SKFMA-16型 五站式模块化自动生产线

·设备外观

·设计简述

五站式模块化自动生产线是一款由PLC、变频器、触摸屏、步进驱动、伺服驱动、传感器、气动元件等工业控制器件组成的五站式柔性生产线，包括颗料上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、龙门搬运单元、三轴工业机械手单元。各站既可独立编程进行实训，也可通过通讯实现互连，构成完整的流水线功能，也可进行“单机/联机”运行，具有较好的柔性。
控制系统采用西门子S7-300、S7-1200以及市场主流的profinet总线I/O模块HJ5203，采用profinet总线进行控制。S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据，同时系统还配有10英寸彩色工业触摸屏，可以完成系统控制网络的集成。
适用于机电一体化、电气自动化专业中所涉及的电机驱动、可编程控制器、触摸屏组态、传感器、气动 等多种控制技术的内容教学和实训教学，可完成机械装调、电气管路连接、程序设计、传感器 应用、检修排故、触摸屏组态等机电专业的各项技能实训。

·主要参数

1、工作电源：单相三线AC220V±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：≤1.5KVA；
4、整机尺寸： 2760mm×900mm×1400mm；单机尺寸：约460mm×900mm×1400mm；
5、安全保护：具有漏电保护、过载保护、安全性符合国家标准。

·组成及功能

系统由五个站组成，分别为：颗粒上料单元站、加盖拧盖单元站、检测分拣单元站、龙门搬运单元站、立体入库单元站。
（一）颗粒上料单元
1、结构特点
（1）CPU：S7-300 系列紧凑型 CPU：CPU314C-2DP
（2）64KB MMC 存储卡
（3）站点主体有传送带、颗料投放机构、电磁阀及气缸、气动三联件组合、按钮控制面板等组成。
2、上料单元是整个系统的起始单元，主要完成空瓶的上料，饮料灌装工作，为后续的生产 流程提供原料。上料输送皮带逐个将空瓶输送到主输送带；料有黑白两种，由传感器检测通过气缸将黑色的料推入废料区，白色的料可正常通过；当空瓶到达填装位后，顶瓶装置将 空瓶固定，主皮带停止；上料填装模块将分拣到位的颗粒物料吸取放到空瓶内，顶瓶装置松开，主皮带启动，将瓶子输送到 下一个站点；
3、支持单机/联机，支持急停功能；
4、可训练学生以下几个方面的专业技术能力：
（1）基本电气、气动安装与接线方法；
（2）可编程控制的原理与接线；
（3）气动元件的原理与应用；
（4）PLC 程序的编写；
（5）PLC 的上料灌装单元综合运行控制；
（6）触摸屏程序的设计与应用。
（二）加盖拧盖单元
1、结构特点
（1）PLC 控制器CPU1214C AC/DC/ALY：14 路数字量输入、10 路数字量输出、2 路模拟量输入，以太网端口 1 个；
（2）站点主体由瓶盖上料机构、瓶盖拧紧机构、皮带输送线、定位气缸、检测传感器、直流 电机、按钮控制面板等组成。
2、主要完成瓶子的加盖、拧盖工作。加满的瓶子被输送到加盖机构后，通过定位气缸对瓶 子定位，加盖机构启动加盖流程，完成加盖动作；加上盖的瓶子继续被送往拧盖机构，到了拧 盖机构下方后，通过定位气缸对瓶子定位，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧，继续随长皮带前进。
3、支持单机/联机，支持急停功能；
4、可训练学生以下几个方面的专业技术能力：
（1）光电传感器的接线与调试；
（2）直流电机的接线与调试；
（3）皮带输送机构的机械安装与调试；
（4）加盖机构的机械安装与调试；
（5）拧盖机构的机械安装与调试；
（6）加盖拧盖单元控制挂板的电气安装与调试；
（7）加盖拧盖单元模型综合安装、接线与调试；
（8）PLC 的加盖机构运行控制；
（9）PLC 的拧盖机构运行控制；
（10）PLC 的加盖拧盖单元综合运行控制。
（三）检测分拣单元
1、结构特点
（1）profinet总线I/O模块HJ5203：16 路数字量输入、16 路数字量输出，以太网端口 3 个；
（2）站点主体主要由皮带输送线、废料输送机构、废料分拣气缸、龙门检测机构（光电传感 器、色标传感器、电容传感器、电感传感器）、光电编码器、直流电机、按钮控制面板、执行 继电器、过滤调压组件、电磁阀、气缸等组成。
（3）昆仑通态 TPC1031KT10.1 寸高解析彩色 TFT 触控屏幕、1024x600 像素、LED 背光，以太网、SD/SDHC、USB 2.0 x 2、USB 3.0 x 1。符合两大工业等级安全保护：主板涂布、电源隔离，确保机器在各种严苛 与恶劣环境运作下的稳定性。EasyAccess2.0 远端存取服务。
2、主要完成装配后成品的检测及废料分拣工作。主要检测瓶盖是否拧紧，灌装是否合格， 对拧盖合格的瓶子进行瓶盖颜色判别区分； 完成后通过 PLC 进行数据处理，区分出合格品和废品，废料由分拣气缸进行分拣；合格品直接 输送至下一单元。
3、支持单机/联机，支持急停功能；
4、可训练学生以下几个方面的专业技术能力：
（1）光电传感器的接线与调试；
（2）光纤传感器的接线与调试；
（3）色标传感器的接线与调试；
（4）电容传感器的接线与调试；
（5）直流电机的接线与调试；
（6）皮带输送机构的机械安装与调试；
（7）检测分拣单元控制挂板的电气安装与调试；
（8）检测分拣单元模型综合安装、接线与调试；⑨PLC 的检测分拣单元综合运行控制。
（9）触摸屏程序设计与应用。
（四）龙门搬运单元
1、结构特点
（1）profinet总线I/O模块HJ5203：16 路数字量输入、16 路数字量输出，以太网端口 3 个；
（2）站点主体主要由无杆气缸横臂单元、双联缸、光轴导轨、直线轴承、电磁阀、带保护的 气动手指单元、放置托盘气缸、按钮控制面板等组成。
2、将已灌装好的瓶子，通过无杆气缸搬运到料台上方，由产品气缸配合，将产品 放置在特定的位置，以利于三轴工业机械手夹取；
3、支持单机/联机，支持急停功能；
4、可训练学生以下几个方面的专业技术能力：
（1）基本电气、气动安装与接线方法；
（2）龙门机械手的编程原理；
（3）单个工作站任务的设计与调试。
（五）立体入库单元
1、结构特点
（1）PLC 控制器CPU1214C DC/DC/DC：14 路数字量输入、10 路数字量输出、2 路模拟量输入，以太网端口 1 个；带数字量扩展板 1 个，信号满足设备。
（2）站点主体主要由三轴丝杆、步进与伺服驱动、机械手、立体库架、按钮控制面板等组成；
2、接收到信号后，三轴工业机械手会根据产品，将工件放置在的位置。
3、支持单机/联机，支持急停功能；
4、可训练学生以下几个方面的专业技术能力：
（1）三轴工业机械手的应用；
（2）步进驱动、伺服驱动的接线与原理
（3）脉冲定位的编程技巧；
（4）立体入库三坐标定位的方法；

·实训项目

·配置清单