智能控制柔性生产线实训系统,机电一体化综合实训室设备

智能控制柔性生产线实验系统

一、技术功能要求

1、设备整体尺寸：长5650×宽1100×高2000mm

2、气源：功率（W）750W、压力0.7MPa、排气量60L/Min、容量（KV）18L

3、电源：AC3800V ±10% 50Hz、容量（KV）≤5kVA；

4、作业环境：环境温度（℃）界限为-5℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）

二、设备简介

智能型柔性生产线实验系统是以工业生产中的自动化装配生产线为原型，研发的智能产线机电一体化教学、实验综合应用平台，使学生对工业生产的实际过程有大体的理解，掌控把握工业生产过程一些实际应用技术。

该系统是将机器人技术、视觉检验测试技术、流水线技术、气压技术，plc控制技术、物联网通讯技术和系统工程有机的融于一体，是现今工业自动化流水线柔性系统的缩影。与目前工学院机械制造及自动化专业和机械电子工程专业的培养目标相契合，与专业课程想配套。既符合工业自动化生产实际又能适用我院自动化控制、机器人等专业创新、实验、实验教学需要。

本系统由总控单元、供料单元、数控三维（3D）抛光机单元、工业机器人单元、激光雕刻机单元、检验测试单元、自动输送线分拣单元、包装盒自动上料单元、包装盒封盖自动装配单元、工量具换装单元等构成。

三、各单元简介

1.总控单元

总控单元是各单元程序执行和动作流程的总控制端，是作业站的核心单元，由作业台、智能电源管理模型块、双系统控制模型块、气源模型块、MES显露终端、交换机、人机交换结合套件等包括。控制模型块由S7-1200系列及FX3U系列两种系统的 PLC 和工业交换机包括，PLC 经过工业以太网和cc-link现场总线与各单元控制器和远程IO 模型块完成信息交互，用户可按照需求自行编制程序完成流程功能。双系统通讯线缆可以完成快速连接，HMI人机界面HMIHMI可对应用平台完成信息监控、流程控制、订单管理等功能。

2.供料单元

供料单元用来亚克力工件原材料的放置。由作业台、三层立体仓库、远程 IO 模型块、光电传感器、安全光幕等结合套件。立体仓库为三层九仓位构造，每个仓位可放置一个零件，每个仓位对应一个光电传感器检验测试库位状态；立体仓库货架配备一组安全光幕用以保护机器人抓取工件时实操者安全。装配板为铝全金加工而成，底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。

3.数控三维（3D）抛光机单元

数控三维（3D）抛光机单元用来亚克力工件数控三维（3D）抛光加工。由主轴电机、三轴滚珠丝杆位移平台、直线导轨、机械构造件、气动门自动防护罩、气动夹具、数控动作控制器、远程 IO 模型块、光电传感器、接近传感器、磁性传感器、电磁阀组、气动元件等结合套件。XYZ有效行程150*250*80mm，主轴电机100W电机，控制器兼容系统Artcam、type3、CAD、文泰等多种CAM/CAD制图系统，重复精确度0.01mm。装配板为铝全金加工而成，底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。

抛光机加工后机器人拾取并将工件放回至下一工序单元，并反馈信息至至总线互联网，由总控单元协调处置整理，将工件实行输送至下一级实行处置整理。

4.工业机器人单元

工业机器人单元主要用来多个单元之间工件的搬运。由IRB120工业机器人、直线地轨位移平台（带防护罩）、伺服电机及驱动、机械构造件自动夹具、工量具快换装置、远程 IO 模型块、接近传感器、磁性传感器、电磁阀组气动元件等结合套件。装配板位移板均为铝全金加工而成，底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。

5.工量具换装单元

工量具快换模型块应用工业级气动快换，能够完成气路、电子回路自动集合，协作机器人完成多种工量具的灵活变换。快换设计有防错构造，有效防止快换位置错乱引发的碰撞事故。含有气夹、吸盘、画笔等工装夹具。有效尺寸：φ250*210mm，上下操作面板均为铝全金加工而成，立柱为工业铝型材，底层基板加工腰形装配孔，可灵活位移和固定。

6.激光雕刻机单元

激光雕刻机单元主要完成亚克力工件内部三维（3D）立体图案和文字的激光雕刻。由机器电气控制储物储物柜、激光内雕刻机器、控制器、远程 IO 模型块、光电传感器等构成。底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。经过现场总线互联网与主控单元就地实时通信，按照订单要求完成全自动激光雕刻加工处置整理。

雕刻完毕后，机器人拾取并将工件放回至下一工序单元，并反馈信息至总线互联网，由总控单元协调处置整理，将工件实行输送至下一级实行处置整理。

7.检验测试单元

检验测试单元主要用来激光加工后的亚克力工件（外观、尺寸、面积、高度、内部图案）的检验测试识别。由FH-L550视觉系统、远程 IO 模型块、可调光源、位移传感器、导杆气缸、电磁阀、磁性传感器、光电传感器等构成。底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。

经过外观尺寸及缺损检验测试、雕刻文字图案匹配及完整度检验测试，将不合格的工件分拣出来放入输送线做集中回收处置整理。

合格设备工件将被机器人拾取并将工件放至下一工序单元，并反馈信息至总线互联网，由总控单元协调处置整理。

8.自动输送线分拣单元

自动输送线分拣单元可按照程序完成对不一样零件的分拣动作。由作业台、中空传输带、交流ACAC减慢速度电机、变频器、编码器编码器、对射光电传感器、工量具阻挡定位加紧机构、分拣机构、分拣工位、RFID 模型块、导杆气缸、电磁阀、磁性传感器、电容传感器、远程 IO 模型块等结合套件包括。底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。

RFID 读写器读取零件上电子芯片信息后，将信息传递给 PLC，PLC 按照信息内容控制传输带将零件送至相应的分拣机构前；分拣机构按照程序要求在不一样位置拦截传输带上的零件，并将其推入指定的分拣工位；分拣工位可经过定位机构完成对滑入零件准确定位，并设定有传感器检验测试当前工位是否存有零件；分拣单元共有三个分拣工位，一个废品回收工位，每个工位可放置三个零件。执行原件和反馈信号均由远程 IO 模型块经过工业以太网或cc-link工业总线传输到总控单元。

9.包装盒自动上料单元

包装盒自动上料单元主要完成包装盒的自动出库和移载的功能。由步进减慢速度电机、凸轮往复机械手、气动吸盘、直线导轨、凸轮位移槽、限位缓存机构、接近传感器、光电传感器、磁性传感器、RFID电子标签、单杆气缸、井式上料机构、顶升机构、电磁阀、远程 IO 模型块等构成，整体构造设计坚固而紧凑，平稳可靠，机械传动设计精巧美观。底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。

执行原件和反馈信号均由远程 IO 模型块经过工业以太网或cc-link工业总线传输到总控单元。

10.包装盒封盖自动装配单元

包装盖自动装配单元主要完成包装盒的自动出库和装配的功能。由步无杆气缸、直线方形导轨、旋转气缸、气爪、阻挡定位机构、限位缓存机构、接近传感器、光电传感器、磁性传感器、导杆气缸、井式上料机构、顶升机构、电磁阀、远程 IO 模型块等构成，体现了多种机械自动化搬运机构，平稳可靠，机械设计精巧美观。底层基板加工腰形装配孔，可以整体拆卸灵活位移和固定。

执行原件和反馈信号均由远程 IO 模型块经过工业以太网或cc-link工业总线传输到总控单元。