一、設備簡述

2012年7月發布的《"十二五"戰略性新興產業發展規劃》指出，在智能制造裝備產業要大力推進自動控制系統、工業機器人、關鍵零部件等裝置的開發和產業化，開展基于機器人的自動化成形與加工裝備生產線、自動化倉儲與分揀系統以及數字化車間等典型智能裝備與系統的集成創新，推進智能制造技術和裝備在石油加工、煤炭開采、發電、環保、紡織、冶金、建材、機械加工、食品加工等典型領域中的示范應用。

工業智能制造實訓系統重點研究智能化生產系統及過程，主要涉及整個企業的生產物流管理和人機互動在工業生產過程中的應用。同時結合企業生產物流運營模式，結合學校電子技術、機電一體化、電氣自動化、生產管理、物流管理及其相關專業現階段建設情況，以及工業智能工廠實驗室規劃理念，進行綜合且專業化的設計，以工業4.0和“互聯網+”模式為實訓教學研究載體，構建一個高端精細化實體制造企業運作模式的實驗室。

本工作站包含了搬運碼垛、視覺分揀、運輸、入庫等工藝過程。同時工作站集成配套了離線編程軟件，軟件中內嵌工作站三維模型環境，可以直接實現計算機輔助編程應用。適合職業院校、技工學校自動化類相關專業《工業機器人與控制技術》、《自動化技術》等課程的實訓教學，適合自動化技術人員進行工程訓練及技能學習。

二、設備主要參數

1、輸入電源：單相三線 AC220V±10% 50Hz；

2、工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m；

3、裝置容量：＜3kVA；

4、外形尺寸：2000mm×1200mm×1500mm；

5、安全保護：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合標準。

三、設備組成及功能

(一) IRB120六自由度機器人工作站

由機器人本體、機器人控制器、示教器等組成。

1、工業機器人本體

機器人負載≥3kg工作半徑≥580mm，工作范圍軸1 +165°～ -165°速度250°/s軸2 +110°～ -110°速度250°/s軸3 +70°～ -90°速度250°/s軸4 +160°～ -160°速度320°/s軸5 +120°～ -120°速度320°/s軸6 +400°～ -400°速度420°/s ；TCP速度不低于6.0m/S，加速度不低于28m/s；重復定位精度≤0.01mm；集成不少于10路信號源，4路氣源。機器人可任意角度進行安裝。

2、機器人控制器

IRC5是ABB第五代機器人控制器,采用RAPID工業機器人編程語言；內置數字量不少于16DI/16DO；可擴展電子限位開關、5路安全輸出（1-7軸監測）等安全選項；提供SafeMove功能，可實現靜態、速度、位置、方向監測（機器人及附加軸）和至少8路功能啟動安全輸入和8路監測輸出；配套PROFINET工業以太網通訊組件；電源電壓單相222V，頻率50Hz/60H；工作環境溫度范圍0℃～ +45℃；工作環境相對濕度95%（無凝露）。

3、機器人示教器

采用圖形化彩色觸摸屏，觸摸屏不小于6.5寸，至少有10個鍵薄膜鍵盤、1個急停按鈕，功能可自定義；配備操縱桿，可控制多個軸運動；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。

4、底座

采用優質鋁板，尺寸250mm×250mm×15mm。上面配置工業導軌，可以有效的進行位移。

5、離線編程仿真軟件（RobotStudio基本版）

提供所選的RobotStudio功能，如配置，編程和運行虛擬控制器。還可以通過以太網對實際控制器進行編程，配置和監控等在線操作。

(二) 快換工具

搬運手爪工裝

1、工具快換系統：機器人手臂安裝有法蘭端快換模塊，可實現不同工具間無需人為干涉自動完成切換，6路氣動信號，額定負載5kg，厚度38mm。

2、夾爪工具：含有工具端快換模塊與法蘭端快換模塊配套，可穩固抓取搬運碼垛物料，夾頭為鋁合金材質，采用氣動驅動，重復精度±0.01mm，閉合夾持力45N，開閉行程10mm。配有握力傳感器可以在觸摸屏上顯示當前握力。

3、吸盤工具：含有工具端快換模塊與法蘭端快換模塊配套，結構為鋁合金材質，4mm直徑吸盤1個，20mm直徑吸盤2個，可穩固抓取各種形狀的芯片零件及蓋板。

(三) 碼垛單元

1、原料臺由鋁型材配合導槽構成，利用高度差實現物料自動排列，可滿足多個物料的存儲。

2、碼垛臺由臺面和支撐構成，臺面為POM，尺寸140mm×110mm×10mm，采用鋁合金型材支撐，高度160mm，可滿足多種形式的碼垛。

3、包含模擬物料，材質PVC，數量6個，采用工形設計方便夾爪夾持，可實現在兩個碼垛臺間的搬運、碼垛實訓。

模擬流水線單元：

1、包含一個多功能料井，鋁合金材質，兼容三種不同形狀(正方形、長方形、圓形)的物料塊，能以固定的姿態到達料井底部；

2、料井側面采用反射型光纖傳感器，

3、包含一個自動上料裝置，采用雙桿氣缸驅動，氣缸缸徑10mm，帶磁性開關，能實現物料從料井到傳送帶的上料動作；

4、包含一條輸送裝置，能實現物料傳送功能，輸送線長600mm，寬50mm，采用步進電機驅動，電壓24V；

5、采用平帶傳動，能調節皮帶松緊；

6、輸送帶末端有物料到位檢測傳感器，為漫反射型光電傳感器，PNP輸出，檢離距離100mm；

7、包含廢料去除裝置，采用筆形氣缸驅動，缸徑10mm；

8、尺寸520*640*300mm；

9、臺面采用鋁合金材質，表面氧化處理

輸送線是本套設備中的基本單元，由鋁合金型材、皮帶輸送機構、齒形傳送鏈、滾輪輸送機構、護欄、光電傳感器、物料定位機構等組成，傳輸線由PLC控制步進電機驅動，可控制范圍內的任意速度。各物料定位機構使各物料在工作區域準確定位停止，實現相應的檢測工序。

(四) 視覺檢測單元

視覺檢測單元分為形狀識別和顏色識別兩部分。

形狀識別模塊:

1、檢測項目：形狀搜索II、搜索、靈敏搜索、邊緣位置、邊緣寬度、邊緣個數，面積、色平均/偏差、標簽；

2、能同時測量的數量32；

3、場景登錄數32；

4、帶有單次測量輸入信號，以及組合控制指令輸人信號；

5、帶有數字量輸入輸出交互信號。

(五) 立體倉庫

立體倉庫采用工業標準鋼板加工而成，外表面噴涂彩色環氧聚塑，共有2層6列12個倉位，倉位安裝多個檢測裝置，檢測倉位狀態。

1、單層共2個料區，可分別用于存放。

(六) 操控面板

1、工作站啟動、停止、模式控制和急停按鈕，可實現對設備運行操作；

2、故障及設備運行狀態指示燈；

3、多個電路信號及氣路信號的快接插口，可以方便完成電氣接線及調試訓練；

4、包含工業HMI觸摸屏作為人機交互接口，TPC7062TX，是一套以先進的Cortex-A8 CPU為核心（主頻600MHz）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。該產品設計采用了7英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率800×480），四線電阻式觸摸屏（分辨率4096×4096）。同時還預裝了MCGS嵌入式組態軟件（運行版），具備強大的圖像顯示和數據處理功能。

(七) 總控系統

1、采用西門子新一代PLC S7-200smart實現集成控制，國際知名品牌，模塊化設計，可進行I/O模塊化擴展，提供RS485接口，共包含數字量44點輸入/40點輸出。

2、電氣控制元件采用國內知名品牌優質產品，包含濾波、短路保險等安全機制。

3、工作臺正面提供運行安全裝置，采用光柵傳感器，光軸數量8，光軸間距40mm。

4、操作過程可通過攝像頭采集記錄，焦距2.8mm，焦段廣角，清晰度720p，感光面積1/3英寸，IP66防水防塵，可通過WiFi連接云端監控，監控信息可存儲在擴展存儲卡中。

5、供氣系統功率750W，排氣量60L/min，壓力0.7MPa，儲氣罐30L，靜音無油，配套知名品牌氣路控制元件和真空元件。

(八) 工作臺架

1、鋁合金框架，雙抽屜結構，抽屜上放置網孔板，用于安裝電氣器件；

2、整體尺寸：2000mm×1200mm×700mm；

3、安裝臺面為鋁合金T型槽，臺面尺寸2000mm×1200mm，厚度20mm；

4、底部安裝有萬向腳輪和固定支撐，方便移動和固定。

（九）氣動控制實訓單元

包含靜音空壓機，調壓過濾器、氣閥以及電磁閥，各部件應滿足；

1、靜音空壓機:

（1）電源電壓220V，額定功率750W；

（2）容積流量60L/min，儲氣罐容量30L；

（3）轉速1360r/min

（4）壓力7har，噪音68db。

2、調壓過濾器

（1）調壓范圍0--0.8MPa；

（2）過濾精度5um；

（3）使用壓力1.0MPa。

3、氣閥:

能控制氣路的通斷。

(十) 配套工具

提供安裝、調試工作站所需工具一套，包括：工具箱1個、內六角扳手1套、250mm活動扳手1把、螺絲刀1套、3米卷尺1個、斜口鉗1把、Y型端子鉗1把、裸端型端子鉗1把、剝線鉗1把、美工刀1把、萬用表1個、PLC編程線1根、觸摸屏編程線1根。

四、實訓項目

任務一 機械及電氣安裝調試

（1）工業機器人工具快換系統的安裝及調試

（2）檢測單元機械裝配、傳感器電纜接線和氣路連接

（3）PLC控制系統的I/O接線

（4）工業機器人的工作原點姿態

任務二 工業機器人維護及操作

（1）工業機器人微校操作

（2）轉數計數器更新操作

（3）工具TCP標定

任務三 產品碼垛

任務四 產品入庫

任務五 視覺系統的應用

（1）工業視覺系統組成與連接

（2)工業視覺系統檢測過程實驗

（3)視覺系統與工業機器人綜合應用

任務六 傳感設備調試

（1）機器人握力的實驗

（2）機器人位移實驗

（3）機器人手臂加速度實驗

（4）位移傳感實驗

（5）各類電機原理與應用

（6）傳感器原理與選項

（7）系統各傳感器安裝與應用

五、參考效果圖

同步PC版：

GLIR-1C型工業機器人傳感綜合控制平臺http://www.kbrfw.cn/prodisplay.php?id=392