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2023年5月27日數(shù)字化工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

SBRX-6數(shù)字化工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

一、設(shè)備簡(jiǎn)述

數(shù)字化工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一種最為典型的機(jī)電一體化、自動(dòng)化類(lèi)產(chǎn)品，它是為職業(yè)院校、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等而研制的，它適合機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化、電氣工程及自動(dòng)化、控制工程、測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)控制等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和培訓(xùn)。

二、數(shù)字化工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備外觀圖

參考圖

實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由七個(gè)站組成，分別為：上料檢測(cè)站、工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)站、數(shù)控鉆銑加工站、半成品檢測(cè)站、安裝站、傳送分揀站，控制系統(tǒng)選用西門(mén)子的PLC進(jìn)行控制，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨(dú)立控制；

實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)工藝是:由上料檢測(cè)站進(jìn)行A物料上料工序，上料后由工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)站將A物料運(yùn)轉(zhuǎn)至數(shù)控鉆銑加工站進(jìn)行鉆銑加工，完成數(shù)控鉆銑加工工序的A物料再由工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)站運(yùn)往半成品監(jiān)測(cè)站，在半成品檢測(cè)站對(duì)加工好的A物料進(jìn)行深度檢測(cè)，檢測(cè)不合格的分揀到不合格料槽，檢測(cè)合格的A物料，由工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)至待安裝平臺(tái)等待安裝，安裝站負(fù)責(zé)將B物料組合安裝到A物料中，最后組合成AB物料，完成AB物料組合的合格件，在通過(guò)傳送分揀站搬運(yùn)分揀入庫(kù)，最終完成整個(gè)生產(chǎn)流程。通過(guò)整個(gè)生產(chǎn)流程的控制模擬能夠讓學(xué)生學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、編程、調(diào)試和整機(jī)運(yùn)行。

實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包含了機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)中的氣動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制、PLC、傳感器等多種控制技術(shù)，適合相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)及初上崗位的工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

三、數(shù)字化工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)設(shè)備主要參數(shù)

1.輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€～220V±10% 50Hz ；

2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m；

3.裝置容量：＜1.5kVA；

4.整機(jī)尺寸：3800mm×1700mm×1400m。

5.安全保護(hù)：安全保護(hù)：具有接地、漏電壓、漏電流保護(hù)，安全指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

四、設(shè)備組成

1、系統(tǒng)的硬件由七個(gè)站組成

（1）上料檢測(cè)站

由料斗、回轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、平面推力軸承、工件滑道、提升裝置、計(jì)數(shù)電容開(kāi)關(guān)、檢測(cè)工件和顏色識(shí)別光電開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、直流減速電機(jī)、電磁閥及氣缸組成，主要完成將工件從回傳上料臺(tái)依次送到檢測(cè)工位，提升裝置將工件提升并檢測(cè)工件。

（2）工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)站

由ABB IRB120工業(yè)機(jī)器人本體、IRC5第五代機(jī)器人控制器、示教器、工業(yè)機(jī)器人本體底座、同心法蘭盤(pán)、氣爪、磁性開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類(lèi)型電磁閥組成，主要完成分揀生產(chǎn)線中的廢物料并將其搬運(yùn)至廢料存儲(chǔ)器中。

主要完成數(shù)控加工過(guò)程的上下料功能。

1)IRB120機(jī)器人本體具體參數(shù)如下表：

形式		單位	規(guī)格值
機(jī)種			6 軸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格
動(dòng)作自由度			6
安裝姿勢(shì)			地板、垂吊
活動(dòng)范圍半徑		mm	580
周?chē)鷾囟?/span>		℃	0～40
本體重量		kg	25
位置往返精度		mm	±0.01
可搬重量		kg	3（額定）
集成信號(hào)源			手腕設(shè) 10 路信號(hào)
集成氣源		bar	5
防護(hù)等級(jí)			P30
最大噪音		dB(A)	≤70
動(dòng)作范圍	軸 1 旋轉(zhuǎn)	度	330（-165～+165）
	軸 2 手臂		220（-110～+110）
	軸 3 手臂		160（-90～+70）
	軸 4 手腕		320（-160～+160）
	軸 5 彎曲		240（-120～+120）
	軸 6 翻轉(zhuǎn)		800（-400～+400）
最大速度	軸 1 旋轉(zhuǎn)	度/秒	250
	軸 2 手臂		250
	軸 3 手臂		250
	軸 4 手腕		320
	軸 5 彎曲		320
	軸 6 翻轉(zhuǎn)		420

2)機(jī)器人控制器

IRC5控制器的模塊化特性使機(jī)器人控制前進(jìn)了一大步，它將控制器功能按邏輯劃分為控制、軸驅(qū)動(dòng)和過(guò)程控制等三個(gè)獨(dú)立模塊，因而可優(yōu)化工作單元布置，升級(jí)或更換某個(gè)模塊時(shí)對(duì)其它模塊影響很小。

ABB運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是精度、速度、周期時(shí)間、可編程性以及與外部設(shè)備同步性等機(jī)器人性能指標(biāo)的重要保證。

3)機(jī)器人示教器

彩色、觸摸屏設(shè)計(jì)（中、英文互換）；三維操縱桿使用簡(jiǎn)易、方便、快捷；仿Windows操作界面，會(huì)使用電腦的您，同樣能輕易掌握操作；和機(jī)器人本體配套，示教盒控制電路的主要功能是對(duì)操作鍵進(jìn)行掃描并將按鍵信息送至控制器,同時(shí)將控制器產(chǎn)生的各種信息在顯示屏上進(jìn)行顯示。

（3）數(shù)控鉆銑加工站

SB-V24型數(shù)控鉆銑平臺(tái)，配有氣動(dòng)卡盤(pán)，機(jī)器人將工件從供料機(jī)構(gòu)搬運(yùn)至加工中心，下發(fā)指令加工中心開(kāi)始工作，加工中心加工完成后輸出信號(hào)給工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人將加工完成的工件取出。

數(shù)控鉆銑平臺(tái)適用于鋁合金型材的鉆孔、銑槽、圓孔、異型孔、平面雕刻等加工

*采用變頻主軸，精度高、安全性好、可靠性高；

*X、Y、Z軸采用高精度滾珠絲杠傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高；

*通過(guò)編程軟件自動(dòng)轉(zhuǎn)換加工代碼，操作簡(jiǎn)單、效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低；

*電源:380V/50Hz

*主軸功率:1.1Kw

*主軸轉(zhuǎn)速: 4000rpm

*工作壓力:0.5-0.6MPa

*X 軸行程:400MM

*y軸行程:200mm

*Z 軸行程:250mm

*加工范圍:400×200mm

*刀柄類(lèi)型:ER20

（4）半成品傳送檢測(cè)站

由三相交流減速電機(jī)、光電傳感器、光纖傳感器、單桿氣缸、分揀料槽、開(kāi)關(guān)電源、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板等組成，主要完成將材料顏色不合格的工件分揀出來(lái)，同時(shí)將合格產(chǎn)品傳送至下一站。

（5）搬運(yùn)安裝站

由平移工作臺(tái)、塔吊臂、機(jī)械手、絲桿傳動(dòng)、工業(yè)導(dǎo)軌、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類(lèi)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(tái)，將裝好工件拿起放下站。

（6）安裝站

由吸盤(pán)機(jī)械手、搖臂部件、旋轉(zhuǎn)氣缸、料倉(cāng)換位部件、工件推出部件、真空發(fā)生器、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類(lèi)型電磁閥及氣缸組成，主要完成選擇要安裝工件的料倉(cāng)，將工件從料倉(cāng)中推出，將工件安裝到位。

（7）分類(lèi)站

由滾珠絲杠、滑桿推出部件、分類(lèi)料倉(cāng)、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、電感傳感器、開(kāi)關(guān)電源、可編程序控制器、按鈕、I/O接口板、通訊接口板、電氣網(wǎng)孔板、多種類(lèi)型電磁閥及氣缸組成，主要完成按工件類(lèi)型分類(lèi)，將工件推入料倉(cāng)。

五、設(shè)備控制系統(tǒng)

（一）西門(mén)子系列PLC主機(jī)：

序號(hào)	站名	主機(jī)	規(guī)格	備注
1	上料檢測(cè)站	CPUSR30	18路數(shù)字量輸入/12路繼電器輸出
2	工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)站	CPUSR30	18路數(shù)字量輸入/12路繼電器輸出
3	數(shù)控鉆銑加工站	CPUSR30	16路數(shù)字量輸入/14路繼電器輸出
4	分類(lèi)站	CPUSR30	18路數(shù)字量輸入/12路繼電器輸出
5	安裝搬運(yùn)站	CPUSR30	18路數(shù)字量輸入/12路繼電器輸出
6	搬運(yùn)分揀站	CPUSR30+EM DP01	18路數(shù)字量輸入/12路繼電器輸出
7	傳送分揀站	CPUSR30+EM DP01	18路數(shù)字量輸入/12路繼電器輸出
8	配套教學(xué)資源			正版授權(quán)
總線結(jié)構(gòu)采用PROFNET網(wǎng)絡(luò)通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)相互交換。每站均配編程電纜一根。

六、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1.了解傳感器的應(yīng)用

2.觀察氣動(dòng)元件的應(yīng)用

3.掌握PLC控制技術(shù)

模塊式柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)七個(gè)工作站各自都有一套PLC主機(jī)，可分成七個(gè)完全獨(dú)立的工作站進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，在對(duì)各單元生產(chǎn)工藝和電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成熟悉后，通過(guò)PLC編程可完成：

2023年5月27日 數(shù)字化工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

2023年5月27日數(shù)字化工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)