化工机械设备网

·设备外观

·设计简述

    实训系统包含工业机器人、供料单元、加工单元、搬运码垛单元，模拟产品的自动上料、加工、输送、码垛等流程，通过该实训系统学员能够掌握PLC编程、机器人编程、点位示教等技能。适合高等院校、职业院校、技工学校等机器人工程、工业机器人技术、机电技术应用（工业机器人方向）、工业机器人技术应用、工业机器人应用与维护等相关专业的《机器人与控制技术》、《运动控制》、《自动化技术》等课程实训教学。

·主要参数

    1.工作电源：单相三线AC220V±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：4KW；
    4.外形尺寸：3000mm*1800mm*1600mm；
    5.单机尺寸：1000mm*1800mm*1600mm；
    6.安全保护措施：具有接地、漏电压、漏电流保护，安全指标符合国家标准。

·组成及功能

    系统主要由工业机器人、机器人工作台、供料单元、加工单元、搬运码垛单元等组成。
（一）工业机器人
    1.工业机器人本体 
    机器人负载≥3kg工作半径≥580mm，工作范围轴1 +165°～ -165°速度250°/s轴2 +110°～ -110°速度250°/s轴3 +70°～ -90°速度250°/s轴4 +160°～ -160°速度320°/s轴5 +120°～ -120°速度320°/s轴6 +400°～ -400°速度420°/s ；TCP速度不低于6.0m/S，加速度不低于28m/s；重复定位精度≤0.01mm；集成不少于10路信号源，4路气源。机器人可任意角度进行安装。
    2.机器人控制器 
    IRC5C是ABB第五代机器人控制器,采用RAPID工业机器人编程语言；内置数字量16DI/16DO；配套安全停止、紧急停止，2通道安全回路检测，3位启动装置组件；支持DeviceNet、PROFINET、PROFIBUS DP、Etherent/IP协议；电源电压单相220/230V，频率50Hz-60Hz；工作环境温度范围0℃～ +45℃；工作环境相对湿度95%（无凝露）。
    3.机器人示教器 
    采用图形化彩色触摸屏，触摸屏不小于6.5寸，至少有10个薄膜键盘、1个急停按钮，功能可自定义；配备操纵杆，可控制多个轴运动；能够进行热插拔，运行时可插拔；支持和机器人本体配套，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。
（二）机器人工作台
    1.工作台由型材桌，机器人安装板，网孔板，万向脚轮等组成。
    2.型材桌面由20*80工业铝型材拼接而成，桌体采用2mm冷轧钢板加工焊接而成，外表面喷涂彩色环氧聚塑。
    3.机器人安装板采用15mm厚铁板焊接而成，外表面喷涂彩色环氧聚塑，机器人用M12螺丝固定至机器人底座上方，整机坚固耐用。
    4.网孔板采用抽拉式结构，方便进行电气安装。
    5.型材桌底部使用四个万向脚轮，方便工作台移动。
（三）供料单元
    1.供料单元的主要结构组成为：工业机器人、气动手爪、真空吸盘及真空发生器、FX3U-32MR PLC（继电器输出，输入输出点数32个，并配有RS-485通讯模块）、输送带装置、物料仓、电气网孔板等组成。主要功能：
    （1）机器人：运动执行机构，用来搬运或吸取物料。
    （2）气动手抓固定在机器人末轴法兰盘，用于抓取料盒。
    （3）真空吸盘由真空发生器驱动，用来吸取工件。
    （4）PLC为系统控制部分，用来控制工作台输送带运行，以及控制机器人动作，各站点之间使用N:N网络通信。
    （5）输送带装置用于输送料盒前进。
    （6）物料仓用来放置料盒及工件，便于机器人拾取。
    2.工作流程：当机器人接收到来自PLC的复位信号后，机器人开始进行复位（本站先通过手动将机器人移动到一安全位置才能进行自动复位）。复位完成后，等待启动信号。当接收到启动信号后，机器人将摆放在料仓里的物料搬运到输送装置上。
（四）加工单元
    1.加工单元的主要结构组成为：工业机器人、高速电机、变频器、真空吸盘及真空发生器、PLC（继电器输出，输入输出点数32个，并配有RS-485通讯模块）、输送带装置、按钮盒、物料仓、电气网孔板等组成。
    主要功能：
    （1）机器人：运动执行机构，用来加工工件或吸取物料。
    （2）机器人抓取加工工装，用于对物料进行加工。
    （3）变频器用来驱动进行切削工作的高速电机。
    （4）真空吸盘由真空发生器驱动，用来吸取工件。
    （5）PLC为系统控制部分，用来控制工作台输送带运行，以及控制PLC动作，各站点之间使用N:N网络通信。
    （6）输送带装置用于输送料盒前进。
    （7）物料仓用来放置料盒及工件，便于机器人拾取。
    3.工作流程：当机器人接收到来自PLC的复位信号后，机器人开始进行复位。复位完成后，等待启动信号。当接收到启动信号后，输送装置先将料盘输送到一固定位置，机器人对物料进行加工。
（五）搬运码垛单元
    1.搬运码垛单元的主要结构组成为：工业机器人、气动手抓、真空吸盘及真空发生器，PLC（继电器输出，输入输出点数32个，并配有RS-485通讯模块）、输送带装置、按钮盒、物料仓等组成。主要功能：
    （1）机器人：运动执行机构，用来搬运或吸取物料。
    （2）气动手抓固定在机器人末轴法兰盘，用于抓取料盒。
    （3）真空吸盘由真空发生器驱动，用来吸取工件。
    （4）PLC为系统控制部分，用来控制工作台输送带运行，以及控制机器人动作，各站点之间使用N:N网络通信。
    （5）输送带装置用于输送料盒前进。
    （6）物料仓用来放置料盒及工件，便于机器人拾取。
    2.工作流程：当机器人接收到来自PLC的复位信号后，机器人开始进行复位。复位完成后，等待启动信号。当接收到启动信号后，输送装置将料盘输送到一固定位置，机器人先将物料搬运到对应仓库，再将料盘搬运到对应的仓库。
（六）气动系统
    气动系统主要由空气压缩机、气源处理件、气动控制系统、气动执行机构、气动附件组成。
    采用奥突斯空气压缩机，供电电压AC220V，功率550W，工作压力0.2-0.8MPa可调。
（七）电脑桌
    主体部分采用工业标准铝型材（规格30*30）组装而成，封板采用1.5mm冷轧钢板喷塑处理；
    桌面上方设置有显示器围栏，采用1.5mm冷轧钢板冲φ6.5mm工艺孔，既美观又实用，防止显示器坠落；
    键盘架采用ABS塑料一次性压制而成，个性化圆角R设计避免撞伤，带有储物笔盒，通过加重型轴承导轨吊装在桌面板下方，抽出缩回自如，尺寸480mm*230mm*40mm。
    桌体配有4个带刹车万向轮，方便电脑桌移动和固定。2寸双轴承结构，直径50mm，轮宽25mm，高度75mm，螺杆M10*25。
    尺寸：600mm*560mm*1000mm（桌面离地800mm)。
    五、系统工作流程
    1.全线联机状态下按下主站复位按钮，机器人接收到来自PLC的复位信号后，全站机器人开始进行复位。复位完成后，等待启动信号。
    2.点击主站启动后，供料站机器人接收到启动信号，将摆放在料仓里的物料搬运到输送装置上。然后由PLC控制传送带装置将料盒输送至加工单元，PLC通过通讯发送来料信号至加工单元，加工单元输送带运行。
    3.加工单元传感器检测到位后，位于输送带底部阻挡缸动作，阻止物料盒继续前行，以完成加工目的。同时加工单元输送带停止，机器人对物料进行加工。完成后气缸复位，输送带继续运行，同时PLC发送信号至搬运码垛单元，搬运码垛单元传送带运行。
    4.搬运码垛单元传感器检测到位后，位于输送带底部阻挡缸动作，阻止料盘继续前行。同时搬运码垛单元输送带停止，机器人先将物料搬运到对应仓库，再将料盘搬运到对应的仓库。完成后气缸复位，输送带停止运行，同时PLC发送信号至主站，当前流程完成，系统自动循环运行。

·实训项目

（一）工业机器人实训
    1.机器人控制柜认识
    2.机器人本体认识
    3.机器人控制柜与本体的连接
    4.机器人手爪工装的安装
    5.手爪传感器信号的连接
    6.手爪气动回路的连接
    7.机器人I/O信号的连接
    8.设定示教器的显示语言
    9.设定机器人系统的时间
    10.正确使用示教器的使能按钮
    11.示教器查看机器人常用信息与事件日志
    12.机器人数据的备份和恢复
    13.单轴运动的手动操作
    14.线性运动的手动操作
    15.重定位运行的手动操作
    16.机器人原点更新操作
    17.机器人I/O信号的连接
    18.定义数字量输入信号
    19.定义数字量输出信号
    20.I/O信号监控与操作
    21.系统输入/输出与I/O信号的关联
    22.示教器可编程按钮的使用
    23.程序及指令的认识
    24.建立程序模块与程序
    25.机器人运动指令使用
    26.机器人直线指令使用
    27.机器人圆弧指令使用
    28.I/O控制指令使用
    29.机器人码垛指令应用
    30.条件逻辑判断指令使用
    31.其他常用指令使用
    32.程序执行的控制
    33.输入/输出信号的处理
    34.数学运算控制
    35.机器人托盘上料程序控制
    37.机器人加工程序控制
    38.机器人码垛程序控制
    39.机器人与PLC通讯程序控制
（二）可编程控制器实训
    1.基本编程指令练习
    2.数据传输功能实训
    3.定时、计数、移位功能实训
    4.比较功能实训
    5.跳转功能的应用实训
    6.子程序调用功能的应用实
    7.中断控制功能的应用实训
    8.交流变频器控制实训
    9.PLC 综合逻辑程序编程与调试
（三）气动技术实训
    1.气动控制回路的安装及调试
    2.电控气动阀的工作原理及应用
    3.真空发生器的工作原理及应用
    4.气源组件的工作原理及应用
    5.气爪的工作原理及应用
    6.各种功能气缸的原理及应用
（四）电气控制技术实训
    1.电气回路的安装及调试
    2.光电传感器的原理及应用
    3.光纤传感器的原理及应用
    4.磁性开关的原理及应用
    5.交流电机控制
    6.变频器的线路连接控制
    7.变频器的参数设置

·配置清单