智能控制柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)室設(shè)備

智能控制柔性生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

一、技術(shù)功能要求

1、設(shè)備整體尺寸：長(zhǎng)5650×寬1100×高2000mm

2、氣源：功率（W）750W、壓力0.7MPa、排氣量60L/Min、容量（KV）18L

3、電源：AC3800V ±10% 50Hz、容量（KV）≤5kVA；

4、作業(yè)環(huán)境：環(huán)境溫度（℃）界限為-5℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃）

二、設(shè)備簡(jiǎn)介

智能型柔性生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是以工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線為原型，研發(fā)的智能產(chǎn)線機(jī)電一體化教學(xué)、實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用平臺(tái)，使學(xué)生對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際過(guò)程有大體的理解，掌控把握工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程一些實(shí)際應(yīng)用技術(shù)。

該系統(tǒng)是將機(jī)器人技術(shù)、視覺(jué)檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)、流水線技術(shù)、氣壓技術(shù)，plc控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)和系統(tǒng)工程有機(jī)的融于一體，是現(xiàn)今工業(yè)自動(dòng)化流水線柔性系統(tǒng)的縮影。與目前工學(xué)院機(jī)械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)和機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)相契合，與專(zhuān)業(yè)課程想配套。既符合工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)際又能適用我院自動(dòng)化控制、機(jī)器人等專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。

本系統(tǒng)由總控單元、供料單元、數(shù)控三維（3D）拋光機(jī)單元、工業(yè)機(jī)器人單元、激光雕刻機(jī)單元、檢驗(yàn)測(cè)試單元、自動(dòng)輸送線分揀單元、包裝盒自動(dòng)上料單元、包裝盒封蓋自動(dòng)裝配單元、工量具換裝單元等構(gòu)成。

三、各單元簡(jiǎn)介

1.總控單元

總控單元是各單元程序執(zhí)行和動(dòng)作流程的總控制端，是作業(yè)站的核心單元，由作業(yè)臺(tái)、智能電源管理模型塊、雙系統(tǒng)控制模型塊、氣源模型塊、MES顯露終端、交換機(jī)、人機(jī)交換結(jié)合套件等包括?？刂颇Ｐ蛪K由S7-1200系列及FX3U系列兩種系統(tǒng)的 PLC 和工業(yè)交換機(jī)包括，PLC 經(jīng)過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和cc-link現(xiàn)場(chǎng)總線與各單元控制器和遠(yuǎn)程IO 模型塊完成信息交互，用戶可按照需求自行編制程序完成流程功能。雙系統(tǒng)通訊線纜可以完成快速連接，HMI人機(jī)界面HMIHMI可對(duì)應(yīng)用平臺(tái)完成信息監(jiān)控、流程控制、訂單管理等功能。

2.供料單元

供料單元用來(lái)亞克力工件原材料的放置。由作業(yè)臺(tái)、三層立體倉(cāng)庫(kù)、遠(yuǎn)程 IO 模型塊、光電傳感器、安全光幕等結(jié)合套件。立體倉(cāng)庫(kù)為三層九倉(cāng)位構(gòu)造，每個(gè)倉(cāng)位可放置一個(gè)零件，每個(gè)倉(cāng)位對(duì)應(yīng)一個(gè)光電傳感器檢驗(yàn)測(cè)試庫(kù)位狀態(tài)；立體倉(cāng)庫(kù)貨架配備一組安全光幕用以保護(hù)機(jī)器人抓取工件時(shí)實(shí)操者安全。裝配板為鋁全金加工而成，底層基板加工腰形裝配孔，可以整體拆卸靈活位移和固定。

3.數(shù)控三維（3D）拋光機(jī)單元

數(shù)控三維（3D）拋光機(jī)單元用來(lái)亞克力工件數(shù)控三維（3D）拋光加工。由主軸電機(jī)、三軸滾珠絲桿位移平臺(tái)、直線導(dǎo)軌、機(jī)械構(gòu)造件、氣動(dòng)門(mén)自動(dòng)防護(hù)罩、氣動(dòng)夾具、數(shù)控動(dòng)作控制器、遠(yuǎn)程 IO 模型塊、光電傳感器、接近傳感器、磁性傳感器、電磁閥組、氣動(dòng)元件等結(jié)合套件。XYZ有效行程150*250*80mm，主軸電機(jī)100W電機(jī)，控制器兼容系統(tǒng)Artcam、type3、CAD、文泰等多種CAM/CAD制圖系統(tǒng)，重復(fù)精確度0.01mm。裝配板為鋁全金加工而成，底層基板加工腰形裝配孔，可以整體拆卸靈活位移和固定。

拋光機(jī)加工后機(jī)器人拾取并將工件放回至下一工序單元，并反饋信息至至總線互聯(lián)網(wǎng)，由總控單元協(xié)調(diào)處置整理，將工件實(shí)行輸送至下一級(jí)實(shí)行處置整理。

4.工業(yè)機(jī)器人單元

工業(yè)機(jī)器人單元主要用來(lái)多個(gè)單元之間工件的搬運(yùn)。由IRB120工業(yè)機(jī)器人、直線地軌位移平臺(tái)（帶防護(hù)罩）、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)、機(jī)械構(gòu)造件自動(dòng)夾具、工量具快換裝置、遠(yuǎn)程 IO 模型塊、接近傳感器、磁性傳感器、電磁閥組氣動(dòng)元件等結(jié)合套件。裝配板位移板均為鋁全金加工而成，底層基板加工腰形裝配孔，可以整體拆卸靈活位移和固定。

5.工量具換裝單元

工量具快換模型塊應(yīng)用工業(yè)級(jí)氣動(dòng)快換，能夠完成氣路、電子回路自動(dòng)集合，協(xié)作機(jī)器人完成多種工量具的靈活變換?？鞊Q設(shè)計(jì)有防錯(cuò)構(gòu)造，有效防止快換位置錯(cuò)亂引發(fā)的碰撞事故。含有氣夾、吸盤(pán)、畫(huà)筆等工裝夾具。有效尺寸：φ250*210mm，上下操作面板均為鋁全金加工而成，立柱為工業(yè)鋁型材，底層基板加工腰形裝配孔，可靈活位移和固定。

6.激光雕刻機(jī)單元

激光雕刻機(jī)單元主要完成亞克力工件內(nèi)部三維（3D）立體圖案和文字的激光雕刻。由機(jī)器電氣控制儲(chǔ)物儲(chǔ)物柜、激光內(nèi)雕刻機(jī)器、控制器、遠(yuǎn)程 IO 模型塊、光電傳感器等構(gòu)成。底層基板加工腰形裝配孔，可以整體拆卸靈活位移和固定。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線互聯(lián)網(wǎng)與主控單元就地實(shí)時(shí)通信，按照訂單要求完成全自動(dòng)激光雕刻加工處置整理。

雕刻完畢后，機(jī)器人拾取并將工件放回至下一工序單元，并反饋信息至總線互聯(lián)網(wǎng)，由總控單元協(xié)調(diào)處置整理，將工件實(shí)行輸送至下一級(jí)實(shí)行處置整理。

7.檢驗(yàn)測(cè)試單元

檢驗(yàn)測(cè)試單元主要用來(lái)激光加工后的亞克力工件（外觀、尺寸、面積、高度、內(nèi)部圖案）的檢驗(yàn)測(cè)試識(shí)別。由FH-L550視覺(jué)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程 IO 模型塊、可調(diào)光源、位移傳感器、導(dǎo)桿氣缸、電磁閥、磁性傳感器、光電傳感器等構(gòu)成。底層基板加工腰形裝配孔，可以整體拆卸靈活位移和固定。

經(jīng)過(guò)外觀尺寸及缺損檢驗(yàn)測(cè)試、雕刻文字圖案匹配及完整度檢驗(yàn)測(cè)試，將不合格的工件分揀出來(lái)放入輸送線做集中回收處置整理。

合格設(shè)備工件將被機(jī)器人拾取并將工件放至下一工序單元，并反饋信息至總線互聯(lián)網(wǎng)，由總控單元協(xié)調(diào)處置整理。

8.自動(dòng)輸送線分揀單元

自動(dòng)輸送線分揀單元可按照程序完成對(duì)不一樣零件的分揀動(dòng)作。由作業(yè)臺(tái)、中空傳輸帶、交流ACAC減慢速度電機(jī)、變頻器、編碼器編碼器、對(duì)射光電傳感器、工量具阻擋定位加緊機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)、分揀工位、RFID 模型塊、導(dǎo)桿氣缸、電磁閥、磁性傳感器、電容傳感器、遠(yuǎn)程 IO 模型塊等結(jié)合套件包括。底層基板加工腰形裝配孔，可以整體拆卸靈活位移和固定。

RFID 讀寫(xiě)器讀取零件上電子芯片信息后，將信息傳遞給 PLC，PLC 按照信息內(nèi)容控制傳輸帶將零件送至相應(yīng)的分揀機(jī)構(gòu)前；分揀機(jī)構(gòu)按照程序要求在不一樣位置攔截傳輸帶上的零件，并將其推入指定的分揀工位；分揀工位可經(jīng)過(guò)定位機(jī)構(gòu)完成對(duì)滑入零件準(zhǔn)確定位，并設(shè)定有傳感器檢驗(yàn)測(cè)試當(dāng)前工位是否存有零件；分揀單元共有三個(gè)分揀工位，一個(gè)廢品回收工位，每個(gè)工位可放置三個(gè)零件。執(zhí)行原件和反饋信號(hào)均由遠(yuǎn)程 IO 模型塊經(jīng)過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或cc-link工業(yè)總線傳輸?shù)娇偪貑卧?/span>

9.包裝盒自動(dòng)上料單元

包裝盒自動(dòng)上料單元主要完成包裝盒的自動(dòng)出庫(kù)和移載的功能。由步進(jìn)減慢速度電機(jī)、凸輪往復(fù)機(jī)械手、氣動(dòng)吸盤(pán)、直線導(dǎo)軌、凸輪位移槽、限位緩存機(jī)構(gòu)、接近傳感器、光電傳感器、磁性傳感器、RFID電子標(biāo)簽、單桿氣缸、井式上料機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)、電磁閥、遠(yuǎn)程 IO 模型塊等構(gòu)成，整體構(gòu)造設(shè)計(jì)堅(jiān)固而緊湊，平穩(wěn)可靠，機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)精巧美觀。底層基板加工腰形裝配孔，可以整體拆卸靈活位移和固定。

執(zhí)行原件和反饋信號(hào)均由遠(yuǎn)程 IO 模型塊經(jīng)過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或cc-link工業(yè)總線傳輸?shù)娇偪貑卧?/font>