工业机器人机电自动化实训平台
一、产品描述
5站模块式柔性自动化生产线实训系统是为提高学生动手能力和实践能力而设计生产的一套实用性实验设备。给学生提供了既能满足专业需要又符合实际工业情况的教学环境，使学生将所学的诸多单科专业知识得到全面认识、综合训练和相互提升。每个单元具有一套PLC控制，可“单机/联机”运行，具有较好的柔性。将几个单元模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习，在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站、三站⋯直至多站连接在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
二、功能要求
系统包含了FANUC机器人、机电一体化专业中的气动、电机驱动与控制、PLC、变频器、触摸屏、传感器等多种控制功能。
三、性能参数
1、输入电源：AC220V±10％(单相三线)
2、整机功率：＜1.5kVA
3、外形尺寸：3750×750×1380mm
4、气源压力：0.4MPa
四、系统构成
系统分成5个独立模块，分别是：
第一站:上料检测单元；
职能：完成将工件从上料台依次送到检测工位。
第二站：FANUC机械手搬运站；
职能：完成对工件的搬运。
第三站：分拣单元（气动元件、检测元件、PLC初级综合运用)
职能：完成物料加工属性的检测，例如深度、高度、孔径等属性。
第四站：机械手搬运转移站；
职能：根据上一单元的属性检测，工件可以被直接传输到下一个工作单元。
第五站：传送带站；
职能：完成对工件的输送及分拣。
五、各单元技术参数
（一）上料检测单元
上料检测单元的主要功能是为系统提供加工工件。在管状料仓中最多可存放8个工件。供料过程中，推料气缸从料仓中逐一推出工件，真空吸盘将工件吸起，在摆臂气缸的驱动完成将工件从上料台依次送到检测工位。
配置
序号 | 名称 | 规格 | 备注 |
1 | 实训桌 | ||
2 | 上料机构 | 上料基座，料筒 | |
3 | 气缸 | 摆动气缸，笔形气缸，真空吸盘 | SMC或亚德客 |
4 | 电磁阀 | 4V110-06-DC24V | SMC或亚德客 |
5 | 调速阀 | SMC或亚德客 | |
6 | 气源过滤器 | ||
7 | 光电传感器 | 多种规格 | |
8 | 磁传感器 | CS1-M-S10 CS1-G | |
9 | PLC主机 | FX3U-48MR | |
10 | 通讯模块 | FX3U-485-BD |
（二）FANUC机械手搬运站
由发那科Mate 200iD 4S、柔性流水线模块、PLC控制器、触摸屏、气爪等组成，主要完成对工件的搬运。
1、主要技术指标：
名称 | 型号规格 | 数量 |
工作台 | 860mm ×470mm | 1 |
供电电源/工作电压 | AC220V 50Hz/DC24V 2A | 1 |
工作气压 | 0.5MPa | 共用 |
PLC模块 | PLC选用FX3U-60MR | 1 |
6自由度工业机器人 | 发那科Mate 200iD 4S | 1 |
触摸屏 | 三菱GOT2000系列，7英寸组成； | 1 |
柔性流水线模块 | ①包含三菱FR-D720S-0.4KW变频器1台、三相减速电机1台、到位传感器、传送带1套，实现物料传送类等功能； ②每一站都有独立的控制系统。 | 1 |
气夹 | 缸径：16mm | 2 |
检测传感器 | 磁感式 | 4 |
2、工业机器人技术参数 （发那科Mate 200iD 4S）
轴数量：6轴
功能：搬运
安装类型：桌面式
其他特性：紧凑型
最大载荷：4 kg (8.818 lb)
作用范围：550 mm (21.65 in)
重复精度：0.02 mm (0.0008 in)
（三）分拣单元
分拣单元的完成物料加工属性的检测，例如深度、高度、孔径等属性。将上单元记录的工件属性及加工检测结果分别传送给分拣单元及机械手单元。
配置：
序号 | 名称 | 规格 | 备注 |
1 | 实训桌 | ||
2 | 直流减速电机 | ||
3 | 4工位料盘 | ||
4 | 气缸 | 单杆气缸，双杆气缸 | SMC或亚德客 |
5 | 电磁阀 | 4V110-06-DC24V | SMC或亚德客 |
6 | 调速阀 | SMC或亚德客 | |
7 | 气源过滤器 | ||
8 | 光电传感器 | 多种规格 | |
9 | 磁传感器 | CS1-M-S10 CS1-G | |
10 | PLC主机 | FX3U-48MR | |
11 | 通讯模块 | FX3U-485-BD |
（四）机械手搬运转移站
机械手搬运转移站的主要功能是将加工合格的工件传送到分拣单元，而将加工不合格的工件放置到本单元的废料槽中。整个搬运装置由旋转气缸、标准气缸、伸缩气缸及气爪等多种气动执行元件组成。
配置：
序号 | 名称 | 规格 | 备注 |
1 | 实训桌 | ||
2 | 旋转气缸 | SMC或亚德客 | |
3 | 气缸 | 单杆气缸，双杆气缸， | SMC或亚德客 |
4 | 气动手指 | ||
5 | 电磁阀 | 4V110-06-DC24V | SMC或亚德客 |
6 | 调速阀 | SMC或亚德客 | |
7 | 气源过滤器 | ||
8 | 光电传感器 | 多种规格 | |
9 | 磁传感器 | CS1-M-S10 CS1-G | |
10 | PLC主机 | FX3U-48MR | |
11 | 通讯模块 | FX3U-485-BD |
（五）传送带站
分拣单元的主要功能是根据加工单元传送的加工合格的成品属性通过导向机构，将它们分别输送至对应的滑道中。
配置：
序号 | 名称 | 规格 | 备注 |
1 | 实训桌 | ||
2 | 三相异步电机 | ||
3 | 皮带传送机构 | ||
4 | 变频器 | D720 0.4KW | |
5 | 触摸屏 | 7寸 MCGS | |
6 | 气缸 | 单杆气缸 | SMC或亚德客 |
7 | 电磁阀 | 4V110-06-DC24V | SMC或亚德客 |
8 | 调速阀 | SMC或亚德客 | |
9 | 气源过滤器 | ||
10 | 光电传感器 | 多种规格 | |
11 | 磁传感器 | CS1-M-S10 CS1-G | |
12 | PLC主机 | FX3U-48MR | |
13 | 通讯模块 | FX3U-485-BD |
七、实训内容：（必达项须配备实训项目图纸）
（一）气动系统的安装与调试项目：
选用该装置配置的单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：
1、气动方向控制回路的安装；
2、气动速度控制回路的安装；
3、摆动控制回路的安装；
4、气动顺序控制回路的安装；
5、气动机械手装置的安装；
6、气动系统安装与调试；
（二）电气控制电路的安装和PLC程序编写项目：
选用该装置配置的PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列PLC应用技术工作任务：
1、电动机正反转控制电路的连接与控制程序编写；
2、电动机调速控制电路的连接与控制程序编写；
3、气动方向控制程序编写；
4、气动顺序动作控制程序编写；
5、气动机械手控制程序编写；
6、皮带输送机控制程序编写；
7、机电一体化设备控制程序编写；
8、自动生产线控制程序编写。
（三）机电设备安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
1、传动装置同轴度的调整；
2、皮带输送机的安装与调整；
3、搬运机械手设备安装与调试；
4、物件分拣设备的安装与调试；
5、送料设备的安装与调试；
6、自动生产线设备安装与调试。
（四）自动控制系统安装与调试项目
选用该装置配置的机电一体化设备部件、PLC模块、变频器模块和指令开关、传感器等，可完成下列机电设备安装和机电一体化技术的工作任务：
1、多种传感器的安装与调试；
2、机械手的自动控制；
3、皮带输送机的自动控制；
4、机电一体化设备的自动控制；
5、PLC控制系统的安装与调试；
6、自动生产线的安装与调试。
（五）PLC工业通讯网络的安装及调试
系统选用三菱PLC主控制器，配合FX3U-485BD网络模块，基于本网络通信功能，可完成下列工业现场总线通信技术训练任务：
1、N:N网络的硬件连接、调试
2、N:N网络参数设置、调试
3、基于多台PLC的复杂网络数据读写程序编写与调试
- 工业机器人的调试与应用
1、工业机器人的应用；
2、PLC 的电气设计和应用；
3、传感器的技术和应用；
4、气动技术应用；
5、触摸屏基本控制与设置；
6、工业机器人本体与控制器的安装接线，工业机器人初始化与参数恢复；
7、工业机器人应用夹具选择与设计工业机器人码垛应用编程与调试；
8、工业机器人外围单元的电气连接与调试技术；
9、整机系统和监控系统的数据交换电气连接与调试。
（七）流水线综合实训
模块式柔性自动化生产线实训系统5个工作站各自都有一套PLC主机，可分成8个完全独立的工作站进行实训，在对各单元生产工艺和电气控制系统的构成熟悉后，通过PLC编程可完成：
1、传感器的应用；
2、气动元件的应用；
3、掌握PLC控制技术应用；
4、工件上料程序控制；
5、工件搬运程序控制；
6、工件检测程序控制；
7、工件搬运安装程序控制；
8、工件分类程序控制；
9、多工作工位程序、工作单元联网程序控制；
10、机械手搬运控制、成废品分拣控制；
11、成废品分拣控制；
12、变频调速、传输带控制。
