更新時間:2026-03-13
智能制造模塊化生產線實訓系統由五個獨立又可靈活組合的工作站構成。每站均配備西門子S7-1200 PLC、變頻器及執行機構,支持從物料輸送、定量混合、加蓋擰蓋、視覺檢測分揀到成品搬運入庫的全流程自動化控制。平臺集成KUKA六軸機器人、步進定位、機器視覺及RFID識別技術,可開展電氣連接、PLC編程、傳感器應用、機器人控制、觸摸屏組態及整機聯調等綜合實訓。適用于機電一體化專業教學、技能鑒定及競賽培訓。
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一、智能制造模塊化生產線實訓系統-概述
1.該套系統是基于《國家中長期人才發展規劃綱要》對經濟社會發展重點領域急需緊缺專門人才及創新型科技人才的培養要求,依據國家相關職業工種培養及鑒定標準,結合中國當前制造業的崗位需求,接軌技能競賽相關標準及規程開發設計而成。該套系統由“工作站"形式綜合體現。
2.模擬工業藥劑生產裝配流程,共包含5個工作站,可單站、可組合靈活搭配;模塊化的設計,可以模塊裝調,位置靈活調整,每站各有一套PLC控制系統獨立控制,在單個培訓完成以后,又可以將相鄰的兩站、三站…直至五站連在一起,學習復雜系統的設計、安裝、編程、調試和整機運行。滿足學生創新創業,專業實訓,畢業設計等。
3.操作者不但在實習、工作中培養、訓練了電氣連接、程序設計、過程控制技術、傳感器應用、計算機應用、檢修排故、觸摸屏組態、步進驅動控制、工業機器人應用、機器視覺檢測技術、自動化控制等機電專業技能,同時也體驗到職業素養中的社會能力與方法能力。該設備技術涵蓋面廣,是機電一體化專業教學實習、技能鑒定和技能競賽的載體。
二、智能制造模塊化生產線實訓系統-技術性能
1. 輸入電源:三相五線AC380V±10% 50Hz和單相三線AC220V±10% 50Hz
2. 裝置容量:<1.5kVA
3. 配置五個工作站,可以靈活組合。
4. 設備整體尺寸:4200mm×720mm×1500mm(長*寬*高)(含電腦桌)
5. 漏電保護動作電流:≤30mA;漏電保護動作時間:≤0.1s
三、基本配置及功能
1.實驗臺采用冷軋鋼板折彎焊接,表面靜電噴塑,防火、防水、防腐蝕。實訓桌下方裝有四個萬向輪和四個可調腳,萬向輪移動時用,可調腳固定時用。臺面是用鋁型材拼接而成,工件在其上任意位置、任意方式地安裝,而不局限于在給定的孔位上按給定的方式安裝。
2.執行機構采用鋁板精加工后組裝而成,表面噴砂后陽極氧化,既防腐蝕又美觀大方,包含開始、復位、手/自動、單/聯控、停止、急停等執行器件。
3.電氣網孔板斜裝于實驗桌正下方,可很方便地拆卸與安裝。掛板上裝有PLC、變頻器等電器元件,統一由電纜線及快速插頭與實訓桌上的執行機構連接。
4.工作站配置
序號 | 配置名稱 | 配置說明及功能描述 | 備注 |
1 | 藥劑流量定值混合站 |
主要由觸摸屏、S7-1200系列主機、流水線、儲水箱、液位水箱、三相離心水泵、定量泵、物料瓶、加熱棒、電動調節閥、溫度顯示模塊、三相加熱調節模塊、流量計、壓力變送器、溫度傳感器、液位傳感器、物料瓶送料機構、加水機構、通訊接口板、電氣網孔板、傳感器、電磁閥及氣缸組成。 主要工作流程:平臺底部的儲水箱內部分為2個空間,模擬不同液體,經過比值混合,PID控制輸送到平臺上面的液位水箱。液位水箱內部的水在經過定量泵定量之后罐裝到塑料瓶子里。然后通過流水線運送到下一站。 在此站可以完成以下實訓項目: 液位水箱的溫度定值控制; 液位水箱的液位定值控制; 管路流量定值控制; 管路壓力定值控制; 管路液體流量比值控制; 定量泵定量控制; 觸摸屏組態實訓; S7-1200主機之間的組網通訊; 變頻器基本接線操作 變頻器功能參數設置與操作 電機正反轉運動控制 變頻器模擬量速度控制系統實訓 變頻器的外部運行、組合運行實訓 多段速電機控制實訓 電磁閥、氣缸及傳感器應用。 | 做主站 |
2 | 加蓋擰蓋站 |
主要由S7-1200系列主機、流水線、瓶蓋送料機構、擰蓋機構、通訊接口板、電氣網孔板、傳感器、電磁閥及氣缸組成。 主要工作流程:瓶子從第一站定量加好水之后,通過流水線運輸到加蓋擰蓋站,傳感器檢測到瓶子到位后,氣缸夾緊,瓶蓋送料機構頂出一個瓶蓋,并用氣缸稍微壓緊。然后繼續運輸到擰蓋機構,擰蓋機構開始擰蓋,擰緊之后,繼續運輸到下一站。 在此站可以完成以下實訓項目: 瓶子到位氣缸夾緊 瓶蓋物料推出 擰蓋裝置啟動 加蓋擰蓋控制流程程序的編寫; 控制過程中傳感器的檢測和應用。 | |
3 | 檢測分揀站 |
主要由S7-1200系列主機、流水線、機器視覺檢測系統、通訊接口板、電氣網孔板、傳感器、電磁閥及氣缸組成。 主要工作流程:瓶子從上一站,傳送過來,通過機器視覺檢測系統,檢測瓶子顏色的不同,液位是否合格。對不合格產品進行剔除到另一通道,合格產品繼續傳送,到位后,等待下一站搬運。 在此站可以完成以下實訓項目: 瓶子到位氣缸夾緊 機器視覺工業的應用 視覺檢測系統應用 藥劑合格檢測控制流程程序的編寫。 | |
4 | 成品搬運站 |
主要由S7-1200系列主機、KUKA六軸機器人及控制器、六軸機器人控制、物料吸盤、通訊接口板、電氣網孔板、傳感器及電磁閥組成。 主要工作流程:瓶子在上一站到站后,6軸機器人根據瓶蓋的顏色對盒蓋上標簽位分別進行貼標,貼完標簽送入成品入倉單元平臺; 在此站可以完成以下實訓項目: 步進系統的控制 步進驅動器撥碼設置 步進電機定位控制 6軸機器人軟件操作 6軸機器人程序編寫 6軸機器人原點與復位 6軸機器人點示教實訓 6軸機器人與PLC I/O通訊實訓 網絡IO監控機器人工作狀態 6軸機器人位置變量使用實訓 6軸機器人抓手控制實訓 6軸機器人位置運算實訓 PLC對6軸機器人的基本動作控制 PLC對6軸工業機器人自動控制 控制流程程序的編寫。 | |
5 | 成品入倉站 |
主要由S7-1200系列主機、立體倉庫機構、XZ絲桿機構、步進系統、倉庫指示燈、通訊接口板、電氣網孔板、傳感器及電磁閥組成。 主要工作流程:瓶子在上一站搬運到位后,XZ絲桿機構通過絲桿運動,將生產好的藥劑瓶進行入庫。正常工作時,指示燈綠色。停止工作時,指示燈紅色。倉庫沒存放空間時,指示燈亮黃色。 在此站可以完成以下實訓項目: 立體倉庫定位控制 控制流程程序的編寫。 |
5.主要配置
序號 | 配置名稱 | 配置說明及功能描述 | 備注 |
1 | 藥劑流量定值混合站 | 主要由7寸觸摸屏,集成485和網口通訊;西門子V20系列,輸入電壓AC220V 0.37KW工業變頻器,集成4路數字量輸入,2路模擬量輸入,支持RS485通訊,配套操作面板;CPU1214C主機(繼電器)集成數字量14點輸入/10點輸出,2路模擬量輸入和以太網通信接口;配置模擬量輸出SM1232模塊(4路模擬量輸出)1個、模擬量輸入SM1231模塊(4路模擬量輸入)1個;配套PLC編程線纜、編程軟件。 | 做主站 |
2 | 加蓋擰蓋站 | 主要由CPU1214C主機(繼電器)集成數字量14點輸入/10點輸出,2路模擬量輸入和以太網通信接口;配套PLC編程線纜、編程軟件。 | |
3 | 檢測分揀站 | 一、基本要求: 1、工業視覺檢測系統包括相機、鏡頭、處理軟件、光源等組成。工業視覺檢測系統放置在輸送線一測,對工件進行顏色,尺寸,標識等信息檢測。 2、檢測結果通過總控通訊,為后續擺放等作業做好準備。 3、600 萬像素 1/1.8" CMOS 千兆以太網工業面陣相機,傳感器類型CMOS、卷簾快門,傳感器型號 Sony IMX178,像元尺寸 2.4 µm × 2.4 µm,靶面尺寸 1/1.8",分辨率 3072 × 2048,動態范圍 71.3 dB,曝光時間 25 μs ~ 2.5 sec,快門模式 支持自動曝光、手動曝光、一鍵曝光模式,支持 Global Reset 和 Trigger Rolling功能,像素格式Mono 8/10/12 Bayer RG 8/10/10Packed/12/12Packed YUV422Packed,YUV422_YUYV_Packed RGB 8,BGR 8,數據接口 Gigabit Ethernet(1000Mbit/s)兼容 Fast Ethernet(100Mbit/s),數字 I/O 6-pin P7接頭提供供電和 I/O:1路光耦隔離輸入(Line0),1路光耦隔離輸出(Line1), 1 路雙向可配置非隔離 I/O(Line2) 4、鏡頭:鏡頭接口 C-Mount 外形尺寸 29 mm × 29 mm × 42 mm 5、連接電纜與支架 二、軟件要求 1、軟件可進行曝光時間,白平衡設置。 c.進行四點相機標定,能快速讀取標定模板的像素值,可獲取對應的位置值。 2、可進行日志顯示,并可以清楚歷史日志。 3、可進行至少8個模板匹配,即觸發1次拍照,匹配模板1,模板1匹配成功,發出模板1數據;若模板1未能匹配成功,視覺返回s1,0,0,0數據給機器人,機器人發命令繼續匹配模板; f.可進行發送可接收數據顯示。 4、軟件輸出4個數據:類型、X、Y、旋轉量 h.支持繪制的模板可以進行集合運算; i.繪制模板可以使用長方形,圓形,自由繪制等方式進行繪制模板; 5、在機器人視覺系統軟件中,拍照的圖像可以自由的拖動及放大; k.支持實時采集及單獨拍照; 6、在機器人視覺系統軟件中,有紅色十字光標方便安裝調節相機位置。 3、RFID識別單元:RFID射頻單元帶集成天線的方型讀寫器(RS422);50×50×30 mm(L×D×H) 標簽使用螺紋式小尺寸標簽。 4. 觸摸屏單元(步科品牌) 4.1顯示模塊:≥7"TFT 4.2顯示色彩:≥65536彩色 4.3分辨率:≥800×480像素 4.4背光類型:≥LED 亮 度 300cd/m2 4.5液晶壽命: ≥50000小時 4.6觸控面板:4線精密電阻網絡(表面硬度不低于4H) 4.7CPU: ≥800MHz RISC 4.8存儲器: ≥128MB閃存+64MB 內存 RTC 4.9通訊接口:COM0:RS485-2W/4W, RS232; COM2: RS232
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4 | 成品搬運站 | KUKA KR4R600參數: 1.工作范圍:≥600 mm; 2.有效負荷:≥4 kg; 3.自由度:≥6個; 4.重復定位精度:±0.02 mm; 5.機器人安裝:任意角度(支持地面、墻壁、倒裝等多種方式); 6.防護等級:IP40; 7.軸運動 工作范圍 最大速度 軸1≥+170°~-170°(360°/S) 軸2≥+40°~-195°(360°/S) 軸3≥+150°~-115°(488°/S) 軸4≥+185°~-185°(600°/S) 軸5≥+120°~-120°(529°/S) 軸6≥+350°~-350°(800°/S) 8.機器人控制器 采用標準的工業控制計算機多核處理器;基于WindowsXP 及以上操作系統平臺,可選擇多種語言(包括中文),編程、控制界面需易懂;能直接外接顯示器、鼠標、鍵盤和USB,方便程序的讀寫;內置大容量電池,斷電保護功能;自動存儲相關操作和系統日志;須具備多種應用軟件功能包; 9.示教器 與工業機器人本體同品牌配套的機器人控制器,顯示屏:600×800,256色LCD彩顯,觸摸屏,6D空間鼠標;具備4種及以上工作模式切換旋鈕,方便操作與安全;具有3位人體學始能開關;具備中/英/德多種語言菜單切換功能。 | |
5 | 成品入倉站 | 主要由CPU1214C主機(晶體管)集成數字量14點輸入/10點輸出,2路模擬量輸入和以太網通信接口;配套PLC編程線纜、編程軟件。 |
6.其他配件清單
靜音氣泵、不同顏色的物料、PU軟管、連接器、工具、連接電纜、指導書、使用說明書、軟件、程序、下載線等。
7.電腦桌
采用工業鋁型材搭建,桌面采用防火、耐磨、耐腐蝕材料,設有顯示器安全圍板,配置鍵盤托。下面裝4個萬向輪,方便移動。