·設備外觀
·設計簡述
實訓系統由8個站組成。分別為:上料站、機器人搬運站、加工站、機器人分揀檢測站、傳送分揀站、安裝站、機器人裝配檢測站和分類站,配有機器人基礎實訓模塊(如搬運,碼垛,軌跡,七巧板),配有歐姆龍視覺檢測系統,控制系統可以選用西門子或三菱PLC進行控制,工業機器人可選用ABB等其他品牌,可以完成機器人基礎實訓,也可以完成基于機器人、視覺、網絡控制等綜合性智能制造產線模擬實訓。
·主要參數
1.工作電源:單相三線AC220V±10% 50Hz
2.工作環境:溫度-10℃~40℃ 相對濕度≤85%(25℃)海拔<4000m
3.裝置容量:≤4kVA
4.整機尺寸:5000mm×1700mm×1400mm;常規站單機:約460mm×860mm×1400mm;機器人站單機尺寸:約900mm×860mm×1600mm;
5.安全保護:具有漏電壓、漏電流保護,安全符合國家標準。
·組成及功能
(一)上料站
由料斗、回轉臺、導料機構、工件滑道、提升裝置、檢測工件和顏色識別光電開關、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、直流減速電機、電磁閥及氣缸組成,主要完成將工件從回傳上料臺依次送到檢測工位,提升裝置將工件提升并檢測工件顏色。
(1)料斗:用于存放物料。
(2)回轉臺:帶動物料轉動
(3)導料機構:使物料在回轉臺上能按照設定好的方向旋轉,輸送工件。
(4)工件滑道:使物料下滑到物料臺上。
(5)直流減速電機:用于驅動回轉臺轉動,通過導料機構輸送工件。
(6)光電傳感器1:輸送臺上工件的顏色檢測、物料檢測為光電漫反射型傳感器,工件庫中有物料時為PLC提供一個輸入信號。
(7)光電傳感器2:檢測物料到達等待抓取位。
(8)磁性傳感器:用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給PLC發出一個到位信號。(磁性傳感器接線時注意藍色接“-”,棕色接“PLC輸入端”)。
(9)單桿氣缸:由單向氣動電控閥控制。當氣動電磁閥得電,氣缸伸出,同時將物料送至直線移動裝置上。
(10)警示燈:系統上電、運行、停止信號指示。
(11)安裝支架:用于安裝提升氣缸及各個檢測傳感器。
(12)控制按鈕板:用于系統的基本操作、單機控制、聯機控制。
(13)電氣網孔板:主要安裝PLC主機模塊、空氣開關、開關電源、I/O接口板、各種接線端子等。
(二)機器人搬運工作站
由ABB工業機器人、氣動手指、磁性傳感器、機器人基礎實訓模塊、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥組成。主要完成將工件從上站搬運到加工站待料區工位。
(1)ABB工業機器人:主要完成物料的搬運工作。
(2)開關電源:完成整個系統的供電任務。
(3)I/O接口板:完成PLC信號與傳感器、電磁信號、按鈕之間的轉接。
(4)控制按鈕板:用于系統的基本操作、單機控制、聯機控制。
(5)安裝支架:用于安裝提升氣缸及各個檢測傳感器。
(6)電氣網孔板:主要安裝PLC主機模塊、空氣開關、開關電源、I/O接口板、各種接線端子等。
(7)機器人基礎實訓模塊:主要有七巧板模塊、軌跡模塊等組成,可以完成搬運碼垛、軌跡等功能。
(三)加工站
由6工位旋轉工作臺、平面推力軸承、直流減速電機(5r/m)、刀具庫(3種刀具)、升降式加工系統、加工組件、檢測組件、光電傳感器、轉臺到位傳感器、步進電機(步距角1.2°)、步進電機驅動器、電氣網孔板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。
(四)機器人分揀檢測站
由工業機器人,電磁閥組,接線端口、 西門子 PLC S7-200 SMART CPU SR30(18 路 DI/12 路 DO)、機器人基礎實訓模塊、 急停按鈕和啟動/停止按鈕、 單機和聯網轉換開關、 運行指示燈、 實訓桌、 接線端口、 模數化插座等組成。主要完成把加工站加工完畢的工件搬運到輸送檢測站, 等待輸送站把工件輸送到裝配站裝配結束后把工件輸送到搬運分揀站, 然后回到初始位置時,再把工件搬運到輸送站。
(1)工業機器人:采用ABB IRB120 。 重復定位精度±0.01mm, 并配備配套的工業機器人示教器和控制器,用于完成工件的搬運。
(2)真空吸盤:用于工件的吸取。
(3)電磁閥:用于控制真空發生器,控制吸盤的吸取。
(4)機器人基礎實訓模塊:主要有七巧板模塊、軌跡模塊等組成,可以完成搬運碼垛、軌跡等功能。
(五)傳送分揀站
由直線皮帶輸送線、分揀料槽、旋轉氣缸、變頻器、三相交流減速電機、光電傳感器、歐姆龍視覺系統、電磁閥、開關電源、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板等組成,主要完成將材料顏色不合格的工件分揀出來,同時將合格產品傳送至下一站。
(1)直線皮帶輸送線:主要完成將物料輸送到相應的位置
(2)分揀料槽:完成將材料顏色不合格的工件分揀出來
(3)旋轉氣缸:將物料導入料槽,由單向電控氣閥控制。
(4)變頻器:控制交流電機,實現變頻調速。
(5)三相交流減速電機:驅動傳送帶轉動,由變頻器控制。
(6)光電傳感器:當有物料到放入時,給PLC一個輸入信號。(接線注意棕色接“+”、藍色接“-”、黑色接輸出)。
(7)光電傳感器:檢測上一站的物料。
(8)歐姆料視覺系統:物料經過時檢測物料的顏色。
(六)安裝站
由吸盤機械手、搖臂部件、旋轉氣缸、料倉換位部件、工件推出部件、真空發生器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成,主要完成選擇要安裝工件的料倉,將工件從料倉中推出,將工件安裝到位。
(1)吸盤機械手:用于真空原理吸取物料。
(2)搖臂部件:帶動吸盤機械手前后擺動。
(3)旋轉氣缸:搖臂部件的執行機構。
(4)料倉換位部件:用于黑白工件的選擇。
(5)工件推出部件:將黑白工件推出。
(6)磁性傳感器:用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給PLC發出一個到位信號。(磁性傳感器接線時注意藍色接“-”,棕色接“PLC輸入端”)。
(7)單桿氣缸1:由單向氣動電控閥控制。當氣動電控閥得電,氣缸伸出,進行料倉換位。
(8)單桿氣缸2:由單向氣動電控閥控制。當氣動電控閥得電,氣缸伸出,將黑白小工件推出。
(9)安裝支架:用于安裝提升氣缸及各個檢測傳感器。
(10)控制按鈕板:用于系統的基本操作、單機控制、聯機控制。
(11)電氣網孔板:主要安裝PLC主機模塊、空氣開關、開關電源、I/O接口板、各種接線端子等。
(七)工業機器人裝配檢測站
由ABB工業機器人、開關電源、機器人基礎實訓模塊、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成,主要完成將上站工件拿起放入安裝平臺,等待安裝站將小工件安裝到位后,將裝好工件拿起放下站。
(1)電磁閥組:控制手爪以及吸盤。
(2)磁性傳感器:用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給PLC發出一個到位信號。(磁性傳感器接線時注意藍色接“-”,棕色接“PLC輸入端”)。
(3)控制按鈕板:用于系統的基本操作、單機控制、聯機控制。
(4)電氣網孔板:主要安裝PLC主機模塊、空氣開關、開關電源、I/O接口板、各種接線端子等。
(5)機器人基礎實訓模塊:主要有七巧板模塊、軌跡模塊等組成,可以完成搬運碼垛、軌跡等功能。
(八)分類站
由二維絲桿運動機構、氣動推出機構、分類料倉、步進電機、步進驅動器、電感傳感器、開關電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網孔板、多種類型電磁閥及氣缸組成,主要完成按工件類型分類,將工件推入料倉。
(九)總控站
控制臺主要由S7-1511C主機:CPU 1511C-1 PN, 175 KB程序,1 MB數據;60 ns;集成2x PN接口;集成 16 DI/16 DO, 5 AI/2 AO, 6 HSC@100kHz,S7-1200/1500 4M 存儲卡。二位選擇開關、啟動和停止開關、急停開關、復位開關、10.2英寸MCGSTPC1061TI工業彩色觸摸屏、電氣網孔板等組成,主要完成監視各分站的工作狀態并協調各站運行,完成工業控制網絡的集成。
(十)配套附件
1.加工工件組:包括大工件(三種)、小工件(兩種)。工件組可多次組裝及拆卸。
2.提供實訓指導書及軟件使用說明書、提供設備電路原理圖等必要資料。
3.配套工具:內六角扳手、萬用表、尖嘴鉗,一字起子、十字起子、電鉻鐵等。
4.空氣壓縮機及連接氣管等。
5.配套一臺電腦桌,尺寸600mm×560mm×1000mm。
·實訓項目
1.了解傳感器的應用
2.觀察氣動元件的應用
3.掌握PLC控制技術
網絡型模塊式工業機器人實訓系統八個工作站各自都有一套控制系統,可分成八個獨立的工作站進行實訓,機器人站同時可完成機器人基礎實訓(搬運碼垛,軌跡,七巧板),在對各站生產工藝和電氣控制系統的構成熟悉后,通過PLC和機器人編程可完成以下任務:
1) 系統故障檢測
2) 工件上料程序控制
3) 工件搬運程序控制
4) 工件加工程序控制
5) 工件分揀程序控制
6) 工件檢測輸送程序控制
7) 工件裝配程序控制
8) 工業機器人裝配檢測程序控制
9) 倉儲程序控制
10) 基于智能制造的網絡控制
11) 步進電機驅動控制
12) 機器人搬運控制
13) 視覺識別控制
14) 變頻調速控制
15) 傳輸帶控制
4.電氣控制系統安裝調試
5.機器人基礎實訓
1)機器人安全操作規范
2)示教器認知
3)控制器認知
4)機器人本體認知
5)示教器畫面與基本操作
6)運動模式調節
7)機器人伺服電機上電
8)坐標系切換
9)機器人運行速度調節
10)機器人單軸運動
11)機器人線性運動
12)異常及故障處理技術
13)機器人維護與保養
14)機器人程序備份與加載
6.機械系統安裝調試
7.電機驅動調試
8.系統維護和故障檢測技術
·配置清單