KCGJD-15型柔性自动化生产线实训系统（八站）
一、 产品总体要求
柔性自动化生产线实训系统（八站）要求由1个主站（主控单元）和8个从站（上料检测单元、搬运单元、加工与检测单元、搬运分拣单元、传送分拣单元、搬运安装单元、安装单元、分类单元）组成；本产品采用模块化设计，即可单站控制，也可联机通讯；各单元的支撑框架均采用800*720*780mm的支撑平台；本产品具有开放性、综合性等产品特点；能够实现机械装调、气路搭建、电机驱动、机器人应用、传感检测、编程控制、总线通讯、低压配电、人机交互、识图配线等实训功能。
二、整机参数要求
1.整机尺寸（mm）：长800*宽720*高1400；
2.整机容量（KVA）：≤2.0；
3.适用电源：220VAC±10%（50Hz）；
三、产品特点要求
1.产品配置的标准件均采用工业一线品牌，非标件的加工和电气配线均符合工业标准，最大程度的缩短了与工业级设备的差距。
2.产品开放了电路气路配线、机械装调、工业机器人装调等功能，使学生可以真正实现动手实操；本产品采用模块化设计，即可单站控制，也可联机通讯。
3.产品涵盖了机械装调、气路搭建、电机驱动、工业机器人应用、传感检测、编程控制、总线通讯、低压配电、人机交互、识图配线等知识点、有效提高了学生的实训兴趣与实训效果。
4.整机采用一体化设计模式，配置自锁脚轮、配电网孔板等，使得实训能够更加安全便捷的进行。
四、技术参数：
1.输入电源：单相三线AC220V ±10% 50Hz
2.工作环境：环境温度范围为-5℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m
3.装置容量：＜1.5kVA
4.设备外型尺寸：376cm×180cm×150cm
5.单站工作台尺寸：860mm×470mm×1500mm
五、系统组成：
（一）上料检测单元
由料斗、回转台、货台、螺旋导料机构、直流减速电机（10W/24V 5r/m）、光电开关、电气安装板等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到搬运工位。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台 |
860mm×470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz /DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5MPa |
|
|
PLC模块 |
FX2N-48MR +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
直流减速电机 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
检测传感器 |
光电漫反射 检测距离50-300mm、磁感式 |
4 |
实训内容：
1.第一站传感器实验
2.第一站机械安装调试实验
3.电气回路实验（一）
4.PLC基本指令学习和实际应用实验（一）
5.第一站上料程序控制实验
6.第一站系统故障检测实验
7.第一、二站联网程序控制实验（一）
（二）搬运站
由机械手、横臂、回转台、机械手爪、旋转气缸等组成，主要完成对工件的搬运。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台 |
860mm×470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz /DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5MPa |
|
|
PLC模块 |
FX2N-48MR +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
旋转气缸 |
0～180° |
1 |
|
双联气缸 |
行程：100mm |
1 |
|
平行气夹 |
缸径:16mm |
1 |
|
不回转气缸 |
行程：100mm |
1 |
|
检测传感器 |
磁感式 |
7 |
实训内容：
1.第二站气动回路学习
2.第二站传感器实验
3.第二站机械安装调试实验
4.电气回路实验（二）
5.PLC基本指令学习和实际应用实验（二）
6.第二站搬运程序控制实验
7.第二站系统故障检测实验
8.第二、一站联网程序控制实验（二）
（三）加工单元
由旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机（10W/24V 5r/m）、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、光电传感器、转台到位传感器、步进电机、步进电机驱动器、电气挂板等组成。主要完成物料加工和深度的检测。工件在旋转平台上被检测及加工。旋转平台由直流电机驱动。平台的定位由继电器回路完成，通过电感式传感器检测平台的位置。工件在平台并行完成检测及钻孔的加工。在进行钻孔加工时，夹紧执行件夹紧工件。加工完的工件，通过电气分支送到下一个工作站。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台面 |
860mm×470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5Mpa |
|
|
PLC模块 |
FX2N-48 MT +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
直流减速电机 |
10W/24V 5r/m |
1 |
|
步进电机 |
三相2.8A 步距角1.2° |
1 |
|
步进电机驱动器 |
DM556 DC18-50V供电 ,10000脉冲/圈 |
1 |
|
双导杆气缸 |
行程：40mm |
1 |
|
单杆气缸 |
行程：50mm |
2 |
|
检测传感器 |
光电、电感、磁感式 |
8 |
实训内容：
1.第三站气动元件学习
2.第三站传感器实验
3.第三站机械安装调试实验
4.电气回路实验（三）
5.PLC基本指令学习和实际应用实验（三）
6.第三站多工位工作台程序控制实验
7.第三站系统故障检测实验
8.第三、五站联网程序控制实验（三）
（四）搬运单元
由机械手、直线移动机构、无杆气缸、薄型气缸、单杆气缸、平行气夹、工业导轨、电气安装板等组成，主要完成对工件的提取及搬运。提取装置上的气爪手将工件从前一站提起，并将工件根据前站的工件信息结果传送到下一单元。本工作单元可以与其他工作单元组合并定义其他的分类标准，工件可以被直接传输到下一个工作单元。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台 |
860mm×470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5MPa |
|
|
PLC模块 |
FX2N-48MR +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
无杆气缸 |
行程：600mm |
2 |
|
单杆气缸 |
行程：30mm |
1 |
|
不回转气缸 |
行程：50mm |
1 |
|
平行气夹 |
缸径:16mm |
1 |
|
检测传感器 |
磁感式 |
8 |
实训内容：
1.第四站气动元件和回路学习
2.第四站传感器实验
3.第四站机械安装调试实验（四）
4.电气回路实验（四）
5.PLC基本指令学习和实际应用实验
6.第四站机械手搬运程序控制实验
7.第四站系统故障检测实验（四）
8.第四、五站联网程序控制实验（四）
（五）传送带站
由输送带、检测机构、推料气缸、分拣料槽、交流电动机、变频器、同步带轮、光电传感器、色标传感器等组成，主要完成对工件的输送及分拣。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台 |
860mm×470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5MPa |
|
|
PLC模块 |
FX2N-48MR +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
变频器 |
FR-D720-0.4KW AC220 |
1 |
|
不回转气缸 |
行程 100mm |
1 |
|
传送带 |
电机、皮带套件 |
1 |
|
检测传感器 |
光电、光纤、磁感式、色标 |
7 |
实训内容：
1.第五站气动元件和回路学习
2.第五站传感器实验
3.第五站机械安装调试实验（五）
4.电气回路实验（五）
5.PLC基本指令学习和实际应用实验
6.第五站工件传送程序控制实验
7.第五站系统故障检测实验（五）
8.第五、六站联网程序控制实验（五）
（六）安装站
由料筒、换料机构、推料机构、旋转气缸、真空吸盘、摇臂、电气安装板等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。为系统逐一提供两色小工件。供料过程中，由双作用气缸从料仓中逐一推出小工件，接着，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，转换模块的转臂在旋转缸的驱动下将工件移动至下一个工作单元的传输位置。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台 |
860mm ×470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5MPa |
1 |
|
PLC模块 |
FX2N-48MR +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
单杆气缸 |
行程：60mm |
1 |
|
无杆气缸 |
行程：100mm |
|
|
旋转气缸 |
180° |
1 |
|
真空吸盘及发生器 |
|
1 |
|
检测传感器 |
磁感式 |
6 |
实训内容：
1.第六站气动元件和回路学习
2.第六站传感器实验
3.第六站机械安装调试实验（六）
4.电气回路实验（六）
5.PLC基本指令学习和实际应用实验
6.第六站工件安装程序控制实验
7.第六站系统故障检测实验（六）
8.第六、七站联网程序控制实验（六）
（七）机器人安装单元
由机器人、控制器、气爪等组成，主要完成对工件的搬运，装配。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台 |
860mm ×470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5MPa |
1 |
|
PLC模块 |
FX2N-48MR +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
6自由度工业机器人 |
SD500 |
1 |
|
气夹 |
缸径：16mm |
2 |
|
检测传感器 |
磁感式 |
4 |
自由度工业机器人指标
|
项目规格 |
规格 |
|
自由度 |
6 |
|
额定/最大手腕负载 |
3 kg/5kg |
|
最大工作半径 |
500mm |
|
本体重量 |
28kg |
|
位置精度 |
±0.02mm |
|
关节速度 |
J1 |
370°/s |
|
J2 |
370°/s |
|
J3 |
430°/s |
|
J4 |
300°/s |
|
J5 |
460°/s |
|
J6 |
600°/s |
|
关节角度 |
J1 |
±170° |
|
J2 |
±110° |
|
J3 |
+40°～-220° |
|
J4 |
±185° |
|
J5 |
±125° |
|
J6 |
±360° |
实训内容：
1.第七站气动元件和回路学习
2.第七站机械安装调试实验
3.电气回路实验（七）
4.PLC基本指令学习和实际应用实验（七）
5.第七站工件搬运程序控制实验
6.第七站系统故障检测实验
7.第七、六站联网程序控制实验（七）
8.第七、八站联网程序控制实验（七）
9.工业机器人实训
1）工业机器人示教单元使用
2）工业机器人基本指令操作与位置点设置
3）工业机器人软件使用
4）工业机器人工件的跟踪抓取
5）工业机器人成品组装
（八）分类单元
由步进电机、步进电机驱动器、滚株丝杆、立体库、推料气缸、电感传感器、电磁阀、电气安装板等组成。主要完成对成品工件分类存储。
主要技术指标：
|
名称 |
型号规格 |
数量 |
参考图 |
|
工作台面 |
860mm× 470mm |
1 |
|
|
供电电源/工作电压 |
AC220V 50Hz/DC24V 2A |
1 |
|
工作气压 |
0.5MPa |
|
|
PLC模块 |
FX2N-48 MT +FX2N-485BD通信模块 |
1 |
|
步进电机驱动器 |
64细分 DM556 |
2 |
|
步进电机 |
1.5A 角距：1.8度 |
2 |
|
单杆气缸 |
行程：50mm |
1 |
|
滚珠丝杆 |
行程≥370mm |
2 |
实训内容：
1.第八站气动元件和回路学习
2.第八站机械安装调试实验
3.电气回路实验（八）
4.PLC基本指令学习和实际应用实验（八）
5.第八站工件分类程序控制实验
6.第八站系统故障检测实验
7.第八、七站联网程序控制实验（八）
8.全部八站联网程序控制实验（八）
9.步进电机驱动控制实验
（九）触摸屏监控单元：
采用昆仑通态EPC7062TD ，7英寸 STN256色等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。总线结构采用RS485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。每站均配编程电缆一根。
（十）MCGS工业组态监控软件：
当8个单元全部进入联网状态时，管理员能够通过组态监控机中各种组态按钮方便的控制整个系统的运行、停止等。每个单元的工作状态以及工件的材质、颜色等在监控画面上也能够清楚的看到。
（十一）配件
|
序号 |
名称 |
规格 |
数量 |
单位 |
备注 |
|
1. |
工件 |
白色工件 |
12 |
只 |
|
|
2. |
蓝色、红色工件 |
8 |
只 |
|
|
3. |
黑色工件 |
12 |
只 |
|
|
4. |
小工件 |
白色、黑色 |
24 |
只 |
|
|
5. |
PLC编程电缆 |
|
1 |
套 |
|
|
6. |
PLC编程软件 |
gxdeveloper8.86
MCGS |
1 |
套 |
|
|
7. |
配套工具 |
工具箱：十字长柄螺丝刀，大、中、小号一字螺丝刀，中、小号十字螺丝刀，剥线钳，尖嘴钳，剪刀，电烙铁，镊子，活动扳手，内六角扳手（9把） |
1 |
套 |
|
|
8. |
配套光盘 |
使用手册、程序等 |
1 |
套 |
|
|
9. |
空气压缩机 |
静音空气压缩机 |
1 |
台 |
静音 |
六、实训项目：
1、了解传感器的应用
2、观察气动元件的应用
3、掌握PLC控制技术
模块式柔性自动化生产线实训系统八个工作站各自都有一套PLC主机，可分成八个完全独立的工作站进行实训，在对各单元生产工艺和电气控制系统的构成熟悉后，通过PLC编程可完成：
（1）系统故障检测
（2）工件上料程序控制
（3）工件搬运程序控制
（4）工件检测程序控制
（5）工件搬运安装程序控制
（6）工件安装程序控制
（7）工件分类程序控制
（8）多工作工位程序控制
（9）工作单元联网程序控制
（10）步进电机驱动控制
（11）机械手搬运控制
（12）成废品分拣控制
（13）变频调速控制
（14）传输带控制等
4、电气控制系统安装调试
5、机械系统安装调试
6、电机驱动调试
7、系统维护和故障检测技术
8、工业机器人实训
（1）工业机器人示教单元使用
（2）工业机器人基本指令操作与位置点设置
（3）工业机器人软件使用
（4）工业机器人工件的跟踪抓取
（5）工业机器人成品组装
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