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智能控制柔性生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓系統

一、技術(shù)性能要求
1、設備整體尺寸:長(cháng)5650×寬1100×高2000mm
2、氣源:功率750W、壓力0.7MPa、排氣量60L/Min、容量18L
3、電源:AC3800V ±10% 50Hz、容量≤5kVA;
4、工作環(huán)境:環(huán)境溫度范圍為-5℃~+40℃ 相對濕度<85%(25℃)
二、設備簡(jiǎn)介
智能型柔性生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)訓系統是以工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線(xiàn)為原型,開(kāi)發(fā)的智能產(chǎn)線(xiàn)機電一體化教學(xué)、實(shí)驗綜合應用平臺,使學(xué)生對工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際過(guò)程有大體的了解,掌握工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程一些實(shí)際應用技術(shù)。
該系統是將機器人技術(shù)、視覺(jué)檢測技術(shù)、流水線(xiàn)技術(shù)、氣壓技術(shù),PLC控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)和系統工程有機的融于一體,是現今工業(yè)自動(dòng)化流水線(xiàn)柔性系統的縮影。與目前工學(xué)院機械制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)和機械電子工程專(zhuān)業(yè)的培養目標相契合,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)際又能滿(mǎn)足我院自動(dòng)化控制、機器人等專(zhuān)業(yè)創(chuàng )新、實(shí)驗、實(shí)訓教學(xué)需要。
本系統由總控單元、供料單元、數控三維拋光機單元、工業(yè)機器人單元、激光雕刻機單元、檢測單元、自動(dòng)輸送線(xiàn)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、工具換裝單元等組成。

三、各單元介紹
1.總控單元
總控單元是各單元程序執行和動(dòng)作流程的總控制端,是工作站的核心單元,由工作臺、智能電源管理模塊、雙系統控制模塊、氣源模塊、MES顯示終端、交換機、人機交換組件等構成??刂颇K由S7-1200系列及FX3U系列兩種系統的 PLC 和工業(yè)交換機構成,PLC 通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和cc-link現場(chǎng)總線(xiàn)與各單元控制器和遠程IO 模塊實(shí)現信息交互,用戶(hù)可根據需求自行編制程序實(shí)現流程功能。雙系統通訊線(xiàn)纜可以實(shí)現快速連接,HMI人機界面可對應用平臺實(shí)現信息監控、流程控制、訂單管理等功能。
2.供料單元
供料單元用于亞克力工件原材料的存放。由工作臺、三層立體倉庫、遠程 IO 模塊、光電傳感器、安全光幕等組件。立體倉庫為三層九倉位結構,每個(gè)倉位可存放一個(gè)零件,每個(gè)倉位對應一個(gè)光電傳感器檢測庫位狀態(tài);立體倉庫貨架配置一組安全光幕用以保護機器人抓取工件時(shí)操作者安全。安裝板為鋁全金加工而成,底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)和固定。
3.數控三維拋光機單元
數控三維拋光機單元用于亞克力工件數控三維拋光加工。由主軸電機、三軸滾珠絲桿移動(dòng)平臺、直線(xiàn)導軌、機械結構件、氣動(dòng)門(mén)自動(dòng)防護罩、氣動(dòng)夾具、數控運動(dòng)控制器、遠程 IO 模塊、光電傳感器、接近傳感器、磁性傳感器、電磁閥組、氣動(dòng)元件等組件。XYZ有效行程150*250*80mm,主軸電機100W電機,控制器兼容軟件Artcam、type3、CAD、文泰等多種CAM/CAD制圖軟件,重復精度0.01mm。安裝板為鋁全金加工而成,底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)和固定。
拋光機加工后機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(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),由總控單元協(xié)調處理,將工件進(jìn)行輸送至下一級進(jìn)行處理。
4.工業(yè)機器人單元
工業(yè)機器人單元主要用于多個(gè)單元之間工件的搬運。由IRB120工業(yè)機器人、直線(xiàn)地軌移動(dòng)平臺(帶防護罩)、伺服電機及驅動(dòng)、機械結構件自動(dòng)夾具、工具快換裝置、遠程 IO 模塊、接近傳感器、磁性傳感器、電磁閥組氣動(dòng)元件等組件。安裝板移動(dòng)板均為鋁全金加工而成,底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)和固定。
5.工具換裝單元
工具快換模塊采用工業(yè)級氣動(dòng)快換,能夠完成氣路、電路自動(dòng)結合,配合機器人完成多種工具的靈活切換??鞊Q設計有防錯結構,有效防止快換位置錯亂引發(fā)的碰撞事故。包含氣夾、吸盤(pán)、畫(huà)筆等工裝夾具。有效尺寸:φ250*210mm,上下面板均為鋁全金加工而成,立柱為工業(yè)鋁型材,底板加工腰形安裝孔,可靈活移動(dòng)和固定。
6.激光雕刻機單元
激光雕刻機單元主要完成亞克力工件內部三維立體圖案和文字的激光雕刻。由機器電氣控制柜、激光內雕刻機器、控制器、遠程 IO 模塊、光電傳感器等組成。底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)和固定。通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與主控單元實(shí)時(shí)通信,根據訂單要求完成全自動(dòng)激光雕刻加工處理。
雕刻完畢后,機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(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),由總控單元協(xié)調處理,將工件進(jìn)行輸送至下一級進(jìn)行處理。
7.檢測單元
檢測單元主要用于激光加工后的亞克力工件(外觀(guān)、尺寸、面積、高度、內部圖案)的檢測識別。由FH-L550視覺(jué)系統、遠程 IO 模塊、可調光源、位移傳感器、導桿氣缸、電磁閥、磁性傳感器、光電傳感器等組成。底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)和固定。
經(jīng)過(guò)外形尺寸及缺損檢測、雕刻文字圖案匹配及完整度檢測,將不合格的工件分揀出來(lái)放入輸送線(xiàn)做集中回收處理。
合格產(chǎn)品工件將被機器人拾取并將工件放至下一工序單元,并反饋信息至總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),由總控單元協(xié)調處理。
8.自動(dòng)輸送線(xiàn)分揀單元
自動(dòng)輸送線(xiàn)分揀單元可根據程序實(shí)現對不同零件的分揀動(dòng)作。由工作臺、中空傳輸帶、交流減速電機、變頻器、編碼器編碼器、對射光電傳感器、工具阻擋定位加緊機構、分揀機構、分揀工位、RFID 模塊、導桿氣缸、電磁閥、磁性傳感器、電容傳感器、遠程 IO 模塊等組件構成。底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)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 根據信息內容控制傳輸帶將零件送至相應的分揀機構前;分揀機構根據程序要求在不同位置攔截傳輸帶上的零件,并將其推入指定的分揀工位;分揀工位可通過(guò)定位機構實(shí)現對滑入零件準確定位,并設置有傳感器檢測當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)工位可存放三個(gè)零件。執行原件和反饋信號均由遠程 IO 模塊通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或cc-link工業(yè)總線(xiàn)傳輸到總控單元。
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)出庫和移載的功能。由步進(jìn)減速電機、凸輪往復機械手、氣動(dòng)吸盤(pán)、直線(xiàn)導軌、凸輪移動(dòng)槽、限位緩存機構、接近傳感器、光電傳感器、磁性傳感器、RFID電子標簽、單桿氣缸、井式上料機構、頂升機構、電磁閥、遠程 IO 模塊等組成,整體結構設計堅固而緊湊,平穩可靠,機械傳動(dòng)設計精巧美觀(guān)。底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)和固定。
執行原件和反饋信號均由遠程 IO 模塊通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或cc-link工業(yè)總線(xiàn)傳輸到總控單元。
10.包裝盒封蓋自動(dòng)裝配單元
包裝蓋自動(dòng)裝配單元主要完成包裝盒的自動(dòng)出庫和裝配的功能。由步無(wú)桿氣缸、直線(xiàn)方形導軌、旋轉氣缸、氣爪、阻擋定位機構、限位緩存機構、接近傳感器、光電傳感器、磁性傳感器、導桿氣缸、井式上料機構、頂升機構、電磁閥、遠程 IO 模塊等組成,體現了多種機械自動(dòng)化搬運機構,平穩可靠,機械設計精巧美觀(guān)。底板加工腰形安裝孔,可以整體拆卸靈活移動(dòng)和固定。
執行原件和反饋信號均由遠程 IO 模塊通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或cc-link工業(yè)總線(xiàn)傳輸到總控單元。





