说明书及程序算法相关知识。

5、串联机器人使用说明书

为单个机器人使用时的硬件与使用说明书。

6、串联机器人实验指导书

为单个机器人进行教学实验的指导材料,包括机器人机械系统与控制系统的介绍,以及机器人正、逆运动学分析,还有插补运动、轨迹规划、点到点运动、装配、搬运等实验过程介绍。并具有一定的实验格式。

7、并联机器人使用说明书

为单个机器人使用时的硬件与使用说明书。

8、并联机器人实验指导书

为单个机器人进行教学实验的指导材料,包括机器人机械系统与控制系统的介绍,以及机器人正运动学分析,还有插补运动、轨迹规划、点到点运动、加工、编程等实验过程介绍。并具有一定的实验格式。

9、关键设备三维课件与动画

我公司提供关键设备如机器人等三维立体图,学生可在实验基础上在计算机上操作机器人本体装配、检测甚至独立设计等实验课程。公司在此基础上提高机器人动作演示动画,为教师授课增加了实际课件,更使得学生产生学习的兴趣。

10、电控布线图与原理图

11、软件动态链接库与二次开发接口、部分源代码

12、外购设备说明

13、生产线占地面积应该在20-24平左右,生产线总长在16-18米左右, 9个完整工位。


货物名称

型号

数量

生产厂商

备注

自动上料单元与原料库

自动上料单元

JGFMS-SL01

1

嘉国教仪

 

原料库

JGFMS-YLK01

2

嘉国教仪

 

原料自动提升机构

JGFMS-TS01

1

嘉国教仪

 

控制系统

与系统配套

1套

嘉国教仪

 

对射开关

与系统配套

1对

国产

 

PLC-CP1H

PLC-CP1H

1套

OMRON

 

自动化立体仓库(成品库)

自动化立体仓库

JGFMS-CK01

1套

嘉国教仪

 

四自由度码垛机

JGFMS-4S01Z

1台

嘉国教仪

 

控制系统

与系统配套

1套

嘉国教仪

 

对射开关

与系统配套

1对

国产

 

PLC-CP1H

PLC-CP1H

1套

OMRON

 

CPM1A-40EDR

CPM1A-40EDR

3个

OMRON

 

检测单元

检测系统

JGFMS-XZ01

2套

嘉国教仪

 

气动定位阻挡装置

JGFMS-ZD01Q

2套

嘉国教仪

 

对射开关

与系统配套

2对

国产

 

触摸屏

P4/1G以上/19LCD

1套

 

 

柔性加工制造单元

嵌入式控制系统

 基于PC104总线的开放式,控制系统,与机器人配套

1套

嘉国教仪

 

数控铣床

JGFMS-CK01A

1台

嘉国教仪

可选配

自动气动夹具

JGFMS-QDJQ01

1台

嘉国教仪

 

上下料搬运机器人单元

六自由度串联机器人

(负载10KG)

JGFMS-RBT-6T/S03S

1台

嘉国教仪

可选配

机器人移动轨道

与机器人配套

1套

嘉国教仪

 

六自由度机器人底座

与机器人配套

1台

嘉国教仪

 

气动定位阻挡装置

JGFMS-ZD01Q

1套

嘉国教仪

 

对射开关

与系统配套

1对

国产

 

嵌入式控制系统

基于PC104总线的开放式,控制系统,与机器人配套

1套

嘉国教仪

 

热处理单元

模拟热处理加热仓

JGFMS-RZL01

1套

嘉国教仪

 

气动定位阻挡装置

JGFMS-ZD01Q

1套

嘉国教仪

 

对射开关

与系统配套

1对

国产

 

模拟加热装置

JGFMS-JR02

1台

嘉国教仪

 

装配单元

二自由度气动机械手

JGFMS-RBT01Q

1套

嘉国教仪

 

气动定位阻挡装置

JGFMS-ZD01Q

1套

嘉国教仪

 

装配工装

JGFMS-GZ01

1台

嘉国教仪

 

控制系统

与系统配套

1套

嘉国教仪

 

自动化输送单元

皮带运输机(2-3米/条)

JGFMS-01A01

4条

嘉国教仪

 

同步运输机(1.2米/条)

JGFMS-01A02

1条

嘉国教仪

 

步进运输机(1.2米/条)

JGFMS-01A0>

1条

嘉国教仪

 

滚轮运输机(1.2米/条)

JGFMS-01A0>

1条

嘉国教仪

 

PLC-CP1H

JPLC-CP1H

1套

三菱或西门子

 

CPM1A-40EDR

CPM1A-40EDR

3个

三菱或西门子

 

变频器

与系统配套

1个

国产

 

转台输送机

JGFMS-ZX01

2台

嘉国教仪

 

总线控制系统及其它

主控触摸屏

P4/1G/19LCD

1套

威达电

 

单元控制柜

与系统配套

4台

嘉国教仪

 

系统控制软件

JGFMS-FMS-001

1套

嘉国教仪

 

PB-B-RS232/485接口 

与系统配套

5个

国产

 

PLC-PROFIBUS接口

与系统配套

2个

OMRON

 

单元控制触摸屏

P4/1G/19LCD

3套

威达电

 

组态软件

与系统配套

1套

北京亚控

 

气泵

与系统配套

1台

萧山亚达

 

电磁阀

与系统配套

1套

国产

 

油水分离器

与系统配套

1个

国产

 

样件

与系统配套

20个

 

 

PROFIBUS-主站卡

与系统配套

1块

西门子

 

系统实验台

与系统配套

6张

嘉国教仪

 

安装、调试、集成

/

/

嘉国教仪

 

运保费、搬运费

/

/

 

 

加工刀具

与系统配套

1套

国产

 

实验指导书与说明书

/

若干

嘉国教仪

 

安装调试工具,工具箱

/

1套

嘉国教仪