HYRX-3型 FMS柔性生產(chǎn)制造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（工程型）

　　一、產(chǎn)品概述1、組成 是使用柔性制造技術(shù)中最具有代表性的制造自動化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工管理。柔性制造技術(shù)是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，將以往企業(yè)中相互獨(dú)立的工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造及經(jīng)營管理等過程，在計(jì)算機(jī)及其軟件的支撐下，構(gòu)成一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的完整而有機(jī)的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)全局動態(tài)最優(yōu)化，總體高效益、高柔性，并進(jìn)而贏得競爭全勝的智能制造技術(shù)。它是當(dāng)今世界制造自動化技術(shù)發(fā)展的前沿科技。專門為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)研制的FMS柔性生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)電類、自動化類、先進(jìn)制造類行業(yè)、企業(yè)中工業(yè)對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行提煉和濃縮，并針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，融機(jī)、光、電、氣，包含了PLC、機(jī)器人、傳感器、氣動、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、電機(jī)驅(qū)動與控制、計(jì)算機(jī)等諸多技術(shù)領(lǐng)域，整個(gè)系統(tǒng)由MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動化應(yīng)用的特點(diǎn)，對柔性制造技術(shù)的工作過程進(jìn)行研究，、MCGS監(jiān)控系統(tǒng)、主控PLC和下位PLC通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)構(gòu)成一個(gè)完整的多級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過訓(xùn)練，使學(xué)生了解FMS的基本組成和基本原理，讓學(xué)生全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)和集成技術(shù)，幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識。2、功能既能完成認(rèn)知型和綜合型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，又能完成開發(fā)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，還能實(shí)現(xiàn)學(xué)生現(xiàn)場動手操作和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)同步觀測與分析相結(jié)合；對樣件具有全程演示及生產(chǎn)能力；系統(tǒng)應(yīng)具有全自動控制功能，能充分展示現(xiàn)代工業(yè)中進(jìn)行數(shù)字化管理生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)；系統(tǒng)應(yīng)具有單機(jī)獨(dú)立控制、獨(dú)立運(yùn)行功能；系統(tǒng)應(yīng)具有啟?？刂?、動態(tài)作業(yè)計(jì)劃調(diào)度、庫存資源動態(tài)顯示、系統(tǒng)故障診斷與處理、工件位置動態(tài)顯示等等功能。該系統(tǒng)除能服務(wù)于工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)外，還應(yīng)能覆蓋相關(guān)課程，并能進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，具體如下：（1）可服務(wù)的相關(guān)課程數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)與操作、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械工程測試技術(shù)、機(jī)電傳動控制、液壓與氣壓傳動、機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)仿真、CAD/CAM、PLC原理及應(yīng)用、數(shù)字化制造技術(shù)、機(jī)電設(shè)備故障診斷、先進(jìn)制造技術(shù)、多軸數(shù)控加工技術(shù)、虛擬與仿真技術(shù)等，和其它相關(guān)課程。（2）教學(xué)演示類項(xiàng)目柔性化加工系統(tǒng)演示、遠(yuǎn)程控制演示、機(jī)電控管一體化技術(shù)演示、自動傳輸系統(tǒng)演示、工件自動裝配演示、數(shù)控編程使用、機(jī)器人編程使用、產(chǎn)品自動倉儲系統(tǒng)演示等等。（3）專業(yè)綜合訓(xùn)練類、設(shè)計(jì)類等項(xiàng)目機(jī)械制造技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)床檢測綜合實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、多軸數(shù)控技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)電控制綜合實(shí)驗(yàn)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、工件傳輸線應(yīng)用設(shè)計(jì)、工件裝配項(xiàng)目應(yīng)用設(shè)計(jì)、立體倉庫應(yīng)用設(shè)計(jì)、氣壓系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)、系統(tǒng)供電方案應(yīng)用設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用及開發(fā)、總控系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)、傳感器應(yīng)用與選擇、PLC應(yīng)用編程設(shè)計(jì)、PLC網(wǎng)格通訊應(yīng)用、伺服驅(qū)動應(yīng)用、人機(jī)界面編程設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程組態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等等。

　　二、技術(shù)性能1. 輸入電源：單相三線～220V±10% 50Hz2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃） 海拔＜4000m3. 裝置容量：＜2.5kVA4. 外形尺寸：7000mm×5500mm×2400mm5. 安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1、PLC的設(shè)計(jì)與應(yīng)用(1) 數(shù)據(jù)傳輸功能實(shí)訓(xùn)(2) 定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位功能實(shí)訓(xùn)(3) 比較功能實(shí)訓(xùn)(4) 步進(jìn)功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)(5) 跳轉(zhuǎn)功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)(6) 子程序調(diào)用功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)(7) 中斷控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)(8) 變頻調(diào)速的PWM控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)(9) 伺服電機(jī)速度位置控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)(10) 檢測系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)(11) 變頻調(diào)速環(huán)行自動傳輸系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)(12) 自動儲存系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)2、傳感器技術(shù)及應(yīng)用(1) 光電傳感器的特性研究及應(yīng)用(2) 電感傳感器的特性研究及應(yīng)用(3) 電磁傳感器的特性研究及應(yīng)用(4) 位置傳感器的特性研究及應(yīng)用3、氣動控制技術(shù)(1) 電控氣動閥的工作原理及應(yīng)用(2) 真空發(fā)生器的工作原理及應(yīng)用(3) 氣動二聯(lián)體的工作原理及應(yīng)用(4) 各種氣缸的工作原理及應(yīng)用4、運(yùn)動控制系統(tǒng)(1) 伺服電機(jī)定位的控制技術(shù)(2) 直流電機(jī)的控制技術(shù)(3) 交流電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)(4) 步進(jìn)電機(jī)的定位控制技術(shù)5、組態(tài)監(jiān)控及人機(jī)界面技術(shù)(1) 組態(tài)監(jiān)控軟件的基本應(yīng)用(2) 組態(tài)監(jiān)控軟件通信應(yīng)用實(shí)訓(xùn)6、機(jī)械結(jié)構(gòu)訓(xùn)練技術(shù)(1) 同步帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究(2) 直齒輪傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究(3) 錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究(4) 直線導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)及特性研究(5) 滾珠絲桿的特性研究及應(yīng)用7、故障檢測技術(shù)技能培訓(xùn)(1) 程序故障設(shè)置的排除訓(xùn)練(2) 參數(shù)故障設(shè)置的排除訓(xùn)練(3) 電氣接線故障設(shè)置的排除訓(xùn)練(4) 機(jī)械故障設(shè)置的排除訓(xùn)練8、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和PROFIBUS總線技術(shù)(1) 網(wǎng)絡(luò)通訊基礎(chǔ)的原理與應(yīng)用(2) PROFIBUS-DP模塊的研究與應(yīng)用(3) PROFIBUS通訊協(xié)議的研究與應(yīng)用(4) PROFIBUS主站與從站之間的通訊研究9、工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)(1) 工業(yè)機(jī)器人示教單元使用(2) 工業(yè)機(jī)器人基本指令操作與位置點(diǎn)設(shè)置(3) 工業(yè)機(jī)器人軟件使用(4) 工業(yè)機(jī)器人工件的跟蹤抓取(5) 工業(yè)機(jī)器人成品組裝與入庫10、數(shù)控系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)(1) 數(shù)控系統(tǒng)的使用操作(2) 數(shù)控編程(3) 數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試四、系統(tǒng)組成1、系統(tǒng)的硬件由九個(gè)基本單元站組成（一）總控平臺總控平臺主要由單相電網(wǎng)電壓指示、電源控制部分、控制主機(jī)、狀態(tài)指示燈、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏S7-315主機(jī)，電腦等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。（二）1、上料單元上料單元主要由料斗、回轉(zhuǎn)臺、螺旋導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、直流減速電機(jī)、光電開關(guān)等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運(yùn)工位。2、搬運(yùn)單元由機(jī)械手、移動滑臺、安裝工作臺、工業(yè)導(dǎo)軌、齒輪齒條、配重塊等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)。(三)1、 6自由度工業(yè)機(jī)器人單元由6自由度工業(yè)機(jī)器人、抓取機(jī)構(gòu)、氣爪等組成，主要完成對工件的提取及搬運(yùn)安裝。 2、加工中心數(shù)控加工中心臺灣BT40主軸單元（8000轉(zhuǎn)）斗笠12把刀庫，武漢華中伺服數(shù)控系統(tǒng)三軸線規(guī)，定位精度0.005mm全防護(hù)設(shè)計(jì)，美觀大方。配置3.7kw伺服主軸，可剛性攻絲。 (三) 1、搬運(yùn)單元由無桿氣缸、提拉氣缸、機(jī)械手爪、廢料臺等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)分揀。2、圖像形狀檢測單元圖像處理單元主要由光源、鏡頭、CCD照相機(jī)、圖像處理控制器、顯示器等組成。主要檢測加工完成后工件外觀形狀品質(zhì)是否合格，通過攝像頭獲取工件的圖像，由圖像處理器完成工件合格與否的判斷，將不合格工件剔除。（四） 1、安裝單元由料筒、換料機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。2、搬運(yùn)單元由無桿氣缸、提拉氣缸、機(jī)械手爪、廢料臺等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)分揀。 (五) 1、操作手單元由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、機(jī)械手爪、等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)。2、分類存儲單元由步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲桿、立體庫、推料氣缸、電磁閥等組成。主要完成對成品工件分類存儲。 （六）環(huán)行自動輸送線環(huán)行自動輸送線主要由鋁合金型材基體、環(huán)行傳輸線、自動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、自動定位機(jī)構(gòu)等組成。可完成對工件在不同速度下的輸送，不同工位的自動定位，從而大大提高了自動環(huán)形傳輸線的工作效率。（七）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)主站采用西門子S7-300(CPU315-2DP)，從站采用西門子S7-200(CPU224)，各站之間使用ProfiBus-DP總線進(jìn)行通訊，S7-200從站主要用于控制與驅(qū)動設(shè)備層，并對現(xiàn)場反饋的信號進(jìn)行采集，S7-300主站采集各從站數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，并為上位機(jī)的監(jiān)控程序提供數(shù)據(jù)，同時(shí)系統(tǒng)還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和10.4英寸彩色工業(yè)觸摸屏，將觸摸屏、S7-300主機(jī)、電腦間組建成以太網(wǎng)絡(luò)?？梢酝瓿上到y(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。

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