数字化工业机器人柔性生产线实训平台:上海硕博公司

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2023年5月27日数字化工业机器人柔性生产线实训平台

SBRX-6数字化工业机器人柔性生产线实训平台

一、设备简述

数字化工业机器人柔性生产线实训平台是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品，它是为职业院校、教育培训机构等而研制的，它适合机械制造及其自动化、机电一体化、电气工程及自动化、控制工程、测控技术、计算机控制、自动控制等相关专业的教学和培训。

二、数字化工业机器人柔性生产线实训设备外观图

参考图

实训平台由七个站组成，分别为：上料检测站、工业机器人搬运站、数控钻铣加工站、半成品检测站、安装站、传送分拣站，控制系统选用西门子的PLC进行控制，具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制；

实训平台的实训工艺是:由上料检测站进行A物料上料工序，上料后由工业机器人搬运站将A物料运转至数控钻铣加工站进行钻铣加工，完成数控钻铣加工工序的A物料再由工业机器人搬运站运往半成品监测站，在半成品检测站对加工好的A物料进行深度检测，检测不合格的分拣到不合格料槽，检测合格的A物料，由工业机器人搬运至待安装平台等待安装，安装站负责将B物料组合安装到A物料中，最后组合成AB物料，完成AB物料组合的合格件，在通过传送分拣站搬运分拣入库，最终完成整个生产流程。通过整个生产流程的控制模拟能够让学生学习复杂系统的设计、安装、编程、调试和整机运行。

实训平台包含了机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、传感器等多种控制技术，适合相关专业学生进行工程实践、课程设计及初上岗位的工程技术人员进行培训。

三、数字化工业机器人柔性生产线实训设备主要参数

1.输入电源：单相三线～220V±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：3800mm×1700mm×1400m。

5.安全保护：安全保护：具有接地、漏电压、漏电流保护，安全指标符合国家标准。

四、设备组成

1、系统的硬件由七个站组成

（1）上料检测站

由料斗、回转台、导料机构、平面推力轴承、工件滑道、提升装置、计数电容开关、检测工件和颜色识别光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机、电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件。

（2）工业机器人搬运站

由ABB IRB120工业机器人本体、IRC5第五代机器人控制器、示教器、工业机器人本体底座、同心法兰盘、气爪、磁性开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀组成，主要完成分拣生产线中的废物料并将其搬运至废料存储器中。

主要完成数控加工过程的上下料功能。

1)IRB120机器人本体具体参数如下表：

形式		单位	规格值
机种			6 轴标准规格
动作自由度			6
安装姿势			地板、垂吊
活动范围半径		mm	580
周围温度		℃	0～40
本体重量		kg	25
位置往返精度		mm	±0.01
可搬重量		kg	3（额定）
集成信号源			手腕设 10 路信号
集成气源		bar	5
防护等级			P30
最大噪音		dB(A)	≤70
动作范围	轴 1 旋转	度	330（-165～+165）
	轴 2 手臂		220（-110～+110）
	轴 3 手臂		160（-90～+70）
	轴 4 手腕		320（-160～+160）
	轴 5 弯曲		240（-120～+120）
	轴 6 翻转		800（-400～+400）
最大速度	轴 1 旋转	度/秒	250
	轴 2 手臂		250
	轴 3 手臂		250
	轴 4 手腕		320
	轴 5 弯曲		320
	轴 6 翻转		420

2)机器人控制器

IRC5控制器的模块化特性使机器人控制前进了一大步，它将控制器功能按逻辑划分为控制、轴驱动和过程控制等三个独立模块，因而可优化工作单元布置，升级或更换某个模块时对其它模块影响很小。

ABB运动控制技术是精度、速度、周期时间、可编程性以及与外部设备同步性等机器人性能指标的重要保证。

3)机器人示教器

彩色、触摸屏设计（中、英文互换）；三维操纵杆使用简易、方便、快捷；仿Windows操作界面，会使用电脑的您，同样能轻易掌握操作；和机器人本体配套，示教盒控制电路的主要功能是对操作键进行扫描并将按键信息送至控制器,同时将控制器产生的各种信息在显示屏上进行显示。

（3）数控钻铣加工站

SB-V24型数控钻铣平台，配有气动卡盘，机器人将工件从供料机构搬运至加工中心，下发指令加工中心开始工作，加工中心加工完成后输出信号给工业机器人，工业机器人将加工完成的工件取出。

数控钻铣平台适用于铝合金型材的钻孔、铣槽、圆孔、异型孔、平面雕刻等加工

*采用变频主轴，精度高、安全性好、可靠性高；

*X、Y、Z轴采用高精度滚珠丝杠传动，传动平稳、精度高；

*通过编程软件自动转换加工代码，操作简单、效率高、劳动强度低；

*电源:380V/50Hz

*主轴功率:1.1Kw

*主轴转速: 4000rpm

*工作压力:0.5-0.6MPa

*X 轴行程:400MM

*y轴行程:200mm

*Z 轴行程:250mm

*加工范围:400×200mm

*刀柄类型:ER20

（4）半成品传送检测站

由三相交流减速电机、光电传感器、光纤传感器、单杆气缸、分拣料槽、开关电源、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板等组成，主要完成将材料颜色不合格的工件分拣出来，同时将合格产品传送至下一站。

（5）搬运安装站

由平移工作台、塔吊臂、机械手、丝杆传动、工业导轨、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成将上站工件拿起放入安装平台，将装好工件拿起放下站。

（6）安装站

由吸盘机械手、摇臂部件、旋转气缸、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。

（7）分类站

由滚珠丝杠、滑杆推出部件、分类料仓、步进电机、步进驱动器、电感传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成按工件类型分类，将工件推入料仓。

五、设备控制系统

（一）西门子系列PLC主机：

序号	站名	主机	规格	备注
1	上料检测站	CPUSR30	18路数字量输入/12路继电器输出
2	工业机器人搬运站	CPUSR30	18路数字量输入/12路继电器输出
3	数控钻铣加工站	CPUSR30	16路数字量输入/14路继电器输出
4	分类站	CPUSR30	18路数字量输入/12路继电器输出
5	安装搬运站	CPUSR30	18路数字量输入/12路继电器输出
6	搬运分拣站	CPUSR30+EM DP01	18路数字量输入/12路继电器输出
7	传送分拣站	CPUSR30+EM DP01	18路数字量输入/12路继电器输出
8	配套教学资源			正版授权
总线结构采用PROFNET网络通信，使各站之间的控制信息和状态数据能够实时相互交换。每站均配编程电缆一根。

六、实训项目

1.了解传感器的应用

2.观察气动元件的应用

3.掌握PLC控制技术

模块式柔性自动化生产线实训系统七个工作站各自都有一套PLC主机，可分成七个完全独立的工作站进行实训，在对各单元生产工艺和电气控制系统的构成熟悉后，通过PLC编程可完成：

2023年5月27日 数字化工业机器人柔性生产线实训平台

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