机电一体化智能实训平台
时间: 2024-07-27 04:12:48 | 作者: 仪表箱
本装置是一种典型的机电一体化产品，涉及专业的岗位面向包括电气控制管理系统安装、调试、维护岗位，职业工种为维修电工、装配钳工、机械设施安装工。设备综合运用工业机器人应用技术、PLC控制技术、机器视觉技术、射频识别技术、触摸屏应用技术、通信应用技术、交流伺服应用技术、交流变频应用技术、传感器应用技术、气动控制技术、机械装调技术及机电一体化高新技术的综合应用。通过模块化的设计，每个单元可以单独安装、调试、运行、教学、实训，学员可以从模块化到整个单元、从单机到联机、从简单到复杂得学习各种机电一体化技术。整个设备共有多个单元，通过不同单元配置形式能够获得多种不同功能设备，以此来实现不同的教学内容。适合于各类职业院校、技工院校用于机电一体化、工业自动化及维修电工高级技术的实训考核，可完成单站和整个生产线的安装、编程、调试、故障排查及生产线优化设计的综合工作任务。
该设备由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元和智能仓储单元组成，包括了智能装配、自动包装、自动化立体仓储及智能物流、自动检验测试质量控制、生产的全部过程数据采集及控制管理系统，是一个完整的智能工厂模拟装置。应用了工业机器人技术、PLC控制技术、机器视觉技术、射频识别技术、变频控制技术、伺服控制技术、工业传感器技术、电机驱动技术等工业自动化有关技术，可实现空瓶上料、颗粒物料上料、颗粒填装、加盖、拧盖、物料检测、瓶盖检测、成品分拣、机器人抓取入盒、盒盖包装、入库等智能生产全过程。
产品主要由颗粒上料单元、加盖拧盖单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元、智能仓储单元、装配工作台、电脑桌组成。各单元都具有独立的PLC控制、有独立的按钮输入与指示灯输出，各单元既可以独立运行、又能够最终靠通信进行联机控制。
颗粒上料单元主要由工作实训平台、圆盘输送机构模块、上料输送机构模块、主输送机构模块、颗粒上料机构模块、颗粒装填机构模块及其控制管理系统等组成。工作实训平台整体采用铝型材框架结构，尺寸约800mm×1040mm×850mm，正面采用开关自动门设计，按下开门按钮门能自动打开并自动亮灯电气控制挂板自动推出，按下关门按钮门能自动关闭并自动关灯电气控制挂板自动收回，桌体封板采用1.5mm厚的优质钢板，经过机械加工成型，外表面喷涂环氧聚塑，整机既坚固耐用，又美观大方，桌面采用20×80mm优质铝型材拼接成型，可根据执行机构的联机情况随意调整安装的地方；圆盘输送机构模块有料盘、导向机构、旋转电机等组成，实现瓶身的自动供给；颗粒上料机构模块由两条皮带组成，两条皮带不同方向运行，通过导向机构实现颗粒物料定向选料，将颗粒输送到料槽；颗粒装填机构底部装有0-180度可调节旋转气缸，上部装有升降气缸，通过前部吸盘吸取物料到物料瓶；控制管理系统布置于电气控制挂板上，配置有PLC系统、交流变频系统和与控制要求配套的低压控制器件，按钮操作面板10mm厚的铝合金板加工而成，表面贴有PVC面皮，印有安全需要注意的几点信息，控制按钮采用方型按键设计，设置有“启动、停止、复位、单机、联机、急停、开关门”等控制功能。
通过圆盘输送机构将空瓶逐个输送到上料输送线上，上料输送皮带逐个将空瓶输送至填装输送带上；同时颗粒上料机构中料筒推出物料，将物料输送至取料槽；当空瓶到达填装位后，定位夹紧机构将空瓶固定；吸取机构将分拣到的颗粒物料吸取并放到空瓶内；瓶内颗料物料达到设定的数量后，定位夹紧机构松开，皮带启动，将瓶子输送到下一个工位。本单元可选择多样化的填装方式，可根据物料颜色进行不通方式的组合（最多装填4颗）。
加盖拧盖单元主要由工作实训平台、加盖执行机构、拧盖执行机构、物料传输皮带、备用瓶盖料仓及其控制管理系统等组成。工作实训平台整体采用铝型材框架结构，尺寸约800mm×1040mm×850mm，正面采用开关自动门设计，按下开门按钮门能自动打开并自动亮灯电气控制挂板自动推出，按下关门按钮门能自动关闭并自动关灯电气控制挂板自动收回，桌体封板采用1.5mm厚的优质钢板，经过机械加工成型，外表面喷涂环氧聚塑，整机既坚固耐用，又美观大方，桌面采用20×80mm优质专业铝型材拼接成型，可根据执行机构的联机情况随意调整安装的地方；加盖执行机构由推料气缸、加盖升降气缸、压料气缸、取料吸盘、料筒组成，自动完成对瓶子的加盖；拧盖执行机构由拧盖电机、拧盖升降气缸组成，自动完成对瓶子的拧盖；备用瓶盖料仓可进行插拔式快速更换；控制管理系统布置于电气控制挂板上，配置有PLC系统和与控制要求配套的低压控制器件，按钮操作面板10mm厚的铝合金板加工而成，表面贴有PVC面皮，印有安全需要注意的几点信息，控制按钮采用方型按键设计，设置有“启动、停止、复位、单机、联机、急停、开关门”等控制功能。
瓶子被输送到加盖机构后，夹盖定位夹紧机构将瓶子固定，加盖机构启动加盖程序，将盖子加到瓶子上；加上盖子的瓶子继续被送往拧盖机构，到拧盖机构下方，拧盖定位夹紧机构将瓶子固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。瓶盖分为白色和蓝色两种。
检测分拣单元由工作实训平台、检验测试的机构、物料传输皮带、不合格品分拣机构、RFID识别机构、视觉检验测试的机构及其控制管理系统等部分所组成，工作实训平台整体采用铝型材框架结构，尺寸约800mm×1040mm×850mm，正面采用开关自动门设计，按下开门按钮门能自动打开并自动亮灯电气控制挂板自动推出，按下关门按钮门能自动关闭并自动关灯电气控制挂板自动收回，桌体封板采用1.5mm厚的优质钢板，经过机械加工成型，外表面喷涂环氧聚塑，整机既坚固耐用，又美观大方，桌面采用20×80mm优质专业铝型材拼接成型，可根据执行机构的联机情况随意调整安装的地方；检验测试的机构采用一体式结构，装置有反射式传感器和光纤式传感器，能进行物料有无、瓶盖拧紧与否等工况的检测，检验测试的机构还装置有反应检测合格与否信号的彩灯，能根据物料的合格情况做不同显示；单元还包括RFID读写器和机器视觉，其中RFID能对每个瓶子内的电子标签进行识别读取，视觉传感器能对瓶盖进行颜色或内容的识别；控制管理系统布置于电气控制挂板上，配置有PLC系统和与控制要求配套的低压控制器件，按钮操作面板10mm厚的铝合金板加工而成，表面贴有PVC面皮，印有安全需要注意的几点信息，控制按钮采用方型按键设计，设置有“启动、停止、复位、单机、联机、急停、开关门”等控制功能。
拧盖后的瓶子经过此单元进行仔细的检测，进料传感器检验测试是否有物料进入，回归反射传感器检验测试瓶盖是否拧紧；检验测试的机构检测瓶子内部颗粒是不是满足要求，并进行瓶盖颜色判别区分；拧盖或颗粒不合格的瓶子被分拣机构推送到废品皮带上（短皮带）；废品皮带上又包含3个分拣机构，可以分别对颗粒数量不合格、瓶盖未拧紧、颗粒和瓶盖均不合格的物料进行分拣；拧盖与颗粒均合格的瓶子被输送到皮带末端，等待机器人搬运；配有彩色指示灯，可根据物料情况做不同显示。
工业机器人搬运单元主要由工作实训平台、6轴工业机器人、物料提升机构、装配台、标签库及其控制管理系统等组成。工作实训平台整体采用铝型材框架结构，尺寸约800mm×1040mm×850mm，正面采用开关自动门设计，按下开门按钮门能自动打开并自动亮灯电气控制挂板自动推出，按下关门按钮门能自动关闭并自动关灯电气控制挂板自动收回，桌体封板采用1.5mm厚的优质钢板，经过机械加工成型，外表面喷涂环氧聚塑，整机既坚固耐用，又美观大方，桌面采用20×80mm优质专业铝型材拼接成型，可根据执行机构的联机情况随意调整安装的地方；6轴工业机器人，载重量≥2Kg，工业机器人配置有气动手抓＋真空吸盘复合夹具，可实现搬运、装配、贴标等功能；物料提升机构采用步进电机控制，可同时储放三个物料，能根据使用情况实现自动提升；挡料机构和定位机构装在装配台上，供物料盒的准确定位装盒；控制管理系统布置于电气控制挂板上，配置有PLC系统、步进驱动以及与控制要求配套的低压控制器件，按钮操作面板10mm厚的铝合金板加工而成，表面贴有PVC面皮，印有安全需要注意的几点信息，控制按钮采用方型按键设计，设置有“启动、停止、复位、单机、联机、急停、开关门”等控制功能。
工业机器人搬运单元，A料盒补给升降机构平台与B料盖补给升降平台分别将料盒与料盖提升起来，装配台挡料气缸伸出，并A料盒补给升降机构平台将料盒推出至装配台上，装配台夹紧气缸将物料盒固定定位，工业机器人前往前站搬运瓶子至装配台物料盒内，待工业机器人将四个瓶子放满后，工业机器人将料盒盖吸取并将前往装配台进行装配，工业机器人前往标签模块，吸取对应的标签并依次按照瓶盖上的颜色对应的依次贴标。
智能仓储单元主要由工作实训平台、立体仓库、四轴堆垛机构、触摸屏及其控制管理系统等组成，工作实训平台整体采用铝型材框架结构，尺寸约800mm×1040mm×850mm，正面采用开关自动门设计，按下开门按钮门能自动打开并自动亮灯电气控制挂板自动推出，按下关门按钮门能自动关闭并自动关灯电气控制挂板自动收回，桌体封板采用1.5mm厚的优质钢板，经过机械加工成型，外表面喷涂环氧聚塑，整机既坚固耐用，又美观大方，桌面采用20×80mm优质专业铝型材拼接成型，可根据执行机构的联机情况随意调整安装的地方；立体仓库由两座3×3的仓库组成，共18个库位，仓位上有与物料盒规格尺寸一致的凹槽，便于物料盒的存储和精准定位，每仓位均安装有检测传感器，可实时反应仓位的存储状态；堆垛机构水平轴移动为同步带传动机构，堆垛机构水平轴旋转为一个涡轮蜗杆旋转机构，垂直机构为直线模组升降机构，货叉机构为气缸结构，由2个精密伺服电机，1个步进电机共同进行高精度控制；控制管理系统布置于电气控制挂板上，配置有PLC系统、交流伺服系统和与控制要求配套的低压控制器件，按钮操作面板10mm厚的铝合金板加工而成，表面贴有PVC面皮，印有安全需要注意的几点信息，控制按钮采用方型按键设计，设置有“启动、停止、复位、单机、联机、急停、开关门”等控制功能。
堆垛机构把机器人单元物料台上的包装盒体叉取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位，可进行产品的出库、入库、移库等操作。
由台身、台面和工具柜三大部分所组成。台身用钣金折弯焊接喷塑后组装连接，台面用高密度中纤板，表面贴压防火板，耐腐蚀、防静电。插座不占用台面空间；带一体化存储式工具柜，2层抽屉式，带管理功能。尺寸：1200mm×750mm×800mm(长×宽×高)。
工业机器人离线编程仿真软件，可实现实训设备的1:1仿真模拟运行，支持多个型号工业机器人从3D模型导入-轨迹规划-运动仿真-机器人轨迹和工艺双重代码输出，实现离线编程，同时集成碰撞检测、关节限位调整、轨迹补偿、动画输出于一体，可快速生成效果逼真的模拟动画。广泛应用于打磨、去毛刺、焊接、激光切割等领域。