TWB-401柔性自動(dòng)生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（三菱系統(tǒng)）

一、概述

“工業(yè)4.0柔性自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”是由六臺(tái)各自獨(dú)立而又緊密相連的工作站組成。是一種最為典型的機(jī)電一體化、自動(dòng)化類產(chǎn)品，適合機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化、電氣工程及自動(dòng)化、控制工程、測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)控制等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。它接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)上又針對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了各種控制和工程實(shí)踐能力。

系統(tǒng)由六個(gè)站組成，分別為：供料單元，加工單元，搬運(yùn)單元，裝配單元，機(jī)器人搬運(yùn)單元，倉儲(chǔ)單元，運(yùn)輸軸單元，觸摸屏監(jiān)控單元，工件檢測(cè)單元等，控制系統(tǒng)可以選用品牌的PLC進(jìn)行控制，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨(dú)立控制，在單個(gè)培訓(xùn)完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站…直至所有站連在一起，學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、編程、調(diào)試和整機(jī)運(yùn)行。

二、技術(shù)指標(biāo):

1、輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€～220V±10% 50Hz

2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度≤85%（25℃） 海拔＜4000m

3、裝置容量：＜2.5kVA

4、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)尺寸不小于：4500mm×785mm×1100mm，各部件采用優(yōu)質(zhì)鋁合金和不銹鋼機(jī)加工成型，外觀無劃痕等。

5、單站工作臺(tái)尺寸不小于：750mm×785mm×1100mm

三、系統(tǒng)組成

（一）供料單元

供料單元負(fù)責(zé)3種不同材料的供料，由料管、推料裝置及傳輸線等組成。

主要技術(shù)參數(shù)要求及電氣元件：

1、工作臺(tái)：鋁合金。

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A。

3、工作氣壓：0.5MPa

4、PLC 模塊 1（三菱FX3U48MR）：控制規(guī)模：24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出； 　可擴(kuò)展到128點(diǎn)。自帶兩路輸入電位器，8000步存儲(chǔ)容量，并且可以連接多種擴(kuò)展模塊，特殊功能模塊。晶體管型主機(jī)單元能同時(shí)輸出2點(diǎn)100KHz脈沖。并且配備有7條特殊的定位指令，包括零返回、絕對(duì)或相對(duì)地址表達(dá)方式及特殊脈沖輸出控制。配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

4、直流減速電機(jī)： 10W/24V 5r/m

5、檢測(cè)傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

6、電源控制盒：尺寸600mm×100mm×100mm，面板上設(shè)有總急停按鈕、斷路器帶保險(xiǎn)絲、指示燈、鑰匙開關(guān)、啟動(dòng)、停止以及急停按鈕，整體設(shè)計(jì)成獨(dú)立模塊，外殼采用專用C型鋁合金型材，兩端采用鈑金件固定。

（二）加工單元

加工單元由傳輸線、加工站、轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)等組成。完成物料加工、檢測(cè)及輸送等功能。

1、工作臺(tái)：鋁合金

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A

3、工作氣壓：0.5MPa

4、PLC 模塊 1（三菱FX3U48MR）：控制規(guī)模：24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出； 　可擴(kuò)展到128點(diǎn)。自帶兩路輸入電位器，8000步存儲(chǔ)容量，并且可以連接多種擴(kuò)展模塊，特殊功能模塊。晶體管型主機(jī)單元能同時(shí)輸出2點(diǎn)100KHz脈沖。并且配備有7條特殊的定位指令，包括零返回、絕對(duì)或相對(duì)地址表達(dá)方式及特殊脈沖輸出控制。配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

5、檢測(cè)傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（三）搬運(yùn)單元

搬運(yùn)站是接駁上一站的物料放置傳輸線進(jìn)行下一站的供料，由物料平臺(tái)、氣缸機(jī)械手、傳輸線等機(jī)構(gòu)組成。

氣缸規(guī)格量程：旋轉(zhuǎn)氣缸：0～180°，雙聯(lián)氣缸：行程：100mm，平行氣夾：缸徑:16mm，不回轉(zhuǎn)氣缸：行程：100mm，檢測(cè)傳感器：磁感式。

1、工作臺(tái)：鋁合金

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A；

3、工作氣壓：0.5MPa

4、PLC 模塊（三菱FX3U48MR）：控制規(guī)模：24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出； 　可擴(kuò)展到128點(diǎn)。自帶兩路輸入電位器，8000步存儲(chǔ)容量，并且可以連接多種擴(kuò)展模塊，特殊功能模塊。晶體管型主機(jī)單元能同時(shí)輸出2點(diǎn)100KHz脈沖。并且配備有7條特殊的定位指令，包括零返回、絕對(duì)或相對(duì)地址表達(dá)方式及特殊脈沖輸出控制。配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

5、檢測(cè)傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（四）裝配單元

裝配站由滑槽式送料模塊、氣缸機(jī)械手、傳輸線等機(jī)構(gòu)組成，完成兩個(gè)物料的裝配。

1、工作臺(tái)：鋁合金

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A 工作氣壓：0.5MPa

3、PLC 模塊 1（三菱FX3U48MR）：控制規(guī)模：24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出； 　可擴(kuò)展到128點(diǎn)。自帶兩路輸入電位器，8000步存儲(chǔ)容量，并且可以連接多種擴(kuò)展模塊，特殊功能模塊。晶體管型主機(jī)單元能同時(shí)輸出2點(diǎn)100KHz脈沖。并且配備有7條特殊的定位指令，包括零返回、絕對(duì)或相對(duì)地址表達(dá)方式及特殊脈沖輸出控制。配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

4、檢測(cè)傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等

（五）機(jī)器人搬運(yùn)單元

1、機(jī)器人本體包含配套控制系統(tǒng)以及示教器，三菱機(jī)器人RV-2F，有效負(fù)載2kg，臂展0.48米，重復(fù)定位精度0.05mm；鋁合金馬達(dá)，結(jié)構(gòu)輕巧，功率強(qiáng)勁，確保精準(zhǔn)度，本體重19kg；多角度安裝，可使其不受任何空間限制；氣路管路與用戶信號(hào)線纜由機(jī)身底腳至手腕全部嵌入機(jī)器人內(nèi)部，利于機(jī)器人集成；

2、PLC 模塊 1（三菱FX3U48MR）：控制規(guī)模：24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出； 　可擴(kuò)展到128點(diǎn)。自帶兩路輸入電位器，8000步存儲(chǔ)容量，并且可以連接多種擴(kuò)展模塊，特殊功能模塊。晶體管型主機(jī)單元能同時(shí)輸出2點(diǎn)100KHz脈沖。并且配備有7條特殊的定位指令，包括零返回、絕對(duì)或相對(duì)地址表達(dá)方式及特殊脈沖輸出控制。配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

3、變頻器：三菱D720型，功率 0.4KW。自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升，實(shí)現(xiàn)5Hz時(shí)150%轉(zhuǎn)矩輸出；數(shù)字式撥盤，設(shè)定簡(jiǎn)單快捷；柔性PWM，實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行；15段速，PID，4~20mA輸入和漏源型轉(zhuǎn)換等多功能；內(nèi)置獨(dú)立RS485通訊口 ；

4、檢測(cè)傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（六）倉儲(chǔ)單元

倉儲(chǔ)單元由堆垛機(jī)、氣動(dòng)手抓、3*4立庫組成，完成成品工件的倉儲(chǔ)功能。

1、工作臺(tái)：鋁合金材質(zhì)

2、供電電源/工作電壓：AC220V 50Hz /DC24V 2A；工作氣壓：0.5MPa

3、PLC 模塊 1（三菱FX3U48MR）：控制規(guī)模：24點(diǎn)輸入，24點(diǎn)輸出； 　可擴(kuò)展到128點(diǎn)。自帶兩路輸入電位器，8000步存儲(chǔ)容量，并且可以連接多種擴(kuò)展模塊，特殊功能模塊。晶體管型主機(jī)單元能同時(shí)輸出2點(diǎn)100KHz脈沖。并且配備有7條特殊的定位指令，包括零返回、絕對(duì)或相對(duì)地址表達(dá)方式及特殊脈沖輸出控制。配套滿足參數(shù)要求的 PLC 編程軟件。

4、擴(kuò)展模塊（FX3U-1PG）：每臺(tái)1PG可使用單軸伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行定位控制。最大可輸出200kHz的脈沖串。

5、步進(jìn)電機(jī)：1.5A 角距：1.8 度

6、檢測(cè)傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關(guān)、光纖放大器等。

（七）運(yùn)輸單元

采用同步輪的方式進(jìn)行傳送，單元可獨(dú)立運(yùn)行，各個(gè)單元站中的皮帶尺寸長(zhǎng)度不小于 60*500mm。運(yùn)輸單元電機(jī)驅(qū)動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)：平臺(tái)尺寸 19×29cm，重量不大于 250g，含多電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，減速器變速比>1/36，滿載電機(jī)轉(zhuǎn)速>3500rpm。

（八）觸摸屏監(jiān)控單元

配有7寸彩色觸摸屏：

1、800 X 480 分辨率、65535 色 TFT；

2、按照工業(yè) III級(jí)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，采用 LED 背光永不黑屏；

3、400M 主頻、WinCE 系統(tǒng)、MCGS 組態(tài)軟件、64M 存儲(chǔ)空間；

4、支持 U盤備份、恢復(fù)，操作快捷；

5、支持 RS232/RS485/RJ45以太網(wǎng)通訊接口；

6、低功耗，整機(jī)功耗僅 6W；

7、配下載線和安裝軟件；

8、接口全部引出到專業(yè)端子排上。

9、當(dāng) 6 個(gè)單元全部進(jìn)入聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時(shí)，管理員能夠通過組態(tài)監(jiān)控機(jī)中各種組態(tài)按鈕方便的控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行、停止等。每個(gè)單元的工作狀態(tài)以及工件的材質(zhì)、顏色等在監(jiān)控畫面上也能夠清楚的看到。

（十三）、配套常用工具

包含萬用表、電筆、電工膠布、尖嘴鉗、斜口鉗、活動(dòng)扳手、剝線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、內(nèi)六角 1 套、工具箱等。

四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1、機(jī)械裝調(diào)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

（1）主軸運(yùn)輸軸的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

（2）氣動(dòng)工作臺(tái)的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

（3）供料轉(zhuǎn)盤的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

（4）搬運(yùn)裝料臺(tái)的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

（5）加工裝置的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

（6）裝配裝置的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

（7）六自由度機(jī)器人的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

（8）倉儲(chǔ)機(jī)構(gòu)的裝調(diào)實(shí)訓(xùn)

2、電氣接線實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:

（1）傳送軸主電路的接線實(shí)訓(xùn)

（2）供料轉(zhuǎn)盤主電路的接線實(shí)訓(xùn)

（3）變頻器控制的接線實(shí)訓(xùn)

（4）機(jī)器人控制的接線實(shí)訓(xùn)

（5）倉儲(chǔ)步進(jìn)系統(tǒng)的接線實(shí)訓(xùn)

3、軟件編程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

（1）基本編程指令及編程軟件的應(yīng)用

（2）氣動(dòng)元件基本應(yīng)用及調(diào)試方法

（3）PLC 步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速控制

（4）變頻器的程序運(yùn)行及多段速度運(yùn)行

（5）觸摸屏編程應(yīng)用

（6）PLC 總線通訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)

（7）機(jī)器人編程實(shí)訓(xùn)技術(shù)

（8）機(jī)器人碼垛應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

（9）3D 軟件在線控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)

4、液壓與氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)

五、主要硬件配置清單（單臺(tái)套）