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現代物流倉儲自動化實驗系統,自動生產線拆裝與調試實訓裝置

現代物流倉儲自動化實驗系統是對生產物流活動進行計劃、組織、指揮、協調、控制和監(jiān)督，使各項物流活動實現最佳協調與配合。以工業(yè)工程知識點為對象，與信息流、物流、資金流有機結合，貫穿了現代管理技術、自動化技術、系統工程技術及現代信息技術。緊密結合生產實際和職業(yè)崗位的技能要求，按照職業(yè)教育的教學和實訓要求研發(fā)的產品。適合高職院校、職業(yè)學校的機電設備安裝與維修、機電技術應用、電氣運行與控制、電氣技術應用、電子電器應用與維修、物流管理等專業(yè)和非機電類專業(yè)的《可編程控制器技術》、《傳感器及PLC控制技術》、《PLC及其應用》的教學與技能實訓。

    現代物流倉儲自動化實驗系統（型材結構）、貨料入口傳輸帶、貨料出口傳輸帶、搬運機器人、收料裝置、堆垛機、自動化立體倉庫、條形碼識別系統[包含標簽打印機、條碼掃描器、條碼掃描手持終端、普通PC機（用戶自備），物流倉儲自動化實訓設備軟件部分和接口程序等、PLC控制系統及網絡通信接口等模塊組成，系統全部采用工業(yè)元器件，數控模塊化綜合系統，包含PLC（可選用各大品牌PLC如：西門子、三菱、歐姆龍等）、變頻器、機械手、分揀實訓系統、傳送帶、各種傳感器（電感式傳感器、電容式傳感器、色標傳感器、稱重傳感器及常見光電傳感器等）、條碼掃描平臺、氣缸、為滾珠絲桿、步進電機及驅動器、直流減速電機及工件等，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器接口開放。

一、裝置特點

　　1. 本系統由下料裝置、傳送帶、送料器、電磁閥、氣缸、機械手、收料裝置、光電傳感器、顏色傳感器等組成。采用工業(yè)元器件，所有傳感器、執(zhí)行器、控制器接口開放，系統內部含有網絡接口可組成PLC網絡，包含PLC、傳感器、變頻調速、步進電機、工業(yè)網絡、氣動等技術的綜合應用自動化實訓系統。

　　2. 實訓時系統硬件接線部分由學生來完成。具有誤操作保護電路，確保在誤操作情況下不會損壞元件，供學生反復訓練。

　　3. 小型執(zhí)行元件，使整個系統的結構緊湊、造型美觀大方、組合式模塊結構設計，便于運輸及實訓室的多臺布局。

　　4. 傳感器種類齊全，有光電傳感器、電容傳感器、色標傳感器、稱重傳感器等。

　　5. 系統控制方式多樣性，有位置控制、PLC控制、計算機控制、直流調速控制、變頻調速控制等。

　　6. 具有視頻監(jiān)控系統，對整個工業(yè)現場進行全方位的監(jiān)控和管理。

　　7. 庫房管理-條形碼識別系統：對每一件物品進行編碼，生成與實物一一對應的條碼符號，便構成了物品管理的基本條件。在庫房管理的入庫、揀貨、盤點、出庫、維修等環(huán)節(jié)，使用條碼識讀設備掃描條碼，可以及時準確地記錄物品的流轉情況，確保賬面信息與實物信息的統一。在上架、揀貨、盤點環(huán)節(jié)，可以使用移動數據采集終端，實現對上述業(yè)務操作的便捷、快速及準確的處理。 

　　8.主機：西門子S7-200

    9. 裝置配有2臺變頻器，驅動交流電機加、減速運行，對傳送系統調速控制。

　　10. 該裝置內設有網絡通信接口，組成PLC系統網絡，并完成網絡技術系統實訓。

二、技術指標：

　　1. 輸入電源：單相三線～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：≤1000VA

　　4. 整機尺寸：2400mm×560mm×1400mm

　　5. 安全保護措施：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國標標準。

四、系統組成

1、供料站：

主要由井式工件庫、推料氣缸、物料臺、光電傳感器、磁性開關、電磁閥、支架、機械零部件構成。

工作過程描述：系統啟動后，推料氣缸推出，把工件庫中底層的工件推至物料臺上。工件到位傳感器檢測到工件到位后，推料氣缸縮回。搬運機械手伸出并抓取該工件，并將其運送至切削加工站。

2、加工站：（切削中心）

主要由物料臺、物料夾緊裝置、龍門式二維運動裝置、主軸電機、刀具以及相應的傳感器、磁性開關、電磁閥、步進電機及驅動器、主軸電機、滾珠絲桿副、支架、機械零部件構成。

工作過程描述：該站主要完成對工件的切削加工。當搬運站機械手把工件運送到該站物料臺上，且光電傳感器檢測到工件后，機械手指夾緊工件，二維運動裝置絲桿開始動作，主軸電機啟動，切削加工完成后，主軸電機停止，二維運動裝置絲桿帶動主軸回零點，物料臺重新伸出，到位后，機械手指松開，由搬運站機械手伸出并夾緊工件，將其運送至裝配站。

3、裝配站（三工位）

主要由井式供料單元、三工位旋轉民作臺、平面軸承、沖壓裝配單元、光電傳感器、電感傳感器、磁性開關、電磁閥、交流伺服電機及驅動器、支架、機械零部件構成。

工作過程描述：該站主要完成大小工件的緊合裝配過程。當搬運站氣動機械手把工件運送到裝配站旋轉工作臺上后，旋轉工作臺順時針旋轉，將工件旋轉到井式供料單元下方，井式供料單元頂料氣缸伸出頂住倒數第二個工件；擋料氣缸縮回，工件庫中底層的工件落到待裝配工件上，擋料氣缸伸出到位，頂料氣缸縮回物料落到工件庫底層，同時旋轉工作臺順時針旋轉，將工件旋轉到沖壓裝配單元下方，沖壓氣缸下壓，完成工件緊合裝配后，氣缸回到原位，旋轉工作臺順時針旋轉到待搬運位置后，搬運站氣動機械手伸出并抓取該工件，并將其運送往物料分揀站。

4、分揀站：

主要由傳送帶、變頻器、三相交流減速電機、旋轉氣缸、磁性開關、電磁閥、調壓過濾器、光電傳感器、光纖傳感器、對射傳感器、計數器、支架、機械零部件構成。

工作過程描述：該站主要完成對上站傳送至本站的裝配完畢的工件進行分揀。系統入料口光電傳感器檢測到有工件，變頻器啟動并帶動傳送帶運動，將工件送入分揀區(qū)，通過旋轉氣缸將白色工件推入1號料槽、黑色工件導入2號料槽，當對射傳感器檢測到有物料入槽、傳輸皮帶停止工作，等待下一個工件，同時計數器記錄工件入庫個數。

5、搬運站：

主要由直線電機驅動器、直線導軌、四自由度搬運機械手、定位開關、行程開關、支架、機械零部件構成。

工作過程描述：該站主要完成向各個工作站輸送工件。系統復位先回原點，當到達原點位置后，系統啟動，井式供料站養(yǎng)料到物料臺后，光電傳感器檢測到有工件時，搬運機械手伸出將工件搬運到切削加工站物料臺上，等加工站加工完畢后，再將工件送到三位裝配站完成兩種不同工件裝配，最后將兩種工件成品送到分揀站分揀入庫。

五、系統配置清單

表一：基本配置表(標配西門子系統)

表2：PLC及變頻器選配表(用戶可根據需要進行選配)

三菱：

六、實訓項目

（一）氣動控制回路安裝與調試

該配置配有多種類型的氣缸、電磁閥，磁性開關，如：單出桿氣缸、單出雙桿氣缸、旋轉氣缸等氣動執(zhí)行元件、單控電磁閥、雙控電磁閥和磁性開關等，基于這些氣動控制元件，可完成下列氣動技術的安裝調試訓練任務：

1、氣動方向控制回路的安裝與調試

2、氣動速度控制回路的安裝與調試

3、氣動旋轉控制回路的安裝與調試

4、氣動順序控制回路的安裝與調試

5、氣動機械手裝置的安裝與調試

6、氣動系統的安裝與調試

（二）電氣控制電路的安裝和PLC程序編寫

該裝置配有西門子S7-200主機模塊、MM420變頻器模塊、伺服電機驅動模塊、步進電機驅動模塊和各種傳感器等，基于這些模塊，可完成下列PLC應用技術訓練任務：

1、異步電機控制電路的連接與控制程序編寫

2、異步電機調速控制電路的連接與控制程序編寫

3、步進電機控制電路的連接與控制程序編寫

4、交流伺服電機控制電路的連接與控制程序編寫

5、氣動方向控制程序編寫

6、氣動順序動作控制程序編寫

7、氣動機械手控制程序編寫

8、皮帶輸送控制程序編寫

9、自動生產線控制程序編寫

（三）PLC工業(yè)通訊網絡的安裝及調試

本系統選用西門子S7-200PLC作為主控制器，其本身集成RS485通信口具備PPI網絡通信功能，基于本網絡通信功能，可完成下列工業(yè)現場總線通信技術訓練任務：

1、PPI網絡的硬件連接、調試

2、PPI網絡參數設置、調試

3、基于多臺西門子S7-200 PLC的復雜PPI網絡數據讀寫程序編寫與調試

（四）機電設備安裝與調試項目

井式供料、切削加工、多工位裝配、氣動機械手搬運、皮帶傳送分揀等工作站及相應的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊和各種工業(yè)傳感器等控制檢測單元為硬件平臺，可完成下列機電設備安裝和控制的訓練任務：

1、井式供料機構的安裝與調試

2、切削加工機構的安裝與調試

3、多工位裝配機構的安裝與調試

4、氣動機械手設備安裝與調試

5、輸送線設備安裝與調試

6、工件分揀機構的安裝與調試

7、自動生產線系統安裝與調試