·設備外觀

·設計簡述

    隨著現代制造業和服務業的轉型升級，工業機器人在測量檢驗、包裝、分揀處理、搬運、碼垛、填裝、機器上下料、裝配、金屬切割、焊接、噴涂等領域得到了越來越多的應用。在不同領域的應用會對機器人的安裝、編程、調試人員提出了不同的要求。
    根據這一工作的需要設計了多機器人制造系統實訓裝置，包括了6個工作站，12道生產工序。6個工作站分別是上料站、組裝雕刻站、加蓋站、自動鎖螺絲站、搬運碼垛站、倉儲工作站、視覺檢測工作站。12道工序分別是輸送托盤上料、A工件上料、B工件上料、A1工件裝配、B1工件裝配、A1工件雕刻、B1工件雕刻、加蓋、視覺檢測、自動鎖螺絲、成品碼垛、倉儲等。適合高等院校、職業院校、技工學校等機器人工程、工業機器人技術、機電技術應用（工業機器人方向）、工業機器人技術應用、工業機器人應用與維護等相關專業的《機器人與控制技術》、《運動控制》、《自動化技術》等課程實訓教學。

·主要參數

    1.工作電源：單相三線AC220V±10%  50Hz；
    2.工作環境：溫度：-10～50℃；環境濕度：≤90％無水珠凝結；
    3.氣源壓力：0.4Mpa～0.6Mpa；
    4.裝置容量：≤10kW；
    5.外形尺寸：6000mm*1760mm*1500mm；
    6.安全保護措施：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合國家標準。

·組成及功能

    裝置主要由6個工作站組成、每個工作站都配有輸送單元、輸送定位裝置、工業機器人、各自工作站的功能結構等。
    整個裝置的工藝流程是對四種不同的工件通過輸送單元到達各個工作站進行組裝、雕刻、裝配、碼垛等工作。
(一) 工業機器人 
    1.工業機器人本體
    ER3A-C60，機器人負載3kg，工作半徑628mm，工作范圍軸1 ±167°速度230°/s軸2 +90°～ -130°速度230°/s軸3 +101°～-71°速度250°/s軸4 ±180°速度320°/s軸5 ±113°速度320°/s軸6 ±360°速度420°/s ；重復定位精度0.02mm。機器人可地面安裝、支架安裝、倒置安裝。
    2.機器人控制器
    配有電源開關、急停按鈕和手自動切換鑰匙開關和運行指示燈、報警指示燈和電源指示；內置數字量不少于12DI/12DO，4AI/4AO，精度12位；配套USB、LAN、RS232、Ethernet通訊組件；具有急停異常、伺服異常、安全維護、起弧異常、用戶坐標異常、工具坐標異常等異常檢出功能；電源電壓單相220V，頻率50Hz-60Hz；工作環境溫度范圍0℃/+45℃；工作環境相對濕度最高95%（無凝露）。
    3.機器人示教器
    采用圖形化彩色觸摸屏，至少有16個薄膜鍵盤、1個急停按鈕，能夠進行熱插拔，運行時可插拔；支持和機器人本體配套，示教盒控制電路的主要功能是對操作鍵進行掃描并將按鍵信息送至控制器,同時將控制器產生的各種信息在顯示屏上進行顯示。
(二) 上料站
    主要功能是將輸送料盤搬到輸送帶上，再分別將工件A或工件B搬到料盤上輸送到一個工作站。該工作站主要包含了輸送單元、工業機器人、兩套搬運夾具、輸送定位裝置、輸送傳動單元、PLC等電氣控制系統。
(三) 組裝雕刻站
    主要的功能是把本站的小工件裝配到輸送線過來的大工件內并對小工件根據工業機器人預先設計的圖案進行雕刻。該工作站主要包括了輸送單元、工業機器人、小工件搬運夾具、雕刻系統、工件庫、輸送定位裝置、輸送傳動單元、PLC等電氣控制系統。
(四) 加蓋站
    主要功能是將前面組裝和雕刻好的工件進行加蓋。該工作站主要包括了輸送單元、工業機器人、工件庫、夾具套件、輸送定位裝置、輸送傳動單元、PLC等電氣控制系統。
(五) 自動鎖螺絲站
    主要功能是將前面裝配好的工件對其四個角落鎖上螺絲，該鎖螺絲機構為全自動。該工作站主要包括了輸送單元、工業機器人、自動鎖螺絲機、輸送定位裝置、PLC等電氣控制系統。
(六) 搬運碼垛站
    主要功能是將前面裝配好的工件進行堆垛，堆垛完成后并送入立體倉庫內。該工作站主要包括了輸送單元、工業機器人、碼垛周轉臺、立體倉庫、工件搬運夾具、堆垛夾具、輸送定位裝置、PLC等電氣控制系統。
(七) 視覺檢測站
    視覺檢測采用 CCD 拍照檢測，有效像素數 640*480，彩色檢測，攝像面 積 4.8mm*3.6mm，場景數 128 個，可存儲圖像數 270 張，可利用流程編輯功能制 作處理流程，支持串行 RS-232C 和網絡 Ethernet 通訊，提供高速輸入 1 點、高速 輸出 4 點、通用輸入 9 點和通用輸出 23 點的并行通信，提供 DVI-I 監控輸出 2) 提供環形光源，內圓直徑 40mm，外圓直徑70mm，供電電壓 24V，供電電流 440mA
(八) 輸送單元
    主體框架采用工業標準4040型材拼裝而成，輸送帶采用PVC材質，選用高強力優質全棉、尼龍、聚酯帆布作帶芯，色澤適度，輕巧耐用。配有交流電機、傳感器等器件，用于傳輸箱體，可進行機器人跟蹤抓取工件。
(九) 可編程控制器和變頻器
      選項一：
    采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-32MR/ES-A，供電電壓AC100～240V，集成16路數字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/16路數字量輸出（繼電器輸出），內置64000步RAM存儲器、7680點輔助繼電器、512點定時器、2點模擬量電位器、高速計數器，集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網絡、MODBUS、CC-Lin通訊，配有通信編程電纜。
    采用三菱第3代小型可編程控制器FX3U-48MT/ES-A，供電電壓AC100～240V，集成24路數字量輸入（DC24V,5～7mA，漏型?源型可切換）/24路數字量輸出（晶體管輸出），內置64000步RAM存儲器、7680點輔助繼電器、512點定時器、2點模擬量電位器、高速計數器，集成RS422接口，支持RS232、RS422、RS485、N:N網絡、MODBUS、CC-Lin通訊，配有通信編程電纜。
    采用三菱D700系列變頻器D720S，功率0.4kW，供電電壓1AC～220V，輸出頻率0.2～400Hz，精度0.01%。集成5路數字量輸入，1路繼電器輸出，1路集電極開路輸出，2路模擬量輸入（0～5V，0～10V，4～20mA），1路模擬量輸出（0～10V）；支持Modbus RTU通訊。具有通用磁通矢量控制、V/F控制、最佳勵磁控制；具備欠電壓、過電壓、過載、接地故障、短路、堵轉、缺相、電機過溫、變頻器過溫、參數錯誤等保護功能。
    選項二：
    采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU SR30，供電電壓AC85～264V，集成18路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/12路數字量輸出（繼電器輸出），內置18KB程序存儲器、12KB數據存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大200KHz），集成RS485接口、以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
    采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU SR40，供電電壓AC85～264V，配有集成24路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/16路數字量輸出（繼電器輸出），內置24KB程序存儲器、16KB數據存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大200KHz），集成RS485接口、以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜。
    采用西門子基本型變頻器V20，功率0.37kW，供電電壓1AC～230V，輸出頻率0～550Hz，精度0.01Hz。帶有RS485通信接口，集成4路數字量輸入，2路繼電器輸出，2路模擬量輸入（±10V，0～10V，0～20mA，12位分辨率），1路模擬量輸出（0～20mA）；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設定V/F控制，磁通電流控制、電壓/頻率控制等工作模式；可進行PID控制、BICO功能、多脈沖高轉矩啟動模式、單脈沖高轉矩啟動模式、防堵模式、多泵控制、彈性電壓提升控制、擺頻功能、滑差補償、雙斜坡、PWM調制；具備霜凍保護、冷凝保護、氣穴保護、動能緩沖、負載故障檢測功能。
（十）氣動系統
    氣動系統主要由空氣壓縮機、氣源處理件、氣動控制系統、氣動執行機構、氣動附件組成。
    采用奧突斯空氣壓縮機，供電電壓AC220V，功率550W，工作壓力0.2-0.8MPa可調。
（十一）電腦桌
    主體部分采用工業標準鋁型材（規格30*30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
    桌面上方設置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
    鍵盤架采用ABS塑料一次性壓制而成，個性化圓角R設計避免撞傷，帶有儲物筆盒，通過加重型軸承導軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如，尺寸480mm*230mm*40mm。
    桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。2寸雙軸承結構，直徑50mm，輪寬25mm，高度75mm，螺桿M10*25。
    尺寸：600mm*560mm*1000mm（桌面離地800mm)。

·實訓項目

    1.工業機器人底座的安裝與調試技術
    2.工業機器人安裝與調試技術
    3.工業機器人夾具安裝與調試技術
    4.工業機器人本體與控制器之間的電氣連接與調試技術
    5.工業機器人示教調試
    6.工業機器人基本指令操作與位置點設置；
    7.通過I/0板對機器人運作的控制
    8.機器人控制數據庫的建立和應用
    9.工業機器人裝配運行的編寫
    10.可編程控制器程序的編寫和設計
    11.能夠按照機器人操作規程對機器人進行安全檢查
    12.根據系統的異常，機械故障進行簡單的維修和保養
    13.工業機器人的日、周、月檢查與維護
    14.供料站技術應用實訓
    15.裝配加工站技術應用實訓
    16.螺絲裝配站技術應用實訓
    17.搬運碼垛站技術應用實訓
    18.視覺檢測站技術應用實訓
    19.氣動夾具技術應用實訓
    20.氣動控制回路的安裝及調試
    21.電控氣動閥的工作原理及應用
    22.氣源組件的工作原理及應用
    23.氣缸的工作原理及應用
    24.機械夾具應用技術實訓
    25.電動夾具應用技術實訓
    26.傳送帶傳動技術應用實訓
    27.基本編程指令練習
    28.數據傳輸功能實驗
    29.定時、計數、移位功能實驗
    20.比較功能實驗
    31.跳轉功能的應用實驗
    32.子程序調用功能的應用實驗
    33.中斷控制功能的應用實驗
    34.PLC程序編程與調試

·配置清單