KHMES-02型MPS模块式柔性自动化生产线实训系统

KHMES-02型MPS模块式柔性自动化生产线实训系统是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品，它是为职业院校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、控制工程、测控技术、计算机控制、自动控制等相关专业的教学和培训。它接近工业生产制造现场基础上又针对实训教学进行了专门设计，强化了各种控制和工程实践能力。
模块式柔性自动化生产线实训系统由六个站组成，分别为：上料检测站、搬运站、加工站、搬运安装站、安装站和分类站，控制系统可以选用西门子、三菱的PLC进行控制，具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，在单个培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站…直至六站连在一起，学习复杂系统的设计、安装、编程、调试和整机运行。系统包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、传感器等多种控制技术，适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训。
一、技术参数：
1、输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz
2、工作环境：温度-10℃～ 40℃相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、装置容量：＜1.0kVA
4、整机尺寸：2400m×1700mm×1400mm
二、MPS模块式柔性自动化生产线实训系统组成：
MPS模块式柔性自动化生产线实训系统的硬件由六个站组成：
1、上料检测站：由料斗、回转台、导料机构、平面推力轴承、工件滑道、提升装置、计数电容开关、检测工件和颜色识别光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机、电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。
2、搬运站：由机械手、横臂、回转台、旋转气缸、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从上站搬至下一站。
3、加工站：由6工位回转工作台、刀具库（3种刀具）、升降式加工系统、加工组件、检测组件、步进驱动器、三相步进电机（6A）、光电传感器、接近开关、开关电源、平面推力轴承、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、电气网孔板、通讯接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及气缸组成，回转工作台有六个旋转工位，加工站主要完成工件的加工（钻孔、铣孔），并进行工件检测。
4、搬运安装站：由平移工作台、塔吊臂、机械手、齿轮齿条传动、工业导轨、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成将上站工件拿起放入安装平台，将装好工件拿起放下站。
5、安装站：由吸盘机械手、摇臂部件、旋转气缸、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。
6、分类站：由滚珠丝杠、滑杆推出部件、分类料仓、步进电机、步进驱动器、电感传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成按工件类型分类，将工件推入料仓。
三、控制系统：
根据用户需求可选西门子、三菱系列PLC主机：
1、西门子：

序号	站名	主机	规格	备注
1	上料检测站	CPU226	24路数字量输入/16路继电器输出
2	搬运站	CPU224	14路数字量输入/10路继电器输出
3	加工站	CPU224 EM223	14路数字量输入/10路晶体管输出	晶体管型
4	安装站	CPU224	14路数字量输入/10路继电器输出
5	安装搬运站	CPU224	14路数字量输入/10路继电器输出
6	分类站	CPU224	14路数字量输入/10路晶体管输出	晶体管型
总线结构采用RS485网络通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。每站均配PC/PPI编程电缆一根。

2、三菱：

序号	站名	主机	规格	备注
1	上料检测站	FX2N-48MR	24路数字量输入/24路继电器输出
2	搬运站	FX2N-48MR	24路数字量输入/24路继电器输出
3	加工站	FX2N-48MT	24路数字量输入/24路晶体管输出	晶体管型
4	安装站	FX2N-48MR	24路数字量输入/24路继电器输出
5	安装搬运站	FX2N-48MR	24路数字量输入/24路继电器输出
6	分类站	FX2N-48MT	24路数字量输入/24路晶体管输出	晶体管型
总线结构采用三菱RS485网络通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。每站均配SC-09编程电缆一根。

四、实训项目：
1.了解传感器的应用
2.观察气动元件的应用
3.掌握PLC控制技术：模块式柔性自动化生产线实训系统六个工作站各自都有一套PLC主机，可分成六个完全独立的工作站进行实训，在对各单元生产工艺和电气控制系统的构成熟悉后，通过PLC编程可完成：PLC基本指令学习和实际应用
3.1系统故障检测
3.2工件上料程序控制
3.3工件搬运程序控制
3.4工件检测程序控制
3.5工件搬运安装程序控制
3.6工件安装程序控制
3.7工件分类程序控制
3.8多工作工位程序控制
3.9工作单元联网程序控制
3.10步进电机驱动控制
4.电气控制系统安装调试
5.机械系统安装调试
6.电机驱动调试
7.系统维护和故障检测技术

KH-S03型MPS机电一体化柔性生产线加工实训系统(5站）

KH-S03型MPS机电一体化柔性生产线加工实训系统是为提高学生动手能力和实践能力而设计生产的一套实用性实验设备。给学生提供了既能满足专业需要又符合实际工业情况的教学环境，使学生将所学的诸多单科专业知识得到全面认识、综合训练和相互提升。每个单元具有一套PLC控制，可“单机/联机”运行，具有较好的柔性。将几个单元模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习，在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站直至多站连接在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。

一、MPS机电一体化柔性生产线加工实训系统构成：

MPS机电一体化柔性生产线加工实训系统由供料单元、检测单元、加工单元、机械手单元、分拣单元组成。产品涉及课程：气动技术、传感器技术、PLC编程技术、位置检测技术、电子电气技术、机械组装技术、传感器技术、电气驱动技术、信号连接与转换技术、机械手技术、物流技术、网络通讯技术、机械加工自动化技术、计算机应用技术等。

二、技术参数：
1、输入电源：AC220V±10％(单相三线)
2、整机功率：＜1kVA 
3、外形尺寸：3750×750×1380mm
4、气源压力：0.4MPa

三、MPS机电一体化柔性生产线加工实训系统各单元功能：

1、供料单元：
供料单元的主要功能是为系统提供加工工件。在管状料仓中最多可存放8个工件。供料过程中，推料气缸从料仓中逐一推出工件，真空吸盘将工件吸起，在摆臂气缸的驱动下将工件移动至下一单元的检测位置。

配置

序号	名称	规格
1	实训桌
2	上料机构	上料基座，料筒
3	气缸	SMC或亚德客 摆动气缸，笔形气缸，真空吸盘
4	电磁阀	SMC或亚德客4V110-06-DC24V
5	调速阀	SMC或亚德客
6	气源过滤器
7	光电传感器	多种规格
8	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
9	PLC主机	FX2N-48MR
10	通讯模块	FX2N-485BD

2、检测单元：
检测单元的主要功能是对工件的属性进行记录并检测工件的高度。光电、电感及电容传感器的组合检测可以区分工件的特性；高度检测机构完成对工件高度的检测。并将高度合格的工件传送至下一单元，而将高度不合格的工件推送至废料槽。

配置：

序号	名称	规格
1	实训桌
2	检测机构
3	皮带传送机构
4	废料槽
5	气缸	SMC或亚德客PB10*100-S-R
6	电磁阀	SMC或亚德客4V110-06-DC24V
7	调速阀	SMC或亚德客
8	气源过滤器
9	光电传感器	多种规格
10	电容传感器
11	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
12	PLC主机	FX2N-48MR
13	通讯模块	FX2N-485BD

3、加工单元：
加工单元的主要功能是对工件进行模拟钻孔加工，并对加工结果进行检测。4工位转盘机构分别定义为上料位、加工位、检测位、出料位。出料位将上单元记录的工件属性及加工检测结果分别传送给分拣单元及机械手单元。

配置：

序号	名称	规格
1	实训桌
2	直流减速电机
3	4工位料盘
4	气缸	SMC或亚德客 单杆气缸，双杆气缸
5	电磁阀	SMC或亚德客4V110-06-DC24V
6	调速阀	SMC或亚德客
7	气源过滤器
8	光电传感器	多种规格
9	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
10	PLC主机	FX2N-48MR
11	通讯模块	FX2N-485BD

4、机械手单元：
机械手单元的主要功能是将加工合格的工件传送到分拣单元，而将加工不合格的工件放置到本单元的废料槽中。整个搬运装置由旋转气缸、标准气缸、伸缩气缸及气爪等多种气动执行元件组成。

配置：

序号	名称	规格
1	实训桌
2	旋转气缸	SMC或亚德客
3	气缸	SMC或亚德客 单杆气缸，双杆气缸，
4	气动手指
5	电磁阀	SMC或亚德客4V110-06-DC24V
6	调速阀	SMC或亚德客
7	气源过滤器
8	光电传感器	多种规格
9	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
10	PLC主机	FX2N-48MR
11	通讯模块	FX2N-485BD

5、分拣单元：
分拣单元的主要功能是根据加工单元传送的加工合格的成品属性通过导向机构，将它们分别输送至对应的滑道中。

配置：

序号	名称	规格
1	实训桌
2	三相异步电机
3	皮带传送机构
4	变频器	D720 0.4KW
5	触摸屏	7寸 MCGS
6	气缸	SMC或亚德客 单杆气缸
7	电磁阀	SMC或亚德客4V110-06-DC24V
8	调速阀	SMC或亚德客
9	气源过滤器
10	光电传感器	多种规格
11	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
12	PLC主机	FX2N-48MR
13	通讯模块	FX2N-485BD

四、实训项目：
一）气动系统的安装与调试项目：选用该装置配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：
1.气动方向控制回路的安装； 
2.气动速度控制回路的安装；
3.摆动控制回路的安装； 
4.气动顺序控制回路的安装；
5.气动机械手装置的安装； 
6.气动系统安装与调试；
二）电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：
1.电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；
2.电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；
3.气动方向控制程序编写； 
4.气动顺序动作控制程序编写；
5.气动机械手控制程序编写； 
6.皮带输送机控制程序编写；
7.机电一体化设备控制程序编写； 
8.自动生产线控制程序编写。
三）机电设备安装与调试项目：选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
1.传动装置同轴度的调整； 
2.皮带输送机的安装与调整；
3.搬运机械手设备安装与调试； 
4.物件分拣设备的安装与调试；
5.送料设备的安装与调试； 
6.自动生产线设备安装与调试。
四）自动控制系统安装与调试项目：选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
1.多种传感器的安装与调试； 
2.机械手的自动控制；
3.皮带输送机的自动控制； 
4.机电一体化设备的自动控制；
5.PLC控制系统的安装与调试； 
6.自动生产线的安装与调试。
五）PLC工业通讯网络的安装及调试：系统选用三菱PLC主控制器，配合FX1N-485BD网络模块，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：
1.N:N网络的硬件连接、调试
2.N:N网络参数设置、调试
3.基于多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试

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