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机电一体化智能实训平台

时间:2024-09-17作者: 人物雕塑

  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。

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