工业机器人机电自动化实训平台,模块式柔性生产实训设备

工业机器人机电自动化实验平台

一、设备描述
5站模型块式柔性自动化生产线实验系统是为提升学生动手能力和实践能力而设计生产的一套实用性实验设备。给学生提供了既能适用专业需要又符合实际工业现象的教学环境，使学生将所学的诸多单科专业知识得到全面认识、综合实训和相互提升。每个单元设定有一套plc控制，可"单机/联机"运行，设定有良好的柔性。将几个单元模型块分开培训可以容纳较多的学生同时学习掌控把握，在基础单元模型块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站⋯直至多站连接在一起，学习掌控把握复杂系统的控制、编程、装配和调节测试技术。

二、功能要求
系统含有了FANUC机器人、机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、变频器、触摸屏、传感器等多种控制功能。
三、功能功能数值
1、写入电源：AC220V±10％(一相三线)
2、整机功率（W）：＜1.5kVA
3、外观尺寸：3750×750×1380mm
4、气源压力：0.4MPa
四、系统包括
系统分成5个单单独模型块，分别是：
第一站:上料检验测试单元；
职能：完成将工件从上料台依次送到检验测试工位。
第二站：FANUC机械手搬运站；
职能：完成对工件的搬运。
第三站：分拣单元（气动元件、检验测试元件、PLC初级综合运用)
职能：完成物料加工属性的检验测试，例如深度、高度、孔径等属性。
第四站：机械手搬运行移站；
职能：按照上一单元的属性检验测试，工件可以被直接传输到下一个作业单元。
第五站：传送带站；
职能：完成对工件的输送及分拣。
五、各单元技术功能数值
（一）上料检验测试单元
上料检验测试单元的主要功能是为系统提供加工工件。在管状料仓中最多可放置8个工件。供料过程中，推料气缸从料仓中逐一推出工件，真空吸盘将工件吸起，在摆臂气缸的驱动完成将工件从上料台依次送到检验测试工位。
配备

序号	名称	规格	备注
1	实验桌
2	上料机构	上料基座，料筒
3	气缸	摆动气缸，笔形气缸，真空吸盘	SMC或亚德客
4	电磁阀	4V110-06-DC24V	SMC或亚德客
5	调节速度阀		SMC或亚德客
6	气源过滤器
7	光电传感器	多种规格
8	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
9	PLC主机	FX3U-48MR
10	通讯模型块	FX3U-485-BD

（二）FANUC机械手搬运站
由发那科Mate 200iD 4S、柔性流水线模型块、PLC控制器、触摸屏、气爪等构成，主要完成对工件的搬运。
1、主要技术功能数值参考规格：

名称	型号规格	数量
作业台	860mm ×470mm	1
供电电源/作业电压（V）	AC220V 50Hz/DC24V 2A	1
作业气压	0.5MPa	共用
PLC模型块	PLC选用FX3U-60MR	1
6自由度工业机器人	发那科Mate 200iD 4S	1
触摸屏	三菱GOT2000系列，7英寸构成；	1
柔性流水线模型块	①含有三菱FR-D720S-0.4KW变频器1台、三相减慢速度电机1台、到位传感器、传送带1套，完成物料传送类等功能； ②每一站全部有单单独的控制系统。	1
气夹	缸径：16mm	2
检验测试传感器	磁感式	4

2、工业机器人技术功能数值 （发那科Mate 200iD 4S）
轴数量：6轴
功能：搬运
装配类型：桌面式
其他特性：紧凑型
最大荷载量：4 kg (8.818 lb)
作用界限：550 mm (21.65 in)
重复精确度：0.02 mm (0.0008 in)
（三）分拣单元
分拣单元的完成物料加工属性的检验测试，例如深度、高度、孔径等属性。将上单元记录的工件属性及加工检验测试成果分别传送给分拣单元及机械手单元。
配备：

序号	名称	规格	备注
1	实验桌
2	直线DC减慢速度电机
3	4工位料盘
4	气缸	单杆气缸，双杆气缸	SMC或亚德客
5	电磁阀	4V110-06-DC24V	SMC或亚德客
6	调节速度阀		SMC或亚德客
7	气源过滤器
8	光电传感器	多种规格
9	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
10	PLC主机	FX3U-48MR
11	通讯模型块	FX3U-485-BD

（四）机械手搬运行移站
机械手搬运行移站的主要功能是将加工合格的工件传送到分拣单元，而将加工不合格的工件放置到本单元的废料槽中。整个搬运装置由旋转气缸、标准气缸、伸缩气缸及气爪等多种气动执行元件构成。
配备：

序号	名称	规格	备注
1	实验桌
2	旋转气缸		SMC或亚德客
3	气缸	单杆气缸，双杆气缸，	SMC或亚德客
4	气动手指
5	电磁阀	4V110-06-DC24V	SMC或亚德客
6	调节速度阀		SMC或亚德客
7	气源过滤器
8	光电传感器	多种规格
9	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
10	PLC主机	FX3U-48MR
11	通讯模型块	FX3U-485-BD

（五）传送带站
分拣单元的主要功能是按照加工单元传送的加工合格的成品属性经过导向机构，将它们分别输送至对应的滑道中。
配备：

序号	名称	规格	备注
1	实验桌
2	三相异步电机
3	皮带传送机构
4	变频器	D720 0.4KW
5	触摸屏	7寸 MCGS
6	气缸	单杆气缸	SMC或亚德客
7	电磁阀	4V110-06-DC24V	SMC或亚德客
8	调节速度阀		SMC或亚德客
9	气源过滤器
10	光电传感器	多种规格
11	磁传感器	CS1-M-S10 CS1-G
12	PLC主机	FX3U-48MR
13	通讯模型块	FX3U-485-BD

七、实验内容：（必达项须配备装备实验项目图纸）
（一）气动系统的装配与调节测试项目：
选用该装置配备的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的作业任务：
1、气动方向控制线路的装配；
2、气动速度控制线路的装配；
3、摆动控制线路的装配；
4、气动顺序控制线路的装配；
5、气动机械手装置的装配；
6、气动系统装配与调节测试；
（二）电气控制电子回路的装配和PLC程序语言编写项目：
选用该装置配备的PLC模型块、变频器模型块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术作业任务：
1、电机正反转控制电子回路的连接与控制程序语言编写；
2、电机调节速度控制电子回路的连接与控制程序语言编写；
3、气动方向控制程序语言编写；
4、气动顺序动作控制程序语言编写；
5、气动机械手控制程序语言编写；
6、皮带输送机控制程序语言编写；
7、机电一体化设备控制程序语言编写；
8、自动生产线控制程序语言编写。
（三）机电设备装配与调节测试项目
选用该装置配备的机电一体化设备部位件、PLC模型块、变频器模型块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备装配和机电一体化技术的作业任务：
1、传动装置同轴度的调节；
2、皮带输送机的装配与调节；
3、搬运机械手设备装配与调节测试；
4、物件分拣设备的装配与调节测试；
5、送料设备的装配与调节测试；
6、自动生产线设备装配与调节测试。
（四）自动控制系统装配与调节测试项目
选用该装置配备的机电一体化设备部位件、PLC模型块、变频器模型块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备装配和机电一体化技术的作业任务：
1、多种传感器的装配与调节测试；
2、机械手的自动控制；
3、皮带输送机的自动控制；
4、机电一体化设备的自动控制；
5、PLC控制系统的装配与调节测试；
6、自动生产线的装配与调节测试。
（五）PLC工业通讯互联网的装配及调节测试
系统选用三菱PLC主控制器，协作FX3U-485BD互联网模型块，基于本互联网通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术实训任务：
1、N:N互联网的硬件连接、调节测试
2、N:N互联网功能数值设定、调节测试
3、基于多台PLC的复杂互联网数值读写程序语言编写与调节测试

• 工业机器人的调节测试与应用

1、工业机器人的应用；
2、PLC 的电气设计和应用；
3、传感器的技术和应用；
4、气动技术应用；
5、触摸屏基础控制与设定；
6、工业机器人本体与控制器的装配接线，工业机器人初始化与功能数值恢复；
7、工业机器人应用夹具选用与设计工业机器人码垛应用编程与调节测试；
8、工业机器人外围单元的电气连接与调节测试技术；
9、整机系统和监控系统的数值交换电气连接与调节测试。
（七）流水线综合实验
模型块式柔性自动化生产线实验系统5个作业站各自全部有一套PLC主机，可分成8个完全单单独的作业站实行实验，在对各单元生产工序技艺和电气控制系统的包括熟悉后，经过PLC编程可完成：
1、传感器的应用；
2、气动元件的应用；
3、掌控把握PLC控制技术应用；
4、工件上料程序控制；
5、工件搬运程序控制；
6、工件检验测试程序控制；
7、工件搬运装配程序控制；
8、工件分类程序控制；
9、多作业工位程序、作业单元联网程序控制；
10、机械手搬运控制、成废品分拣控制；
11、成废品分拣控制；
12、变频调节速度、传输带控制。