工业机器人综合应用实训系统

一、产品结要求每个独立的单元由实训桌、执行机构及挂板构成。每套设备除配独立的单元外，还配装配桌、工具柜、电脑桌等。实训桌：采用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑，防火、防水、防腐蚀。实训桌下方装有四个万向

　　一、产品结要求

　　每个独立的单元由实训桌、执行机构及挂板构成。每套设备除配独立的单元外，还配装配桌、工具柜、电脑桌等。

　　实训桌：采用冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑，防火、防水、防腐蚀。实训桌下方装有四个万向轮和四个可调脚，万向轮移动时用，可调脚固定时用。实训桌台面是用铝型材拼接而成，方便学生将工件在其上任意位置、任意方式地安装，而不局限于在给定的孔位上按给定的方式安装。

　　执行机构：采用铝板精加工后组装而成，表面喷砂后阳极氧化，既防腐蚀又美观大方。

　　挂板：斜装于实训桌正下方，可很方便地取、卸。挂板上装有PLC、变频器等电器元件，统一由电缆线及快速插头与实训桌上的执行机构连接。

　　装配桌：有机械装配桌和电气装配桌各一台。均由台身和台面两大部分组成。台身用优质Q235冷轧钢板折弯焊接，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。整个装配桌可随意拆装，方便运输安装。

　　工具柜：用优质Q235冷轧钢板折弯焊接，表面静电喷塑。工具柜有多个抽屉，可储藏工具，放置于装配桌底部一侧。

　　电脑桌：采用优质Q235冷轧钢板折弯焊接加中纤板台面组装而成。下面装4个万向轮。

　　二、产品特点

　　1. 系统应用综合性

　　系统包括了智能装配生产系统、自动包装系统、自动化立体仓库及智能物流系统、自动检测机质量控制系统、生产过程数据采集及控制系统等子系统

　　2. 知识技能全面性

　　设备涉及工业机器人应用技术、PLC及特殊功能模块技术、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、电力电子应用技术、传感器应用技术、气动控制技术、机械装调技术机电一体化知识性能。

　　3. 世界技能大赛标准与国家职业标准相结合：

　　设备是根据世界技能大赛机电一体化项目“WSC2013 TD04”和“WSC2013 IL04”文件的要求，将世界技能大赛技术标准与维修电工国家职业标准相结合。

　　4. 组合灵活性

　　设备按功能化分为5个单元，可灵活搭配;

　　模块化的设计，可以模块装调，位置灵活调整，总装连接迅速方便;

　　单元中自由组合模块连接进行实训;

　　三、产品配置与参数

　　1) 额定电压：AC380V ±10%

　　2) 额定功率：3.3KW

　　3) 环境湿度：≤90%

　　4) 安全保护功能：急停按钮，漏电保护，过流保护等用电安全保护功能

　　5) PLC: 三菱FX3U-48MR 3个 FX3U-64MP 2个

　　6) 伺服：驱动器MR-JE-10A / 电机 HG-KN13J-S100

　　7) 变频器：FR-D720S-0.4K

　　8) 步进驱动器：YKD2305M 步进电机：YK42XQ47-02A

　　9) 机器人：IRB120-3/0.58有效负载3kg

　　10) 设备重量：330kg

　　11) 单站尺寸：L600mm×W720mm×H1500mm

　　12) 设备尺寸：L4800mm×W720mm×H1500mm

　　13) 工作站尺寸：L4800mm×W2500mm×H1500mm

　　四、机电一体化综合实训考核设备成套配置清单

序号	物料名称	规格型号	单位	数量
1	颗粒上料单元	GJR-47	套	1
2	加盖拧盖单元	GJR-26	套	1
3	检测分拣单元	GJR-27	套	1
4	6轴机器人单元	GJR-65	套	1
5	成品入仓单元	GJR-07	套	1
6	电源盒模块	GJR-09	套	1
7	电脑桌	GJR-21	张	2
8	装配桌	GJR-33	张	2
11	产品配件包	GJR-VII	套	1
1)	网络跳线	8P 3M 蓝色	条	1
2)	USB数据线	A型公插头转B型公插头 3M 蓝色	条	1
3)	工业级电源插座	3位10A 带灯开关1.5平方2米线	个	2
4)	PLC编程线	SC-11 3M	条	3
5)	轻型弹簧垫圈GB/T859	Ф8.1mm 不锈钢	个	16
6)	A级平垫圈 GB/T97.1	8.4161.6mm 不锈钢	个	16
7)	内六角圆柱头螺钉	GB/T 70.1 M8*30 不锈钢	个	16
8)	PU气管	US98A-060-040-B 蓝色	米	5
9)	PU气管	US98A-080-060-B 蓝色	米	2
10)	内螺纹直通	ZPCF08-02	个	1
11)	物料盒盖（加工后）	GJR-28-06-002	个	6
12)	标签片(蓝色）	GJR-28-07-004	个	12
13)	标签片(白色）	GJR-28-07-004	个	12
14)	颗粒圆瓶身	GJR-48-001	个	24
15)	蓝色瓶盖	GJR-48-002	个	12
16)	蓝色物料块	GJR-48-003	个	10
17)	白色瓶盖	GJR-48-004	个	12
18)	白色物料块	GJR-48-005	个	50
19)	物料盒底	GJR-28-06-001	个	6
20)	环保柄一字螺丝批	3*75MM（货号：31101）	个	1
21)	9件加长球头内六角	9PCS(1.5-10)MM公制（货号：94301）	套	1
22)	空气压缩机	TYW-1A 12L	台	1
23)	设备使用说明书	GJR-H2U-ABB.SM	本	1
24)	配套光盘(三菱/ABB机器人）	GJR-H2U-ABB.GP	张	1
25)	学生凳组件	塑钢凳面(蓝）+铁质凳	套	4
26)	485通讯线	2芯屏蔽线长2M 两头压线针	条	4
27)	辅助耗材套件盒	GJR	套	1

　　五、设备配置功能说明

序号	配置名称	配置说明及功能描述
1	颗粒上料单元	主要由挂板控制板、上料输送皮带、主输送模块、循环选料模块、上料填装模块、实训桌组成，可进行PLC控制、变频器控制、直流电机控制、传感器设置、气动元件原理等多项实训项目。控制流程如下：上料输送皮带逐个将空瓶输送到主输送带；同时循环选料将料筒内的物料推出，对颗粒物料根据颜色进行分拣；当空瓶到达填装位后，顶瓶装置将空瓶固定，主皮带停止；上料填装模块将分拣到位的颗粒物料吸取放到空瓶内；瓶子内物料到达设定的颗粒数量后，顶瓶装置松开，主皮带启动，将瓶子输送到下一个工位。此单元可以设定多样化的填装方式，可从物料颜色（2种）、颗粒数量（最多4粒）进行不同的组合，产生8种填装方式。
2	加盖拧盖单元	主要由挂板控制板、输送模块、加盖模块、拧盖模块、实训桌组成，可进行PLC控制、传感器设置、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下：瓶子被输送到加盖模块下，加盖位顶瓶装置将瓶子固定，加盖机构启动加盖流程，将盖子（白色或蓝色）加到瓶子上；加上盖子的瓶子继续被送往拧盖机构，到拧盖模块下方，拧盖位顶瓶装置将瓶子固定，拧盖机构启动，将瓶盖拧紧。
3	检测分拣单元	主要由挂板控制板、主输送模块、龙门检测模块、辅输送带组件、分拣机构、实训桌组成，可进行PLC控制、传感器设置、传感器组合检测、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下：拧盖完成的瓶子经过此单元进行检测：回归反射传感器检测瓶盖是否拧紧；龙门机构检测瓶子内部颗粒是否符合要求；对拧盖与颗粒均合格的瓶子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（辅皮带）；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。
4	6轴机器人单元	主要由挂板控制板、升降台A模块、升降台B模块、伯朗特六轴机器人及控制器、实训桌组成，可进行PLC控制、六轴机器人控制、步进驱动器系统控制、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下：两个升降台模块存储包装盒和包装盒盖；A升降台将包装盒推向物料台上；6轴机器人将瓶子抓取放入物料台上的包装盒内；包装盒4个工位放满瓶子后，6轴机器人从B升降台上吸取盒盖，盖在包装盒上；6轴机器人根据瓶盖的颜色对盒盖上标签位分别进行贴标，贴完4个标签等待成品入仓单元入库；
5	成品入仓单元	主要由挂板控制板、堆垛机模块、成品仓库模块、实训桌组成，可进行PLC控制、伺服系统控制、传感器智能系统控制、气动元件原理、机械装调等多项实训项目。控制流程如下：堆垛机模块把机器人单元物料台上的包装盒体吸取出来，然后按要求依次放入仓储相应仓位。2×3的仓库每个仓位均安装一个检测传感器，堆垛机构水平轴为一个精密转盘机构，垂直机构为涡轮丝杆升降机构，均由精密伺服电机进行高精度控制。
6	电源盒模块	具有6个单元交流电源提供，其中有1路为3相5线电源，5路为单相3线电源；同时还具有漏电保护、过流保护等用电安全保护功能。
9	产品配件包	包含了PLC编程线、机器人USB下载线、触摸屏USB下载线、485通讯线、空气压缩机、排插座、物料瓶身、蓝色/白色瓶盖、蓝色/白色物料块、蓝色/白色标签、发货光盘、设备使用说明书、安装螺丝螺母等

　　七、实训项目

　　PLC部分

　　1. PLC编程软件应用

　　2. PLC基本指令的应用

　　3. PLC功能指令的应用

　　4. PLC步进指令的应用

　　5. PLC控制传输带启停

　　6. PLC判断多种物料属性

　　7. PLC判断物料放置位

　　8. PLC对传输带运行的绝对定位控制

　　9. PLC对传输带的混合定位控制

　　10.PLC对6轴机器人的基本动作控制

　　11.利用脉冲指令对步进电机控制

　　12.PLC对6轴工业机器人自动控制

　　13.PLC对堆垛机模块升降控制

　　14.PLC对仓库出库入库自动控制

　　15.PLC对仓库间仓位调配的控制

　　人机界面系统实训

　　1. 软件安装

　　2. 窗口组态

　　3. 工程制作与下载

　　4. PLC寄存器连接

　　5. 简单动画组态

　　6. 报警组态

　　7. 数据存储于PLC或HMI的用法

　　8. 触摸屏监控各工作单元设备

　　9. 触摸屏对整体实训流程监控与管理

　　10.通过触摸屏对整套系统参数设置

　　11.触摸屏对系统报警代码查询与处理

　　12.触摸屏实现故障设置于诊断排除

　　变频器系统实训

　　1. 变频器基本接线操作

　　2. 变频器功能参数设置与操作

　　3. PU操作及外部操作

　　4. 多档转速的PLC控制

　　5. 电机正反转运动控制

　　6. 速度定位系统实训

　　7. 变频器的外部运行、组合运行实训

　　8. 多段速电机控制实训

　　9. 瞬时停电启动控制实训

　　10.面板参数复制实训

　　11.多位置定位参数调节

　　机器人系统实训

　　1. 6轴机器人软件操作

　　2. 6轴机器人程序编写

　　3. 6轴机器人原点与复位

　　4. 6轴机器人点示教实训

　　5. 6轴机器人与PLC I/O通讯实训

　　6. 网络IO监控机器人工作状态

　　7. 6轴机器人位置变量使用实训

　　8. 6轴机器人抓手控制实训

　　9. 6轴机器人位置运算实训

　　步进电机应用实训

　　1. 步进电机接线操作

　　2. 步进驱动器参数设置修改

　　3. 升降台模块升降定位实训

　　4. 步进系统控制实训

　　交流伺服系统实训

　　1. 交流伺服系统基本接线操作

　　2. 放大器参数设置

　　3. 反馈与脉冲数观察

　　4. 脉冲输入控制正反转

　　5. 带速度反馈的脉冲控制正反转

　　6. 故障代码的熟悉与排除

　　传感器部分实训

　　1. 数字光纤传感器对单一颜色分拣实训

　　2. 光电传感器实训

　　3. 磁性开关实训

　　4. 对射型与反射型传感器的应用

　　网络部分实训

　　1. RS485网络实训

　　2. 触摸屏通过PU控制变频器实训

　　3. PLC通过RS指令控制变频器实训

　　4. PLC、触摸屏与变频器通讯控制

　　5. N：N网络搭建与调整实训

　　6. 现场总线网络操作与设置

　　7. 现场总线网络搭建入门

　　机械部分

　　1. 循环选料模块的装调

　　2. 颗粒上料模块的装调

　　3. 输送带模块的装调

　　4. 加盖模块的装调

　　5. 拧盖模块的装调

　　6. 检测模块的装调

　　7. 升降台A模块的装调

　　8. 升降台B模块的装调

　　9. 堆垛机模块的装调

　　10. 成品仓库模块的装调

　　系统调试

　　1. 挂板控制板安装接线实训任务

　　单元模型接线与气路连接调试工作

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