LG-MPS03型柔性自動化生產線及工業機器人應用實訓系統(八站)

一、產品概述
LG-MPS03型柔性自動化生產線及工業機器人應用實訓系統是一種*為典型的機電一體化、自動化類產品，它是為職業院校、教育培訓機構等而研制的，它適合機械制造及其自動化、機電一體化、電氣工程及自動化、控制工程、測控技術、計算機控制、自動化控制等相關專業的教學和培訓。它接近工業生產制造現場基礎上雙針對實訓教學進行了專門設計，強化了各種控制和工程實踐能力。系統包含了機電一體化專業中的氣動、電機驅動與控制、PLC、變頻器、觸摸屏、傳感器等多種控制技術，適合相關專業學生進行工程實踐、課程設計及初上崗位的工程技術人員進行培訓。
二、技術參數
1、輸入電源：單相三線AC220V ±10% 50Hz
2、工作環境：環境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m
3、裝置容量：＜1.5kVA
4、設備外型尺寸：376cm×180cm×150cm
5、單站工作臺尺寸：860mm×470mm×1500mm
三、系統組成
（一）上料檢測單元

由料斗、回轉臺、貨臺、螺旋導料機構、直流減速電機（10W/24V 5r/m）、光電開關、電氣安裝板等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運工位。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺	860mm×470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU 1214C AC/DC/RLY	1
直流減速電機	10W/24V 5r/m	1
檢測傳感器	光電漫反射檢測距離50-300mm、磁感式	4

2、實訓內容：
（1）第一站傳感器實驗
（2）第一站機械安裝調試實驗
（3）電氣回路實驗（一）
（4）PLC基本指令學習和實際應用實驗（一）
（5）第一站上料程序控制實驗
（6）第一站系統故障檢測實驗
（7）第一、二站聯網程序控制實驗（一）
（二）搬運站

由機械手、橫臂、回轉臺、機械手爪、旋轉氣缸等組成，主要完成對工件的搬運。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺	860mm×470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU 1214C AC/DC/RLY	1
旋轉氣缸	0～180°	1
雙聯氣缸	行程：100mm	1
平行氣夾	缸徑:16mm	1
不回轉氣缸	行程：100mm	1
檢測傳感器	磁感式	7

2、實訓內容：
（1）第二站氣動回路學習
（2）第二站傳感器實驗
（3）第二站機械安裝調試實驗
（4）電氣回路實驗（二）
（5）PLC基本指令學習和實際應用實驗（二）
（6）第二站搬運程序控制實驗
（7）第二站系統故障檢測實驗
（8）第二、一站聯網程序控制實驗（二）
（三）加工單元

由旋轉工作臺、平面推力軸承、直流減速電機（10W/24V 5r/m）、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、光電傳感器、轉臺到位傳感器、步進電機、步進電機驅動器、電氣掛板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。工件在旋轉平臺上被檢測及加工。旋轉平臺由直流電機驅動。平臺的定位由繼電器回路完成，通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。在進行鉆孔加工時，夾緊執行件夾緊工件。加工完的工件，通過電氣分支送到下一個工作站。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺面	860mm×470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5Mpa
PLC模塊	CPU 1214C DC/DC/DC	1
直流減速電機	10W/24V 5r/m	1
步進電機	三相2.8A 步距角1.2°	1
步進電機驅動器	DM556 DC18-50V供電 ,10000脈沖/圈	1
雙導桿氣缸	行程：40mm	1
單桿氣缸	行程：50mm	2
檢測傳感器	光電、電感、磁感式	8

2、實訓內容：
（1）第三站氣動元件學習
（2）第三站傳感器實驗
（3）第三站機械安裝調試實驗
（4）電氣回路實驗（三）
（5）PLC基本指令學習和實際應用實驗（三）
（6）第三站多工位工作臺程序控制實驗
（7）第三站系統故障檢測實驗
（8）第三、五站聯網程序控制實驗（三）
（四）搬運單元

由機械手、直線移動機構、無桿氣缸、薄型氣缸、單桿氣缸、平行氣夾、工業導軌、電氣安裝板等組成，主要完成對工件的提取及搬運。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據前站的工件信息結果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標準，工件可以被直接傳輸到下一個工作單元。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺	860mm×470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU 1214C AC/DC/RLY	1
無桿氣缸	行程：600mm	2
單桿氣缸	行程：30mm	1
不回轉氣缸	行程：50mm	1
平行氣夾	缸徑:16mm	1
檢測傳感器	磁感式	8

2、實訓內容：
（1）第四站氣動元件和回路學習
（2）第四站傳感器實驗
（3）第四站機械安裝調試實驗（四）
（4）電氣回路實驗（四）
（5）PLC基本指令學習和實際應用實驗
（6）第四站機械手搬運程序控制實驗
（7）第四站系統故障檢測實驗（四）
（8）第四、五站聯網程序控制實驗（四）
（五）傳送帶站

由輸送帶、檢測機構、推料氣缸、分揀料槽、交流電動機、變頻器、同步帶輪、光電傳感器、色標傳感器等組成，主要完成對工件的輸送及分揀。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺	860mm×470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU 1214C AC/DC/RLY	1
變頻器	MM420-0.37KW AC220	1
不回轉氣缸	行程 100mm	1
傳送帶	電機、皮帶套件	1
檢測傳感器	光電、光纖、磁感式、色標	7

2、實訓內容：
（1）第五站氣動元件和回路學習
（2）第五站傳感器實驗
（3）第五站機械安裝調試實驗（五）
（4）電氣回路實驗（五）
（5）PLC基本指令學習和實際應用實驗
（6）第五站工件傳送程序控制實驗
（7）第五站系統故障檢測實驗（五）
（8）第五、六站聯網程序控制實驗（五）
（六）安裝站

由料筒、換料機構、推料機構、旋轉氣缸、真空吸盤、搖臂、電氣安裝板等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。為系統逐一提供兩色小工件。供料過程中，由雙作用氣缸從料倉中逐一推出小工件，接著，轉換模塊上的真空吸盤將工件吸起，轉換模塊的轉臂在旋轉缸的驅動下將工件移動至下一個工作單元的傳輸位置。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺	860mm ×470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa	1
PLC模塊	CPU 1214C AC/DC/RLY	1
單桿氣缸	行程：60mm	1
無桿氣缸	行程：100mm
旋轉氣缸	180°	1
真空吸盤及發生器		1
檢測傳感器	磁感式	6

2、實訓內容：
（1）第六站氣動元件和回路學習
（2）第六站傳感器實驗
（3）第六站機械安裝調試實驗（六）
（4）電氣回路實驗（六）
（5）PLC基本指令學習和實際應用實驗
（6）第六站工件安裝程序控制實驗
（7）第六站系統故障檢測實驗（六）
（8）第六、七站聯網程序控制實驗（六）
（七）機器人安裝單元

由機器人、控制器、氣爪等組成，主要完成對工件的搬運，裝配。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺	860mm ×470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa	1
PLC模塊	CPU 1214C AC/DC/RLY	1
三菱6自由度工業機器人	三菱RV-2F 最大可搬重量3kg 臂長504MM	1
氣夾	缸徑：16mm	2
檢測傳感器	磁感式	4

2、實訓內容：
（1）第七站氣動元件和回路學習
（2）第七站機械安裝調試實驗
（3）電氣回路實驗（七）
（4）PLC基本指令學習和實際應用實驗（七）
（5）第七站工件搬運程序控制實驗
（6）第七站系統故障檢測實驗
（7）第七、六站聯網程序控制實驗（七）
（8）第七、八站聯網程序控制實驗（七）
（9）工業機器人示教單元使用
（10）工業機器人基本指令操作與位置點設置cLbuZkoH47
（11）工業機器人軟件使用
（12）工業機器人工件的跟蹤抓取
（13）工業機器人成品組裝
（八）分類單元

由步進電機、步進電機驅動器、滾株絲桿、立體庫、推料氣缸、電感傳感器、電磁閥、電氣安裝板等組成。主要完成對成品工件分類存儲。
1、主要技術指標：

名稱	型號規格	數量	參考圖
工作臺面	860mm× 470mm	1
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU 1214C AC/DC/RLY	1
步進電機驅動器	64細分 DM556	2
步進電機	1.5A 角距：1.8度	2
單桿氣缸	行程：50mm	1
滾珠絲桿	行程≥370mm	2

2、實訓內容：
（1）第八站氣動元件和回路學習
（2）第八站機械安裝調試實驗
（3）電氣回路實驗（八）
（4）PLC基本指令學習和實際應用實驗（八）
（5）第八站工件分類程序控制實驗
（6）第八站系統故障檢測實驗
（7）第八、七站聯網程序控制實驗（八）
（8）全部八站聯網程序控制實驗（八）
（9）步進電機驅動控制實驗
（九）主控單元：
主要完成監視各分站的工作狀態并協調各站運行，完成工業控制網絡的集成。總線結構采用工業以太網通信，使各站之間的控制信息和狀態數據能夠實時相互交換。
1、主要技術指標：

序號	名稱	規格	數量	單位
1	觸摸屏	昆侖通態TPC7032KT 7英寸	1	臺
2	西門子S7-1500主機	CPU 1511-1 PN	1	臺
3		存儲卡：4 MB	1	臺
4		S7-1500 安裝導軌：160 mm	1	臺
5		PM1507：額定輸入電壓 120 V / 230 V AC 自適應，輸出24 V / 3 A	1	臺
6	工業交換機	臺灣 MOXA EDS-208 8端口	2	臺

（十）MCGS工業組態監控軟件：
當8個單元全部進入聯網狀態時，管理員能夠通過組態監控機中各種組態按鈕方便的控制整個系統的運行、停止等。每個單元的工作狀態以及工件的材質、顏色等在監控畫面上也能夠清楚的看到。
（十一）配件

序號	名稱	規格	數量	單位	備注
1.	工件	白色工件	12	只
2.		藍色、紅色工件	8	只
3.		黑色工件	12	只
4.	小工件	白色、黑色	24	只
5.	PLC編程電纜		1	套
6.	PLC編程軟件	博圖V16MCGS	1	套
7.	配套工具	工具箱：十字長柄螺絲刀，大、中、小號一字螺絲刀，中、小號十字螺絲刀，剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，鑷子，活動扳手，內六角扳手（9把）	1	套
8.	配套光盤	使用手冊、程序等	1	套
9.	空氣壓縮機	靜音空氣壓縮機	1	臺	靜音

★（十二）工業4.0仿真實訓軟件（需提供軟件著作權證書和現場演示）
軟件采用三維建模基于虛擬現實技術的計算機仿真模擬技術，可以進行PLC電氣控制仿真、氣動仿真、液壓仿真、傳感器仿真等工業常用技術仿真。
1、PLC仿真可以通過PLC編程控制模型的相應動作從而完成工序動作包含機械手仿真、自動門仿真、升降機仿真、分揀仿真、正反轉仿真、郵件分揀、流水線、自動分揀等。
2、氣動回路仿真
（1）軟件以氣動經典22回路為依據開發出28回路的在線及離線仿真
（2）軟件中設置的14路“考考你！”表現為典型氣路設備故障。
（3）軟件狀態含“模擬運行”“聯機運行”即離線仿真、在線仿真。兩種運行狀態自動切換，當連接外部設備時自動切換為在線仿真，無外部設備連接時為離線仿真即模擬運行。
軟件中離線仿真13個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（a）2、雙作用氣缸的換向回路（a）3、單作用氣缸的速度控制回路（a）4、單作用氣缸的速度控制回路（b）5、雙作用氣缸單向調速回路（a）6、雙作用氣缸單向調速回路（b）7、雙作用氣缸的速度控制回路一 8、雙作用氣缸的速度控制回路二 9、壓力控制回路 10、計數回路 11、延時回路 12、用機械行程閥的單往復控制回路 13、過載保護回路。
離線、在線自動切換的15個回路包括：1、單作用氣缸的換向回路（b）2、雙作用氣缸的換向回路（b）3、速度換接回路4、緩沖回路5、互鎖回路6、用行程開關的單缸往復運動回路7、單缸連續往復動作回路8、直線缸、旋轉缸順序動作回路9、多缸順序動作回路10、雙缸同步動作回路11、四缸聯動回路12、卸荷回路13、或門型梭閥的應用回路14、快速排氣閥的應用回路15、高低壓切換控制回路。
（4）設置14路“考考你！”當點開了“考考你”對話框回路自動設置故障，當回答正確或關閉“考考你”對話框，故障自動接觸，回路正常仿真。14路“考考你”包括模擬故障有：1單作用氣缸故障2、電磁閥故障3、雙作用氣缸故障4、調節閥故障5、節流閥故障6、手動換向閥異常7、節流閥堵死故障8、行程開關故障9過濾三聯件故障10、氣容故障11、行程閥故障12、順序閥故障13、行程開關失靈14、負載阻力過小
3）液壓回路仿真其界面可清楚的展示液壓元器件的內部結構以及液壓回路的工作過程。液壓傳動原理的動態演示并不少于18種動態演示。
a) 多級高壓回路b) 減壓回路c) 先導式溢流閥缷荷回路d) 順序平衡回路e) 回油節流調速回路 f) 旁路節流調速回路 g) 液壓缸差動連接回路
h) 三位四通電磁換向閥換向回路 i) 液控單向閥鎖緊回路 j) 順序閥控制順序動作回路k) 壓力繼電器控制順序動作回路 l) 行程開關控制順序同步回路 m) 調速閥控制同步回路 n) 液壓馬達回油節流調速回路 o) 二位四通電磁閥換向回路 p) 手動閥換向回路 q) 速度換接回路 r) 二位二通缷荷
★（十三）電氣控制仿真軟件（需提供軟件著作權證書）
以三維仿真交互技術和三維動畫視覺表現及多媒體數字技術為核心，能進行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓、電氣基礎訓練、元器件識別檢測。
1、軟件模擬線路故障根據故障現象使用各種虛擬儀表進行排故
2、學員根據電路圖自己布局電氣設備并連接線路，自動檢測線路錯誤。
3、電機及電氣三維元件裝配
4、元器件檢測
5、電氣電路仿真
6、自動門仿真
7、升降機仿真
8、機床電氣實訓排故實訓
9、儀器儀表的使用萬用表、雙蹤示波器、信號發生器、頻譜儀、鉗形表
10、機械手仿真
★（十四）自動化創新應用云平臺模塊（投標現場演示）
本平臺將物聯網技術運用于電氣自動化信息技術并將數據上傳至云平臺，進行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據。
(1）數據云系統上傳(2）手機app數據查詢(3）歷史數據查詢(4）數據分析統計(5）短信報警(6）微信報警(7）微信反向控制(8）二次開發
1、云平臺包含：
（1）數據顯示顯示輸入電壓監控，輸出電壓監控，輸入開關監控，輸出開關控制以及輸入電壓模擬量實時數據，可根據實際需求添加128路。
（2）控制：控制啟動停止開關的開和關，輸出電壓值的給定，可根據實際需求添加128路。
（3）歷史數據：顯示輸入輸出電壓值的歷史數據，可按時、天、月進行查詢歷史數據曲線，以及歷史數據表格，可表格數據導出處理。
（4）設備報警：對設備急停按鍵做的模擬設備故障報警進行微信報警，同時可以實現短信及郵箱報警。報警范圍包括模擬量，開關量的上下線、閥值等狀態進行設置報警。
2、終端包含：
（1）數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。
（2）聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。
★（十五）便攜式電子信號測試記錄模塊
1、具備電壓、電流、溫度采集，可以記錄觀察電壓、電流跳變的圖像數據，精度±0.05%真有效值測量USB數據傳輸，彩屏LCD顯示
2、具有示波器、虛擬頻譜儀、虛擬萬用表、虛擬數字量輸入輸出模塊。
3、集雙通道電子信號圖像數據采集記錄儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀于一體，不低于60M，具有1KHz基準方波輸出接口；圖像數據可以按時間和電壓輸出到EXCEL、BMP和OSC；數據記錄*大4G；FFT、相關和功率譜頻譜分析，FFT支持8～1048576點的選擇，支持triangular、cosine、Bohman、Parzen等 18種窗；
4、功率譜支持自功率譜和互功率譜的計算；相關支持自相關和互相關的計算；
5、虛擬任意波形輸出模塊，頻率25Mz ，輸出波形：正弦波，三角波，方波，TTL，任意波形。
6、虛擬萬用表模塊：直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V；交流電壓測量，量程 60.00mV 、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V；直流電流測量，量程 60.00mA 、600.00mA 、6.000A、10.00A；交流電流測量，量程 60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A；電阻測量，量程 600、6.000 K、60.00 K、600.0 K、6.000 M 、60.00 M；電容測量，量程 40.00nF 、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF；二極管測量 0V~2.0V
★7、虛擬電子測量儀器系統軟件（需提供需提供軟件著作權證書）
（1）本軟件系統由安裝于實驗臺學生機上的實驗軟件和教師機上的管理軟件組成，要求程序均由LabVIEW軟件編制。中文菜單式操作界面，人機對話友好。學生在啟動程序后，鍵入自己的學號，系統即在教師機數據庫中找出該學生的姓名，經過學生確認后，學生選擇所要做的相應實驗，即進入正常的實驗界面。
（2）能實現密碼登錄系統，設置數據庫路，系統測試(查詢設備)，學生庫設置，題庫與題庫等級設置，考核試卷提取與存儲考核時間設置與啟動，考核成績查詢，考核成績打印，登錄密碼修改與恢復。
（3）學生終端采用LabVIEW軟件編制具有聯機考核功能，學號查詢，故障解除，時間查詢，分數查詢，設備號查詢，學生實驗數據、學生考勤及學生考試、學生實驗選做等管理功能。
（4）學生在啟動程序后，鍵入自己的學號，系統即在教師機數據庫中找出該學生的姓名，經過學生確認后，學生選擇所要做的相應實驗，即進入正常的實驗界面。
8、整個實驗室配置1套
四、實訓項目
1、了解傳感器的應用
2、觀察氣動元件的應用
3、掌握PLC控制技術
（1）系統故障檢測
（2）工件上料程序控制
（3）工件搬運程序控制
（4）工件檢測程序控制
（5）工件搬運安裝程序控制
（6）工件安裝程序控制
（7）工件分類程序控制
（8）多工作工位程序控制
（9）工作單元聯網程序控制
（10）步進電機驅動控制
（11）機械手搬運控制
（12）成廢品分揀控制
（13）變頻調速控制
（14）傳輸帶控制等
4、電氣控制系統安裝調試
5、機械系統安裝調試
6、電機驅動調試
7、系統維護和故障檢測技術
8、工業機器人實訓
（1）工業機器人示教單元使用
（2）工業機器人基本指令操作與位置點設置
（3）工業機器人軟件使用
（4）工業機器人工件的跟蹤抓取
（5）工業機器人成品組裝

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