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1、 DLFMS-8000 柔性制造系统 技术文件 一、系统概述：该系统共分为八个工作单元：总控单元、机械手搬运单元、自动加工单元、视觉检测单元、热处理单元、自动分拣单元、自动仓储单元、环型传输单元。图 1 柔性制造系统平面示意图 DLFMS-8000 柔性制造系统是采用以太网总线构成的柔性制造系统。可完成工件的加工、检测、加热、传输、搬运、仓储等过程，真实再现了工业实际生产过程。该系统的各站是安装在带槽的铝型基板上，各站可容易的连接在一起组成一条自动柔性制造生产线。每个站即可以自成一体，又可以跟其它各站相互衔接，构成一个系统的统一体，各模块之间易于搭建、拆卸和维护，各工作站之间可随意组合。站与站
2、之间的信息交流通过现场总线传递数据，各站的当前工作状态与数据处理情况都汇总到总控平台，总控平台根据需要协调各站的相应动作，最终使各站很柔和地、协调地完成系统下达的命令。该系统涵盖了机、电、光、气一体化专业中所涉及的多学科、多专业综合知识，可最大程度缩短培训过程与实际生产过程的差距，涉及的技术包括：PLC 控制技术、传感器检测技术、气动技术、电机驱动技术、伺服驱动技术、步进驱动技术、计算机组态监控及人机界面、机械结构与系统安装调试、故障检测技术技能、现场总线技术、视觉检测及图像处理技术、加工技术、变频调速技术、触摸屏技术、运动控制、过程控制、计算机技术及系统工程等。该系统采用独立单元模块化设计，
3、利用电气总线和机械总线完成，最终以模块（站）之间连接，每个单元模块（站）既可独立工作，又可以多种方式把各种系统单元按工艺要求，挂在以环形工件传输系统为机械总线的传送线上，在通过电气总线连成多种不同的培训模型；所有的控制器、传感器、执行器的控制信号及电源信号都引到接口单元，接口有特殊设计的误操作保护电路，可确保人、机安全。在自动线中通常用到传感器技术、电机技术、气动技术、控制技术、伺服驱动技术、通讯技术，就像人的感官系统、运动系统、大脑及神经系统。下面以 DLFMS-8000 自动线为载体对以上关键技术进行阐述。正所谓“工欲善其事，必先利其器”。PLC 就像人的大脑；软件就像大脑中的中枢神经；光
4、电传感器、电感传感器就像人的眼睛；磁性开关就像人的触觉；电动机和皮带就像人的腿；机器人装置就像人的手和胳膊；电磁阀组就像人的肌肉；现场总线就像人的神经系统。二、设备特点 1总控单元：它由铝合金型材与板筋共同组建而成，有台体、操作屏、型材、六孔插座、计算机、操作面板等组成。台体由桌面、工具橱（打开工具橱，它由三层做成，其中上层抽屉带锁方便重要技术资料的管理）、四个导向轮、主机托盘等组成；桌面是由防火材料、耐腐蚀、耐磨，它可以放 置键盘、鼠标、文件等书写用品；平台左侧开有两套 6 孔插座，便于给计算机和其它设备的供电；操作屏上的左边安放有液晶显示屏，右边是操作面板，它装有一个电源指示灯、一个总控开
5、关、一个网络选择灯、一个复位按钮、一个启动控钮、一个停上按钮、一个报警灯、一个急停按钮，再就是有台 S7-1200 的主机。图 3 总控单元 2、机械手搬运单元：骨架由铝合金型材、基板、操作面板、导向轮、网孔板等组成，机械部分由旋转机构、Y 轴驱动机构、X 轴驱动机构、气手指机构、电磁阀组、气源处理器等组成，电气部分由空气开关、可编程控制器、步进驱动器及步进电机、I/O 转接端子、中间继电器、传感器、微动开关、传感器、操作按钮等组成，电器的大部分器件安装在网孔板上，操作按钮安装在设备的正前沿，便于操作，I/O 端子和继电器安装在基板上，便于手动操作各机构的动作以及各类传感器的接线。机械手搬运单
6、元的下部由型材搭建，做成镂空状，给学生留有想象的空间，另外型材底部装有四个万向轮便于运输和调试。旋转机构由步进电机控制，便于精确定位，Y 轴垂直机构也是由步进电机控制，它们是通过 PLC 发送脉冲信号和方向来控制它们的全方位动作，X 轴是通过直流电机控制的，气手指就安装在这个机构上，它们一起共同构成一个多方位的四自由度机器人。图 4 机械手搬运单元 3、自动加工单元：骨架由铝合金型材、基板、操作面板、导向轮、网孔板等组成，机械部分由水平方向的 X 轴机构、前后方向的 Y 轴机构、垂直方向的 Z 轴机构、主轴机构、加工位、钻头、气缸、电磁阀等组成，电气部分由由空气开关、可编程控制器、步进驱动器及
7、步进电机、伺服电机及驱动器、主轴变频器控制、I/O 转接端子、微动开关、操作按钮、开关电源等组成，电器的大部分器件安装在网孔板上，操作按钮安装在设备的正前沿，便于操作，I/O 端子和继电器安装在基板上，便于装在机械上的电器件接线。机械部分与电气部分完美结合构成了真实的铣床加工设备，完全模仿工业铣床的各类动作。设备下部由型材搭建，做成镂空状，给学生留有想象的空间，另外型材底部装有四个万向轮便于运输和调试。图 5 自动加工单元 4、视觉检测单元：骨架由铝合金型材、基板、操作面板、导向轮、网孔板等组成，机械部分由黑匣子（它是茶色压克力板组成）、黑匣子装在四根型材上，在黑匣子的内部装有康耐视的摄像头、光源、拍照触发传感器通过 L 型支架安装在右侧型材上，触发距离可以根据需要进行调节，基板上装有 I/O转接端子和一个摄像机和光源用的电源，亮度可调。电气部分的器件安装在网孔板上和操作面板上，它由可编程控制器、断路器、启动、停止、复位、急停按钮、视觉识别信号处理器、开关电源等组成。本设备通过外接 AC220V 电源，给设备提供电源，PLC 根据控制的要求通过视觉单元发送来的信息对来料工件进行处理，把信息发送给下一个单元，这样可以做到信息的无缝传递。