一、LGJS-2型 模塊式柔性自動(dòng)環(huán)形生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)產(chǎn)品概述
1、組成
       LGJS-2型 模塊式柔性自動(dòng)環(huán)形生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由五個(gè)分系統(tǒng)構(gòu)成即：數(shù)字化設(shè)計(jì)分系統(tǒng)、模擬加工制造分系統(tǒng)、檢測(cè)裝配分系統(tǒng)、生產(chǎn)物分流系統(tǒng)和信息管理分系統(tǒng)。應(yīng)包含供料檢測(cè)單元，操作手單元，加工單元，檢測(cè)單元，提取單元，分類(lèi)存儲(chǔ)單元，環(huán)形輸送單元，總控平臺(tái)等多個(gè)單元模塊。模塊式柔性自動(dòng)環(huán)形生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有可進(jìn)行小批量多品種柔性加工、無(wú)人值守加工生產(chǎn)能力等，采用數(shù)字化信息系統(tǒng)管理模式，每一臺(tái)設(shè)備均采用網(wǎng)絡(luò)型式對(duì)外聯(lián)接，由服務(wù)器統(tǒng)一管理生產(chǎn)過(guò)程中的各種數(shù)字聯(lián)接任務(wù),具有現(xiàn)代化柔性制造加工系統(tǒng)的特征。
2、功能
       LGJS-2型 模塊式柔性自動(dòng)環(huán)形生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)既能完成認(rèn)知型和綜合型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，又能完成開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，還能實(shí)現(xiàn)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)手操作和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)同步觀測(cè)與分析相結(jié)合；對(duì)樣件具有全程演示及生產(chǎn)能力；系統(tǒng)應(yīng)具有全自動(dòng)控制功能，能充分展示現(xiàn)代工業(yè)中進(jìn)行數(shù)字化管理生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)；系統(tǒng)應(yīng)具有單機(jī)獨(dú)立控制、獨(dú)立運(yùn)行功能；系統(tǒng)應(yīng)具有啟?？刂?、動(dòng)態(tài)作業(yè)計(jì)劃調(diào)度、庫(kù)存資源動(dòng)態(tài)顯示、系統(tǒng)故障診斷與處理、工件位置動(dòng)態(tài)顯示等等功能。
       模塊式柔性自動(dòng)環(huán)形生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)除能服務(wù)于工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)外，還應(yīng)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(jié)，具體如下：
（1）可服務(wù)的相關(guān)課程
機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)、機(jī)電傳動(dòng)控制、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)仿真、CAD/CAM、PLC原理及應(yīng)用、數(shù)字化制造技術(shù)、機(jī)電設(shè)備故障診斷、先進(jìn)制造技術(shù)、多軸數(shù)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(xiàng)目
柔性化加工系統(tǒng)演示、遠(yuǎn)程控制演示、機(jī)電控管一體化技術(shù)演示、自動(dòng)傳輸系統(tǒng)演示、工件自動(dòng)裝配演示、產(chǎn)品自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)演示等等。
（3）專(zhuān)業(yè)綜合訓(xùn)練類(lèi)、設(shè)計(jì)類(lèi)等項(xiàng)目
機(jī)械制造技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)床檢測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、多軸數(shù)控技術(shù)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練、機(jī)電控制綜合實(shí)驗(yàn)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、工件傳輸線應(yīng)用設(shè)計(jì)、工件裝配項(xiàng)目應(yīng)用設(shè)計(jì)、立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用設(shè)計(jì)、氣壓系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)、系統(tǒng)供電方案應(yīng)用設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用及開(kāi)發(fā)、總控系統(tǒng)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)、傳感器應(yīng)用與選擇、PLC應(yīng)用編程設(shè)計(jì)、PLC網(wǎng)格通訊應(yīng)用、伺服驅(qū)動(dòng)應(yīng)用、人機(jī)界面編程設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程組態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等等。 二、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線～380V±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：＜4.5kVA
4、外形尺寸：6000mm×4500mm×2400mm
5、安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、PLC的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
（1）數(shù)據(jù)傳輸功能實(shí)訓(xùn)
（2）定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位功能實(shí)訓(xùn)
（3）比較功能實(shí)訓(xùn)
（4）步進(jìn)功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
（5）跳轉(zhuǎn)功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
（6）子程序調(diào)用功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
（7）中斷控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
（8）變頻調(diào)速的PWM控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
（9）伺服電機(jī)速度位置控制功能的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
 (10)檢測(cè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
 (11)變頻調(diào)速環(huán)行自動(dòng)傳輸系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
 (12)自動(dòng)儲(chǔ)存系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
2、傳感器技術(shù)及應(yīng)用
（1）光電傳感器的特性研究及應(yīng)用
（2）電感傳感器的特性研究及應(yīng)用
 (3)電磁傳感器的特性研究及應(yīng)用
 (4)位置傳感器的特性研究及應(yīng)用
3、氣動(dòng)控制技術(shù)
（1）電控氣動(dòng)閥的工作原理及應(yīng)用
（2）真空發(fā)生器的工作原理及應(yīng)用
（3）氣動(dòng)二聯(lián)體的工作原理及應(yīng)用
（4）各種氣缸的工作原理及應(yīng)用
4、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
（1）伺服電機(jī)定位的控制技術(shù)
（2）直流電機(jī)的控制技術(shù)
（3）交流電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)
（4）步進(jìn)電機(jī)的定位控制技術(shù)
5、組態(tài)監(jiān)控及人機(jī)界面技術(shù)
（1）組態(tài)監(jiān)控軟件的基本應(yīng)用
（2）組態(tài)監(jiān)控軟件通信應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
6、機(jī)械結(jié)構(gòu)訓(xùn)練技術(shù)
（1）同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究
（2）直齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究
（3）錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特性研究
（4）直線導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)及特性研究
（5）滾珠絲桿的特性研究及應(yīng)用
7、故障檢測(cè)技術(shù)技能培訓(xùn)
（1）程序故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
（2）參數(shù)故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
（3）電氣接線故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
（4）機(jī)械故障設(shè)置的排除訓(xùn)練
8、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和PROFIBUS總線技術(shù)
（1）網(wǎng)絡(luò)通訊基礎(chǔ)的原理與應(yīng)用
（2）PROFIBUS-DP模塊的研究與應(yīng)用
（3）PROFIBUS通訊協(xié)議的研究與應(yīng)用
（4）PROFIBUS主站與從站之間的通訊研究
四、系統(tǒng)組成
1. 系統(tǒng)的硬件由六個(gè)基本單元站組成
（一）總控平臺(tái)
總控平臺(tái)主要由三相電網(wǎng)電壓指示、電源控制部分、控制主機(jī)、狀態(tài)指示燈、二位選擇開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、復(fù)位開(kāi)關(guān)、10.4英寸工業(yè)彩色觸摸屏等組成，主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。
（二）上料單元
上料單元主要由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、螺旋導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、直流減速電機(jī)、工件滑道、計(jì)數(shù)電容開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等組成。主要完成將工件從回傳上料臺(tái)依次送到檢測(cè)工位。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺(tái)	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門(mén)子
單桿氣缸	行程：75mm	1
直流減速電機(jī)	10W/24V    5r/m	1
檢測(cè)傳感器	光電漫反射 檢測(cè)距離50～300mm、磁感式	4

（三）檢測(cè)單元
圖像處理單元主要由光源、鏡頭、CCD照相機(jī)、圖像處理控制器、顯示器、位移傳感器等組成。主要檢測(cè)加工完成后工件外觀形狀品質(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并檢測(cè)加工孔深，將不合格工件剔除。
（四） 加工單元
由旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、平面推力軸承、直流減速電機(jī)、刀具庫(kù)、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測(cè)組件、轉(zhuǎn)臺(tái)到位傳感器等組成。主要完成物料加工和深度的檢測(cè)。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺(tái)面	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM223+EM277 DP通信模塊	1	西門(mén)子
直流減速電機(jī)	10W/24V    5r/m	1
步進(jìn)電機(jī)	三相6A 步距角1.2°	1
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器	10000脈沖/圈	1
雙導(dǎo)桿氣缸	行程：75mm	1
單桿氣缸	行程：45mm	2
檢測(cè)傳感器	光電、電感、磁感式	10

 
(五) 操作手單元
由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)械手爪、配重塊等組成，主要完成對(duì)工件的搬運(yùn)。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺(tái)	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz /DC24V 4.5A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門(mén)子
旋轉(zhuǎn)氣缸	0°～180°	1
雙聯(lián)氣缸	行程：100mm	1
平行氣夾	缸徑：16mm	1
單桿氣缸	行程：45mm	1
檢測(cè)傳感器	磁感式	7

（六）提取單元
由機(jī)械手、直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、無(wú)桿氣缸、工業(yè)導(dǎo)軌等組成，主要完成對(duì)工件的提取及搬運(yùn)。
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺(tái)	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模塊	1	西門(mén)子
無(wú)桿氣缸	行程：600mm	1
薄型氣缸	行程：45mm	1
單桿氣缸	行程：30mm	1
平行氣夾	缸徑：16mm	1
檢測(cè)傳感器	磁感式	7

 
（七）分類(lèi)存儲(chǔ)單元
由步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲桿、立體庫(kù)、推料氣缸、電磁閥等組成。主要完成對(duì)成品工件分類(lèi)存儲(chǔ)。           
主要技術(shù)指標(biāo)：

名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量	備注
工作臺(tái)面	860mm×470mm	1	工業(yè)型材
供電電源/工作電壓	AC220V 50Hz/DC24V 4.5A	1
工作氣壓	0.5MPa
PLC模塊	CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模塊	1	西門(mén)子
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器	64細(xì)分	2
步進(jìn)電機(jī)	1.5A 角距：1.8度	2
單桿氣缸	行程：45mm	1
滾珠絲桿	行程≥320mm	2

（八）環(huán)行自動(dòng)輸送線
環(huán)行自動(dòng)輸送線主要由鋁合金型材基體、環(huán)行傳輸線、自動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、自動(dòng)定位機(jī)構(gòu)等組成?？赏瓿蓪?duì)工件在不同速度下的輸送，不同工位的自動(dòng)定位，從而大大提高了自動(dòng)環(huán)形傳輸線的工作效率。
控制系統(tǒng)主站采用西門(mén)子S7-300(CPU315-2DP)，從站采用西門(mén)子S7-200(CPU224)，各站之間使用ProfiBus-DP總線進(jìn)行通訊，S7-200從站主要用于控制與驅(qū)動(dòng)設(shè)備層，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)反饋的信號(hào)進(jìn)行采集，S7-300主站采集各從站數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，并為上位機(jī)的監(jiān)控程序提供數(shù)據(jù)，同時(shí)系統(tǒng)還配有工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊和10.4英寸彩色工業(yè)觸摸屏，可以完成系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。
2. PLC模塊及變頻器選配表
表一：德國(guó)西門(mén)子

序號(hào)	名稱	規(guī)格	數(shù)量	單位	備注
1	S7-300 PLC	PS307電源	1	臺(tái)
2		CPU315-2DP CPU	1	臺(tái)
3		SM323 16DI/16DO	1	臺(tái)
4		CP343-1 工業(yè)以太網(wǎng)模塊	1	臺(tái)
5	S7-200 PLC	CPU224CN(DC/DC/DC)	2	臺(tái)
6		CPU224CN(AC/DC/RLY)	4	臺(tái)
7		EM277 DP通信模塊	5	臺(tái)
8		EM223	1	臺(tái)
9		DP接頭	12	個(gè)
10	變頻器	MM420,AC380V供電，功率≥0.75kW	1	臺(tái)
11	軟件	STEP7 Micro WIN SP4 V4.0	1	套
12		STEP7 V5.4	1	套
13		WinCC V6.0	1	套

五、配置清單

序號(hào)	名稱	規(guī)格	數(shù)量	單位	備注
1	環(huán)行自動(dòng)輸送線		1	套
2	視覺(jué)傳感器	SIMATIC VS120	1	套
3	機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)	SIMATIC VS721	1	套
4	工件	白色工件	24	只
5		藍(lán)色工件	24	只
6		金屬工件	8	只
7	包裝盒		10	只
8	電源線	單相三芯電源線	15	根
9	PU氣管	Ф6、橙色	50	米
10	PLC編程 電纜	USB/PPI USM/MPI	1	套
11	PLC編程 軟件	STEP7 MicroWIN SP4 V4.0 STEP7 V5.4 WinCC V6.0	1	套	DEMO版
12	配套工具	工具箱：十字長(zhǎng)柄螺絲刀，大、中、小號(hào)一字螺絲刀，中、小號(hào)十字螺絲刀，鐘表螺絲刀、剝線鉗，尖嘴鉗，剪刀，電烙鐵，鑷子，活動(dòng)扳手，內(nèi)六角扳手（9把）	1	套
13	配套光盤(pán)	使用手冊(cè)、程序等	1	套
14	計(jì)算機(jī)	主流品牌機(jī)	1	臺(tái)
15	空氣壓縮機(jī)	靜音空氣壓縮機(jī)	1	臺(tái)	靜音
16	氣動(dòng)接頭	氣動(dòng)快插式三通接頭EPE6	12	只