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2023-01-06 23:03

柔性制造生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓室建設方案

柔性制造生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓室建設方案

一、 項目建設簡(jiǎn)介
(一) 建設目標
本項目建設方案以客戶(hù)應用需求出發(fā),圍繞“工業(yè)4.0”及“中國制造2025”進(jìn)行項目設計,結合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、工業(yè)機器人、數控加工、自動(dòng)檢測、虛擬仿真、自動(dòng)化控制……等相關(guān)應用。緊密結合“互聯(lián)網(wǎng)+工程實(shí)踐教學(xué)”的建設思路,以智慧工廠(chǎng)和智能制造為主題,以信息化與模塊化為核心思想,所搭建的一個(gè)既貼近于工業(yè)化生產(chǎn)又立足于教學(xué),既能充分地體現學(xué)生參與性、又能使教學(xué)與工業(yè)實(shí)際無(wú)縫對接的能體現出多種專(zhuān)業(yè)特色的智能制造綜合教學(xué)平臺系統。
是一個(gè)圍繞著(zhù)培養數字化集成制造技術(shù)相關(guān)的訓練與培訓平臺,體現了信息化生產(chǎn)運作與物流自動(dòng)化思想。它包含有:設計、安裝、PLC控制、人機交互、數控加工、機器人搬運、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、軟件管理與開(kāi)發(fā)等多方面內容,是一個(gè)較為完整的標準數字化自動(dòng)生產(chǎn)系統,同時(shí)也是一個(gè)內容豐富的教學(xué)應用系統,著(zhù)重于體現數字化集成對接應用,自動(dòng)化及智能化產(chǎn)品設計開(kāi)發(fā)兩方面內容,是對相關(guān)教學(xué)課程的深入展示與直觀(guān)體現。
(二) 建設特點(diǎn)
本系統建設依據高校教學(xué)體系/課程與資源,結合當前主流成熟技術(shù)、主流成熟裝備進(jìn)行技術(shù)和系統集成,專(zhuān)門(mén)針對高校教學(xué)需求定制與研發(fā)的“柔性智能制造系統”。該系統在確保每個(gè)組成單元穩定可靠的基礎上、考慮技術(shù)的先進(jìn)性、可行性和工業(yè)化,有機的將各個(gè)單元組合成具有一定創(chuàng )新性、先進(jìn)性和實(shí)用性的數字化柔性制造系統。

(三) 建設內容
(1)可服務(wù)的相關(guān)課程
數控技術(shù)、機器人技術(shù)基礎與操作、機械制造基礎、機械工程測試技術(shù)、機電傳動(dòng)控制、液壓與氣壓傳動(dòng)、機器人技術(shù)與應用、機電一體化系統設計、數控技術(shù)、機電系統仿真、CAD/CAM、PLC原理及應用、數字化制造技術(shù)、機電設備故障診斷、先進(jìn)制造技術(shù)、多軸數控加工技術(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(lèi)項目
柔性化加工系統演示、遠程控制演示、機電控管一體化技術(shù)演示、自動(dòng)傳輸系統演示、工件自動(dòng)裝配演示、數控編程使用、機器人編程使用、產(chǎn)品自動(dòng)倉儲系統演示等等。
(3)專(zhuān)業(yè)綜合訓練類(lèi)、設計類(lèi)等項目
機械制造技術(shù)項目綜合訓練、機床檢測綜合實(shí)驗、數字化技術(shù)項目綜合訓練、多軸數控技術(shù)項目綜合訓練、機電控制綜合實(shí)驗、機電一體化系統綜合設計、機電一體化系統綜合設計、工件傳輸線(xiàn)應用設計、工件裝配項目應用設計、立體倉庫應用設計、氣壓系統應用設計、系統供電方案應用設計、計算機輔助工藝規程設計、數據庫應用及開(kāi)發(fā)、總控系統的應用與開(kāi)發(fā)、傳感器應用與選擇、PLC應用編程設計、PLC網(wǎng)格通訊應用、伺服驅動(dòng)應用、人機界面編程設計、遠程組態(tài)系統設計、生產(chǎn)實(shí)習、畢業(yè)實(shí)習、畢業(yè)設計等等。
配置方案:

產(chǎn)品名稱(chēng) 單價(jià)(元) 數量(套) 總價(jià)(元)
DBGJS-3  FMS柔性生產(chǎn)制造實(shí)驗系統(工程型) 2180000 1 2180000
合計:2180000元 含稅含運費安裝調試
 


DBGJS-3  FMS柔性生產(chǎn)制造實(shí)驗系統(工程型)

FMS柔性生產(chǎn)制造實(shí)驗系統
一、產(chǎn)品概述
1、組成
FMS柔性生產(chǎn)制造實(shí)驗系統(工程型)是使用柔性制造技術(shù)中最具有代表性的制造自動(dòng)化系統,可實(shí)現多品種、中小批量的加工管理。柔性制造技術(shù)是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎上,將以往企業(yè)中相互獨立的工程設計、生產(chǎn)制造及經(jīng)營(yíng)管理等過(guò)程,在計算機及其軟件的支撐下,構成一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的完整而有機的系統,以實(shí)現全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)化,總體高效益、高柔性,并進(jìn)而贏(yíng)得競爭全勝的智能制造技術(shù)。它是當今世界制造自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的前沿科技。
專(zhuān)門(mén)為職業(yè)院校、職業(yè)教育培訓機構研制的FMS柔性生產(chǎn)實(shí)驗系統,根據機電類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)、先進(jìn)制造類(lèi)行業(yè)、企業(yè)中工業(yè)對工業(yè)現場(chǎng)設備進(jìn)行提煉和濃縮,并針對實(shí)驗教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設計,融機、光、電、氣,包含了PLC、機器人、傳感器、氣動(dòng)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )、電機驅動(dòng)與控制、計算機等諸多技術(shù)領(lǐng)域,整個(gè)系統由MES生產(chǎn)管理系統自動(dòng)化應用的特點(diǎn),對柔性制造技術(shù)的工作過(guò)程進(jìn)行研究,、MCGS監控系統、主控PLC和下位PLC通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)構成一個(gè)完整的多級計算機控制系統,通過(guò)訓練,使學(xué)生了解FMS的基本組成和基本原理,讓學(xué)生全面掌握機電一體化技術(shù)的應用開(kāi)發(fā)和集成技術(shù),幫助學(xué)生從系統整體角度去認識。
2、功能
既能完成認知型和綜合型實(shí)驗實(shí)訓,又能完成開(kāi)發(fā)設計型實(shí)驗實(shí)訓,還能實(shí)現學(xué)生現場(chǎng)動(dòng)手操作和網(wǎng)絡(luò )計算機同步觀(guān)測與分析相結合;對樣件具有全程演示及生產(chǎn)能力;系統應具有全自動(dòng)控制功能,能充分展示現代工業(yè)中進(jìn)行數字化管理生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節;系統應具有單機獨立控制、獨立運行功能;系統應具有啟?刂、動(dòng)態(tài)作業(yè)計劃調度、庫存資源動(dòng)態(tài)顯示、系統故障診斷與處理、工件位置動(dòng)態(tài)顯示等等功能。
該系統除能服務(wù)于工程訓練實(shí)踐教學(xué)環(huán)節外,還應能覆蓋相關(guān)課程,并能進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節,具體如下:
(1)可服務(wù)的相關(guān)課程
數控技術(shù)、機器人技術(shù)基礎與操作、機械制造基礎、機械工程測試技術(shù)、機電傳動(dòng)控制、液壓與氣壓傳動(dòng)、機器人技術(shù)與應用、機電一體化系統設計、數控技術(shù)、機電系統仿真、CAD/CAM、PLC原理及應用、數字化制造技術(shù)、機電設備故障診斷、先進(jìn)制造技術(shù)、多軸數控加工技術(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(lèi)項目
柔性化加工系統演示、遠程控制演示、機電控管一體化技術(shù)演示、自動(dòng)傳輸系統演示、工件自動(dòng)裝配演示、數控編程使用、機器人編程使用、產(chǎn)品自動(dòng)倉儲系統演示等等。
(3)專(zhuān)業(yè)綜合訓練類(lèi)、設計類(lèi)等項目
機械制造技術(shù)項目綜合訓練、機床檢測綜合實(shí)驗、數字化技術(shù)項目綜合訓練、多軸數控技術(shù)項目綜合訓練、機電控制綜合實(shí)驗、機電一體化系統綜合設計、機電一體化系統綜合設計、工件傳輸線(xiàn)應用設計、工件裝配項目應用設計、立體倉庫應用設計、氣壓系統應用設計、系統供電方案應用設計、計算機輔助工藝規程設計、數據庫應用及開(kāi)發(fā)、總控系統的應用與開(kāi)發(fā)、傳感器應用與選擇、PLC應用編程設計、PLC網(wǎng)格通訊應用、伺服驅動(dòng)應用、人機界面編程設計、遠程組態(tài)系統設計、生產(chǎn)實(shí)習、畢業(yè)實(shí)習、畢業(yè)設計等等。
二、技術(shù)性能
1. 輸入電源:?jiǎn)蜗嗳(xiàn)~220V±10% 50Hz
2. 工作環(huán)境:溫度-10℃~+40℃ 相對濕度≤85%(25℃) 海拔<4000m
3. 裝置容量:<2.5kVA
4. 外形尺寸:7000mm×5500mm×2400mm
5. 安全保護:具有漏電保護,安全符合國家標準
三、實(shí)訓內容
1、PLC的設計與應用
(1) 數據傳輸功能實(shí)訓
(2) 定時(shí)、計數、移位功能實(shí)訓
(3) 比較功能實(shí)訓
(4) 步進(jìn)功能的應用實(shí)訓
(5) 跳轉功能的應用實(shí)訓
(6) 子程序調用功能的應用實(shí)訓
(7) 中斷控制功能的應用實(shí)訓
(8) 變頻調速的PWM控制功能的應用實(shí)訓
(9) 伺服電機速度位置控制功能的應用實(shí)訓
(10) 檢測系統的程序設計
(11) 變頻調速環(huán)行自動(dòng)傳輸系統的程序設計
(12) 自動(dòng)儲存系統的程序設計
2、傳感器技術(shù)及應用
(1) 光電傳感器的特性研究及應用
(2) 電感傳感器的特性研究及應用
(3) 電磁傳感器的特性研究及應用
(4) 位置傳感器的特性研究及應用
3、氣動(dòng)控制技術(shù)
(1) 電控氣動(dòng)閥的工作原理及應用
(2) 真空發(fā)生器的工作原理及應用
(3) 氣動(dòng)二聯(lián)體的工作原理及應用
(4) 各種氣缸的工作原理及應用
4、運動(dòng)控制系統
(1) 伺服電機定位的控制技術(shù)
(2) 直流電機的控制技術(shù)
(3) 交流電機的變頻調速技術(shù)
(4) 步進(jìn)電機的定位控制技術(shù)
5、組態(tài)監控及人機界面技術(shù)
(1) 組態(tài)監控軟件的基本應用
(2) 組態(tài)監控軟件通信應用實(shí)訓
6、機械結構訓練技術(shù)
(1) 同步帶傳動(dòng)機構的設計及特性研究
(2) 直齒輪傳動(dòng)機構的設計及特性研究
(3) 錐齒輪傳動(dòng)機構的設計及特性研究
(4) 直線(xiàn)導軌的設計及特性研究
(5) 滾珠絲桿的特性研究及應用
7、故障檢測技術(shù)技能培訓
(1) 程序故障設置的排除訓練
(2) 參數故障設置的排除訓練
(3) 電氣接線(xiàn)故障設置的排除訓練
(4) 機械故障設置的排除訓練
8、網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)和PROFIBUS總線(xiàn)技術(shù)
(1) 網(wǎng)絡(luò )通訊基礎的原理與應用
(2) PROFIBUS-DP模塊的研究與應用
(3) PROFIBUS通訊協(xié)議的研究與應用
(4) PROFIBUS主站與從站之間的通訊研究
9、工業(yè)機器人實(shí)訓
(1) 工業(yè)機器人示教單元使用
(2) 工業(yè)機器人基本指令操作與位置點(diǎn)設置
(3) 工業(yè)機器人軟件使用
(4) 工業(yè)機器人工件的跟蹤抓取
(5) 工業(yè)機器人成品組裝與入庫
10、數控系統實(shí)訓
(1) 數控系統的使用操作
(2) 數控編程
(3) 數控系統的調試
四、系統組成
1、系統的硬件由九個(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、狀態(tài)指示燈、10英寸工業(yè)彩色觸摸屏,電腦等組成,主要完成監視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調各站運行,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、回轉臺、螺旋導料機構、直流減速電機、光電開(kāi)關(guān)等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運工位。
2、搬運單元
由機械手、移動(dòng)滑臺、安裝工作臺、工業(yè)導軌、齒輪齒條、配重塊等組成,主要完成對工件的搬運。
(三)1、 6自由度工業(yè)機器人單元
由6自由度工業(yè)機器人、抓取機構、氣爪等組成,主要完成對工件的提取及搬運安裝。
2、加工中心
數控加工中心臺灣BT40主軸單元(8000轉)斗笠12把刀庫,武漢華中伺服數控系統三軸線(xiàn)規,定位精度0.005mm全防護設計,美觀(guān)大方。配置3.7kw伺服主軸,可剛性攻絲。
(三) 1、搬運單元
由無(wú)桿氣缸、提拉氣缸、機械手爪、廢料臺等組成,主要完成對工件的搬運分揀。
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、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(guān)形狀品質(zhì)是否合格,通過(guò)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、換料機構、推料機構等組成,主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。
2、搬運單元
由無(wú)桿氣缸、提拉氣缸、機械手爪、廢料臺等組成,主要完成對工件的搬運分揀。
(五) 1、操作手單元
由機械手、橫臂、回轉臺、機械手爪、等組成,主要完成對工件的搬運。
2、分類(lèi)存儲單元
由步進(jìn)電機、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(lèi)存儲。
(六)環(huán)行自動(dòng)輸送線(xiàn)
環(huán)行自動(dòng)輸送線(xiàn)主要由鋁合金型材基體、環(huán)行傳輸線(xiàn)、自動(dòng)導向機構、變頻調速系統、自動(dòng)定位機構等組成?赏瓿蓪ぜ诓煌俣认碌妮斔,不同工位的自動(dòng)定位,從而大大提高了自動(dòng)環(huán)形傳輸線(xiàn)的工作效率。
(七)控制系統
控制系統主站采用西門(mén)子S7-300,從站采用西門(mén)子S7-200SMART,各站之間使用ProfiBus-DP總線(xiàn)進(jìn)行通訊,S7-200 SMART從站主要用于控制與驅動(dòng)設備層,并對現場(chǎng)反饋的信號進(jìn)行采集,S7-300主站采集各從站數據,協(xié)調各站運行,并為上位機的監控程序提供數據,同時(shí)系統還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和10英寸彩色工業(yè)觸摸屏,將觸摸屏、S7-300主機、電腦間組建成以太網(wǎng)絡(luò )?梢酝瓿上到y控制網(wǎng)絡(luò )的集成。