LGPS-01型拆裝式柔性機電一體化生產線組裝與調試實訓系統

一、LGPS-01型拆裝式柔性機電一體化生產線組裝與調試實訓系統產品概述：
LGPS-01型 拆裝式柔性機電一體化生產線組裝與調試實訓系統模擬實際工業生產制造系統過程，根據生產加工的不同階段，主要由教師總控站、下料站、模擬涂烘干站、加蓋站、頂銷站、檢測站、成廢品分揀站、提升與倉儲站組成。為完成系統的工作，拆裝式柔性機電一體化生產線組裝與調試實訓系統還配置了直線及旋轉輸送單元、園帶轉角單元、廢品輸送單元、鏈條傳送單元等輔助單元。由現場工業總線PROFIBUS-DP進行數據通訊，每一個站可單獨操作亦可練級工作。涵蓋了機、電、光、氣一體化專業中所涉及人機界面、機械結構與系統安裝調試、故障檢測及處理、CNC技術培訓、計算機技術及系統工程，既可以滿足機械、電子電路、通信，自動控制的培訓要求，又可滿足PLC、計算機、信號檢測、傳感器的實訓要求；它的推出應用在教育技術方面涵蓋了現代信息網絡技術全新的教育體系。

二、實驗內容
1、可編程控制器高級指令編程實訓;
2、多種傳感器組合的綜合應用；
3、色標傳感器應用實訓；
4、氣動技術的綜合應用
5、溫度顯示儀表應用；
6、單個工作站實訓;
7、多個工作站聯機工作;
8、機械原理與機械傳動綜合應用;
9、工業總線控制技術實訓
10、溫度的PID控制;
11、步進電機應用;
12、伺服電機應用;
13、Siemens WinCC組態技術;
14、系統維護和故障檢測技術培訓。
三、系統配置
1、教師總控平臺
該單元配置有西門子S7-300 315-2DP PLC、運行與報警指示燈、控制開關組與組態軟件等，作為PROFIBUS-DP總線的主站和對整個生產線的指揮系統，完成對生產線工作過程的協調指揮，并通過PLC現場總線，使整個系統的資源得以充分利用。
2、下料站
該站由間歇機構、齒輪轉動、同步傳送機構組成的，工作通過下料機構，按順序地被放置到生產線上的托盤上，托盤再托著工作被輸送機構根據加工情況送入下一個加工單元。
控制部分由1臺西門子S7-200CPU226可編程控制器及DP現場總線、各種傳感器及接線平臺組成。當工作下落到傳輸線上后，由現場總線來通知該站是否將工作傳送到下一個站，只有在下一站完成了自己的工作后，才能將上一站的工件傳送過來。
主要結構：
（1）直線輸送單元
（2）槽輪機構
（3）同步齒形帶
（4）皮帶張緊裝置
（5）氣動閥門組
（6）直流減速電機
（7）直線移動氣缸

3、模擬噴涂烘干站
該單元由兩部分組成,一個是噴涂機構,完成對加工件的噴涂工作，由一個是烘干機構，完成對噴涂后的工件進行烘干的任務；配置西門子S7-200CPU226可編程控制器、熱電阻輸入模塊Em231、模擬量輸出模塊Em232、各種光電傳感器、智能溫度顯示儀表（可通過參數設置，選擇多種顯示）等。
主要結構：
（1）電熱線；
（2）風扇;
（3）擺門；
（4）溫度顯示儀表;
（5）氣動模擬噴嘴

4、加蓋站
由里面旋轉機構將工件蓋由其庫中傳送到生產線并準確地安裝到工件的頂部，控制部分由1臺西門子S7-200 CPU226可編程器、通信模塊EM277、各種光電傳感器、控制電路及接線實訓平臺組成。
主要結構：
（1）蓋子支架;
（2）電磁吸盤;
（3）取放控制裝置；
（4）渦輪蝸桿機構；
（5）搖臂桿；
（6）剛性聯軸器

5、頂銷站
用槽輪機構將銷安裝到工件工件中，將蓋固定到工件上。使工件與蓋連為一體，控制部分由1臺西門子S7-200 CPU226可編程控制器、通信模塊EM277、光電傳感器、機械限位開關及接線實訓平臺
主要結構：
（1）銷釘；
（2）料斗；
（3）旋轉料盤;
（4）氣動閥門組;
（5）直線單元；
（6）不完全齒輪機構;
（7）氣缸組:頂銷氣缸，限位氣缸。

6、檢測站
該單元的功能是對加工好的工件進行質量檢測，從而測定加工好的工件的種類及有無廢品，采用色標傳感器（可分辨三種不同顏色。濃度與精度均通過編程來調整）、金屬傳感器來檢測工件的種類及質量。控制部分由1臺西門子S7-200 CPU226可編程控制器、通信模塊EM277、各種傳感器及接線實訓平臺組成。
主要結構：
（1）電磁鐵；
（2）限位裝置;
（3）檢測器件;
（4）安裝平臺;
（5）工件；
（6）直線輸送單元。

7、成廢品分揀站
檢測單元檢測到有廢品廢品時，通過工業現場總線將檢測結果傳送到該站，該站通過工業機器人將廢品從生產線上分揀出來，并送到廢品輸送單元。控制部分由1臺西門子S7-200 CPU226可編程控制器、通信模塊EM277、各種傳感器及接線實訓平臺組成。
主要結構：
（1）水平移動汽缸；
（2）垂直移動氣缸；
（3）擺動汽缸;
（4）短行程氣缸;
（5）氣動手指；
（6）直線單元;
（7）氣動閥門組。

8、提升與倉儲站
該單元是將生產線上送來的合格成品按檢測站送來的分類信息，準確地分類到高架倉庫不同的倉位中去。工件及工件架在此單元上被分離，工件架被輸送線送到下料單元上繼續使用。
采用鏈條傳動提升、渦輪蝸桿傳動機構進行工件入庫推進；滾珠絲桿加交流伺服電動機作為整個提升機構定位控制移動，完成對工件的分類準確入庫。
該單元配置2排5層直列式高架倉庫，倉庫底層不用，有效庫位有8個，由提升單元將工件分類送入各個不同的庫位中，再由庫位配置的傳送機構送入庫的里面
控制部分由1臺西門子S7-200 CPU226可編程控制器、通信模塊EM277、各種光電傳感器、伺服控制系統、步進電機系統。
主要結構：
（1）配重裝置;
（2）主體框架;
（3）螺旋絲杠提升裝置;
（4）步進電動機;
（5）滾珠絲杠;
（6）伺服系統;
（7）同步帶傳動裝置;
（8）立體倉庫;
（9）直流電機。

9、直線傳送單元
直線輸送單元是本套設備中的基本單元之一，在本套設備中涵蓋了工業中常用的直線傳動方式:圓帶直線傳動，扁平帶直線傳動，滾輪傳動，鏈傳動，每一種方式的直線傳動都是由直流減速電機驅動，主動輪通過同步帶或同步鏈條帶動從動輪轉動，并通過圓皮帶。平皮帶或者鏈條傳到從動輪，用張緊輪裝置保持傳送圓皮帶、平皮帶或者鏈條的張力均勻，達到平穩傳送物料的作用。
10、園帶轉角單元
這是一個無動力的從動單元，目的是為了改變方向，90度的換向單元在自動生產線中，在需要改變方向的地方安裝此單元。可以快速、平穩的使工件改變運動的方向。它的移動是靠轉角單元的外接皮帶輪用圓皮帶串聯起來，無電器連接和驅動即可改變方向。
11、系統擴展使用功能
每臺PLC主機都設置了I/O隔離板，通過學生操作面板上的選擇開關，實現系統工作部分與主機控制部分的隔離，各站的PLC主機可以獨立出來使用而不造成系統的誤動作。
12、實訓裝置的主要配置

序號	單元名稱	數量	單位	備注
1	教師總控平臺	1	套	主要包括西門子S7-300 315-2DP PLC、運行與報警指示燈、控制開關組、工控機與組態軟件
2	下料站	1	套	機械機構包括（間歇機構、齒輪傳動、同步傳送機構）；控制部分主要包括（西門子S7-200 CPU226及DP現場總線、各種傳感器）
3	模擬噴涂烘干站	1	套	主要包括（西門子S7--200 CPU226、熱電阻輸入模塊Em231、模擬量輸出模塊Em232、各種光電傳感器、溫度傳感器、智能溫度顯示儀表）
4	加蓋站	1	套	主要包括（西門子S7-200 CPU226、通信模塊EM277、各種光電傳感器）；立面旋轉機構
5	頂銷站	1	套	主要包括（西門子S7-200 CPU226可編程控制器、通信模塊EM277、各種光電傳感器）；機械限位開關、槽輪機構
6	檢測站	1	套	主要包括色標傳感器(可分辨三種不同顏色，濃度與精度均通過編程來調整)、金屬傳感器、西門子S7-200 CPU226、通信模塊EM277
7	成廢品分揀站	1	套	主要包括（柱式坐標式氣動機械手、西門子S7-200 CPU226、通信模塊277、費斯托閥島、各種傳感器）
8	提升與倉儲站	1	套	主要包括(鏈條傳動提升機構、渦輪桿傳動機構、滾珠絲桿)控制部分(西門子S7-200 CPU226、通信模塊277、各種光電傳感器、步進電機系統)
9	園帶轉角單元	4	套	輔助單元
10	直線傳送單元	4	套	輔助單元
11	平皮帶輸送單元	1	套	輔助單元
12	鏈條輸送單元	1	套	輔助單元
13	廢品輸送單元	1	套	輔助單元

四、主要技術參數
1、電源、三相AC380V±10% 50Hz；
2、外形尺寸5200mm×3000mm×2200mm；
3、臺架材料，鋁合金型材結構；
4、整機消耗≤2kVA；
5、工作環境溫度：-5℃-40℃；
6、工作濕度:≤90%（40℃時）；
7、安全保護措施：具有接地保護、漏電過載過流保護功能。

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