VS-IRGZ01模擬灌裝生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng) 

一、系統(tǒng)概述
      本實(shí)訓(xùn)考核裝置緊密結(jié)合《中國(guó)制造2025》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》對(duì)“智能制造”和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域急需緊缺專門人才及創(chuàng)新型科技人才的培養(yǎng)要求,，依據(jù)國(guó)家相關(guān)職業(yè)工種培養(yǎng)及鑒定標(biāo)準(zhǔn),，結(jié)合中國(guó)當(dāng)前制造業(yè)的崗位需求，接軌世界技能競(jìng)賽（Worldskills）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程開發(fā)設(shè)計(jì)而成,。該套系統(tǒng)以“工作站”(Working Station）形式綜合體現(xiàn)機(jī)電一體化自動(dòng)生產(chǎn),、工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化“工作單元”、及其他附屬工作設(shè)施,，操作者可以在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)訓(xùn)練自動(dòng)化專業(yè)技能,、機(jī)器人自動(dòng)化技能、世界競(jìng)賽要求等,，同時(shí)也可以提高職業(yè)素養(yǎng)中的社會(huì)能力與方法能力,。
      VS-IRGZ01模擬灌裝生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，由灌裝上料工作站,、加蓋擰蓋工作站、檢測(cè)分揀工作站,、工業(yè)機(jī)器人包裝工作站,、成品自動(dòng)入庫(kù)工作站組成，包括了智能裝配生產(chǎn)系統(tǒng),、自動(dòng)包裝系統(tǒng),、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)及智能入庫(kù)系統(tǒng)、自動(dòng)檢測(cè)機(jī)質(zhì)量控制系統(tǒng),、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)等,，是一個(gè)完整的智能工廠模擬裝置,，應(yīng)用了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、PLC控制技術(shù),、步進(jìn)控制技術(shù),、伺服控制技術(shù)、工業(yè)傳感器技術(shù),、電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)等工業(yè)自動(dòng)化相關(guān)技術(shù),，可實(shí)現(xiàn)空瓶自動(dòng)上料、顆粒物料多樣上料,、物料自動(dòng)分揀,、顆粒可選填裝,、自動(dòng)加蓋,、自動(dòng)擰蓋、成品檢測(cè),、成品分揀,、機(jī)器人抓取入盒、盒蓋包裝,、自動(dòng)入庫(kù)等智能生產(chǎn)全過(guò)程,。

二、技術(shù)參數(shù)
1,、系統(tǒng)電源： 220V
2,、設(shè)備重量：360kg
3、額定電壓：AC220V ±5%
4,、額定功率：3.6KW
5,、環(huán)境濕度：≤90%
6、設(shè)備尺寸：420cm×72cm×150cm(長(zhǎng)×寬×高)
7,、安全保護(hù)功能：急停按鈕,，漏電保護(hù)，過(guò)流保護(hù),。
8,、PLC:西門子S7-1200
9、伺服：西門子V90/電機(jī)SIMOTICS S-1FL6
10,、觸摸屏：MT8101IE+MT-FX3M
11,、步進(jìn)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)器SR2/電機(jī)AM17HD6426-06N
12、機(jī)器人：ABB IRB120機(jī)器人
三,、系統(tǒng)組成
（一）灌裝上料工作站

1,、工作站介紹
  上料皮帶逐個(gè)將空瓶輸送到主輸送皮帶；同時(shí)顆粒上料機(jī)構(gòu)將料筒內(nèi)的物料推出；顆粒分揀機(jī)構(gòu)對(duì)顆粒物料根據(jù)顏色進(jìn)行分揀,；當(dāng)空瓶到達(dá)填裝位后,，皮帶停止，定位夾緊機(jī)構(gòu)將空瓶固定,；吸取機(jī)構(gòu)將分揀到位的顆粒物料吸取放到空瓶?jī)?nèi),；瓶子內(nèi)物料到達(dá)設(shè)定的顆粒數(shù)量后，定位夾緊機(jī)構(gòu)松開,，皮帶啟動(dòng),，將瓶子輸送到下一個(gè)工位。此單元可以設(shè)定多樣化的填裝方式,，可從物料顏色（2種）,、顆粒數(shù)量（多4粒）進(jìn)行不同的組合，產(chǎn)生8種填裝方式,。
2,、主要技術(shù)參數(shù)
（1）CPU（1214C DCDCDC）：品牌西門子，14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入,，10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出,，2 點(diǎn)集成模擬量輸入，0 至 10 V,，2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO),，頻率高達(dá) 100 kHz，脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM),，頻率高達(dá) 100 kHz,，集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）,，所有模塊上均為可拆卸的端子,。
（2）直流減速電機(jī)（Z2D1024GN-18S-2GN75K）：24VDC；減速比1/75,；1800Rpm,；0.45Kg.cm；0.69A,；GN齒輪軸型,。
（3）旋轉(zhuǎn)氣缸（HRQ10）：品牌亞德客，雙活塞齒輪齒條式復(fù)動(dòng)型,；缸徑10,；回轉(zhuǎn)角度范圍0-190°；重復(fù)精度0.2°,；力矩1.1Nm；接管口徑M4*0.8；油壓緩沖,。
（4）光纖放大器（E3X-HD41）:品牌歐姆龍,，PNP輸出；VR調(diào)節(jié)（粗/微調(diào)）,；響應(yīng)時(shí)間1ms以下,；12-24VDC供電；紅色LED光源,；各類線纜長(zhǎng)度2m,；尺寸15*39*73mm。
（5）光纖頭（E32-ZD200）：品牌歐姆龍,，擴(kuò)散反射型,，螺紋形，M6,，端視圖0.005560100,，標(biāo)準(zhǔn)型2 m 自由裁切，適用于定位 M8 (約 18 g)
（6）光纖頭（E32-ZD200E）：品牌歐姆龍,，擴(kuò)散反射型,，螺紋形，M3,，端視圖附有鏡頭0.005 200 32不斷裂強(qiáng)韌撓性1 m,，自由裁切M3, 若搭配 F-2HA使用光點(diǎn)直徑 0.4(約 6 g)
（7）開關(guān)電源（西門子開關(guān)電源5A）：雙組輸出24VDC；額定150W/6.2A,。
（8）斷路器（EA9AN2C10A）:2極,；額定10A；C型脫扣特性,。
（9）感應(yīng)開關(guān)：兩線式,；有接點(diǎn)磁簧管型；常開型,；線長(zhǎng)2m,；5-30VDC供電；紅色LED指示,；適用范圍G型（用于MD,、MK、TR,、TC,、ACP、ACQ,、STM,、TWH（M）、TWQ、SDA氣缸）
（二）加蓋擰蓋工作站

1,、工作站介紹
  接收上一工作站填裝好顆粒的瓶子,，當(dāng)瓶子被輸送到加蓋機(jī)構(gòu)后，主輸送皮帶停止,，夾蓋定位夾緊機(jī)構(gòu)將瓶子固定,，加蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)加蓋流程，將蓋子加到瓶子上,；加好蓋子后主輸送皮帶啟動(dòng),，加上蓋子的瓶子繼續(xù)被送往擰蓋機(jī)構(gòu)，到擰蓋機(jī)構(gòu)下方,，主輸送皮帶停止,，擰蓋定位夾緊機(jī)構(gòu)將瓶子固定，擰蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng),，將瓶蓋擰緊,，主輸送皮帶啟動(dòng)，將擰好蓋子的物料瓶輸送到下一工位,。瓶蓋分為白色和黑色兩種,。
2、主要技術(shù)參數(shù)
（1）CPU（1214C DCDCDC）：品牌西門子,，14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入,，10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出，2 點(diǎn)集成模擬量輸入,，0 至 10 V,，2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO)，頻率高達(dá) 100 kHz,，脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM),，頻率高達(dá) 100 kHz，集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native,、ISO-on-TCP）,，所有模塊上均為可拆卸的端子。
（2）CPU擴(kuò)展（SM1221）：品牌西門子,，16×24VDC 輸入  電流吸收/電流源,。
（3）CPU擴(kuò)展（SM1222）：品牌西門子，8×24VDC 輸出  電流源,。
（4）直流減速電機(jī)（Z2D1024GN-18S-2GN75K）：24VDC,；減速比1/75；1800Rpm,；0.45Kg.cm,；0.69A,；GN齒輪軸型。
（5）擰蓋電機(jī)（ZGX45RGG DC24V ）：24VDC,；減速比1/22.5,；直徑45,；額定轉(zhuǎn)速：2.4,、（rpm）r/min；0.47A,；永磁直流行星齒輪減速電機(jī),。
（6）筆型氣缸（PB-10X80-S-U）：品牌亞德客，復(fù)動(dòng)型,；缸徑Ф10,；行程80mm；附磁石,；徑向進(jìn)氣型,；軸向固定架；內(nèi)螺紋M5*0.8,；防撞墊緩沖,。
（7）光纖放大器（E3X-HD41）:品牌歐姆龍，PNP輸出,；VR調(diào)節(jié)（粗/微調(diào)）,；響應(yīng)時(shí)間1ms以下；12-24VDC供電,；紅色LED光源,；各類線纜長(zhǎng)度2m；尺寸15*39*73mm,。
（8）光纖頭（E32-ZD200）：品牌歐姆龍,，擴(kuò)散反射型，螺紋形,，M6,，端視圖0.005560100，標(biāo)準(zhǔn)型2 m 自由裁切,，適用于定位 M8 (約 18 g)
（9）開關(guān)電源（西門子開關(guān)電源5A）：雙組輸出24VDC,；額定150W/6.2A。
（10）斷路器（EA9AN2C10A）:2極,；額定10A,；C型脫扣特性。
（11）感應(yīng)開關(guān)：兩線式,；有接點(diǎn)磁簧管型,；常開型,；線長(zhǎng)2m；5-30VDC供電,；紅色LED指示,；適用范圍G型（用于MD、MK,、TR,、TC、ACP,、ACQ,、STM、TWH（M）,、TWQ,、SDA氣缸）

（三）檢測(cè)分揀工作站

1、工作站介紹
    主皮帶運(yùn)行,，接收上一站擰好蓋后的物料瓶子,，當(dāng)物料瓶經(jīng)過(guò)檢測(cè)機(jī)構(gòu)時(shí)：回歸反射傳感器檢測(cè)瓶蓋是否擰緊；檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)瓶子內(nèi)部顆粒是否符合要求,；對(duì)擰蓋與顆粒均合格的瓶子進(jìn)行瓶蓋顏色判別區(qū)分,；擰蓋或顆粒不合格的瓶子被分揀機(jī)構(gòu)推送到廢品皮帶上（短皮帶）；擰蓋與顆粒均合格的瓶子被輸送到皮帶末端,，等待機(jī)器人搬運(yùn),。
2、主要技術(shù)參數(shù)
（1）雙軸氣缸（TR-16X125-S）：復(fù)動(dòng)型,；缸徑Ф12,；行程125mm；附磁石,；銅套軸承,；內(nèi)螺紋M5*0.8；防撞墊緩沖,。
（2）調(diào)壓過(guò)濾器：介質(zhì)空氣,；內(nèi)螺紋PT1/4；差壓排水式,；Mpa刻度,；濾水杯容量15CC
氣體電磁閥：五口二位；先導(dǎo)式,；雙位置雙電控,；內(nèi)螺紋M5；工作電壓24VDC,；DIN插座式,；鋁合金,；壓力范圍0.15-0.8Mpa；介質(zhì)空氣,。
（3）CPU（1214C DCDCDC）：品牌西門子,，14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入，10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出,，2 點(diǎn)集成模擬量輸入,，0 至 10 V，2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO),，頻率高達(dá) 100 kHz,，脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM)，頻率高達(dá) 100 kHz,，集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）,，所有模塊上均為可拆卸的端子,。
（4）CPU擴(kuò)展（SM1221）：品牌西門子，16×24VDC 輸入  電流吸收/電流源,。
（5）CPU擴(kuò)展（SM1222）：品牌西門子,，8×24VDC 輸出  電流源。
（6）直流減速電機(jī)（Z2D1024GN-18S-2GN75K）：24VDC,；減速比1/75,；1800Rpm；0.45Kg.cm,；0.69A,；GN齒輪軸型。
（7）光纖放大器（E3X-HD41）:?品牌歐姆龍,，PNP輸出,；VR調(diào)節(jié)（粗/微調(diào)）；響應(yīng)時(shí)間1ms以下,；12-24VDC供電,；紅色LED光源；各類線纜長(zhǎng)度2m,；尺寸15*39*73mm,。
（8）光纖頭（E32-ZD200）：品牌歐姆龍，擴(kuò)散反射型,，螺紋形,，M6，端視圖0.005560100,，標(biāo)準(zhǔn)型2 m 自由裁切,，適用于定位 M8 (約 18 g)
（9）光纖頭（E32-ZD200E）：品牌歐姆龍,，擴(kuò)散反射型，螺紋形,，M3,，端視圖附有鏡頭0.005 200 32不斷裂強(qiáng)韌撓性1 m，自由裁切M3, 若搭配 F-2HA使用光點(diǎn)直徑 0.4(約 6 g)
（10）開關(guān)電源（西門子開關(guān)電源5A）：?jiǎn)谓M輸出24VDC,；額定150W/6.2A,。
（11）斷路器（EA9AN2C10A）:2極；額定10A,；C型脫扣特性,。
（12）感應(yīng)開關(guān)：兩線式；有接點(diǎn)磁簧管型,；常開型,；線長(zhǎng)2m；5-30VDC供電,；紅色LED指示,；適用范圍G型（用于MD、MK,、TR,、TC、ACP,、ACQ,、STM、TWH（M）,、TWQ,、SDA氣缸）
（13）256色指示燈（BNI0072）：256種顏色指示燈，可做為設(shè)備運(yùn)行指示及遠(yuǎn)程IO學(xué)習(xí),。
（四）工業(yè)機(jī)器人包裝工作站

1,、工作站介紹
AB兩個(gè)升降臺(tái)分別存儲(chǔ)包裝盒底和包裝盒蓋；工業(yè)機(jī)器人包裝工作站啟動(dòng)后,，A升降臺(tái)將包裝盒底推向物料臺(tái)上,，A升降臺(tái)隨之上升一個(gè)盒底位；等待上一站檢測(cè)合格的物料瓶到位,，當(dāng)上一站合格物料瓶到位,，啟動(dòng)工業(yè)機(jī)器人將瓶子抓取，并放入物料臺(tái)上的包裝盒底內(nèi),；當(dāng)包裝盒底4個(gè)工位放滿瓶子,，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)從B升降臺(tái)上吸取盒蓋，蓋在包裝盒上,，B升降臺(tái)隨之上升一個(gè)盒蓋位,，并通知成品自動(dòng)入庫(kù)工作站入庫(kù),。
2、主要技術(shù)參數(shù)
（1）機(jī)器人（IRB120）：ABB品牌,，水平伸展距離 580mm,，大負(fù)載 3kg，本體重量 25kg,，自重負(fù)載比 4.8,，連接控制柜電纜長(zhǎng)度 7m，自由度 6自由度,，重復(fù)定位精度 ±0.01mm,，工作范圍大速度：J1≧±165?（250?/s)  J2≧+110?~-110?（250?/s)  J3≧+70?~-90?（250?/s)   J4≧±160?（320?/s)  J5≧±120?（320?/s)   J6≧±400?（420?/s)
（2）機(jī)器人控制器：ABB品牌IRC5型號(hào)，尺寸（長(zhǎng)寬高） 258 x450 x 565mm,，重量 27.5kg,，外部接口：輸入/輸出：標(biāo)準(zhǔn)16/16（多8192）數(shù)字： 24 V DC或繼電器信號(hào),模擬： 1×0-10 V,串行通道：1×RS 232（RS422帶適配器）,網(wǎng)絡(luò):以太網(wǎng)（10/100 MB/s）,兩條通道： 服務(wù)和LAN,現(xiàn)場(chǎng)總線（主）：   DeviceNet，PROFINET,，PROFIBUS DP,，Ether net/IP,現(xiàn)場(chǎng)總線（從）： PROFINET，PROFIBUS DP,，Ether net/IP，Interbus,，Allen-Bradley遠(yuǎn)程I/O,，CC-link,處理編碼器  多6通道,供電電源  200~240VAC，50~60Hz,，等,。
（3）示教器： ABB品牌，重1 kg,，6.5＂圖形化彩色觸摸屏,，操縱桿，緊急停,，支持慣用左/右手切換,，支持U盤，維護(hù),診斷軟件,，恢復(fù)程序,，帶時(shí)間標(biāo)記登錄，支持遠(yuǎn)程服務(wù),。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器：輸入電壓12-48VDC,；輸入信號(hào)電壓4-28VDC；輸入電流0.3-2.2A,；步進(jìn)脈沖頻率2-2MHz,；3位撥碼開關(guān),；8種電流細(xì)分選擇
（4）CPU（1214C DCDCDC）：品牌西門子，14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入,，10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出,，2 點(diǎn)集成模擬量輸入，0 至 10 V,，2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO),，頻率高達(dá) 100 kHz，脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM),，頻率高達(dá) 100 kHz,，集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）,，所有模塊上均為可拆卸的端子,。
（5）CPU擴(kuò)展（SM1221）：品牌西門子，16×24VDC 輸入  電流吸收/電流源,。
（6）CPU擴(kuò)展（SM1222）：品牌西門子,，8×24VDC 輸出  電流源。
（7）開關(guān)電源（西門子開關(guān)電源5A）：?jiǎn)谓M輸出24VDC,；額定150W/6.2A,。
（8）斷路器（EA9AN2C10A）:2極；額定10A,；C型脫扣特性,。
（9）感應(yīng)開關(guān)：兩線式；有接點(diǎn)磁簧管型,；常開型,；線長(zhǎng)2m；5-30VDC供電,；紅色LED指示,；適用范圍G型（用于MD、MK,、TR,、TC、ACP,、ACQ,、STM、TWH（M）,、TWQ,、SDA氣缸）
（10）調(diào)壓過(guò)濾器：介質(zhì)空氣；內(nèi)螺紋PT1/4；差壓排水式,；Mpa刻度,；濾水杯容量15CC
氣體電磁閥：五口二位；先導(dǎo)式,；雙位置雙電控,；內(nèi)螺紋M5；工作電壓24VDC,；DIN插座式,；鋁合金；壓力范圍0.15-0.8Mpa,；介質(zhì)空氣,。
（五）成品自動(dòng)入庫(kù)工作站
 

1、工作站介紹
由一個(gè)弧形立體倉(cāng)庫(kù)和2軸伺服堆垛機(jī)構(gòu)組成,，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人工作站完成包裝任務(wù),，接收信號(hào)把機(jī)器人工作站物料臺(tái)上的包裝盒體吸取出來(lái)，然后按要求依次放入倉(cāng)儲(chǔ)相應(yīng)倉(cāng)位,。2×3的倉(cāng)庫(kù)每個(gè)倉(cāng)位均安裝一個(gè)檢測(cè)傳感器,，堆垛機(jī)構(gòu)水平軸為精密分度盤機(jī)構(gòu)，垂直機(jī)構(gòu)為渦輪絲桿升降機(jī)構(gòu),，均由西門子V90精密伺服電機(jī)進(jìn)行高精度控制,。
2、主要技術(shù)參數(shù)
（1）V90伺服控制：品牌西門子,，集成全部控制模式：外部脈沖位置控制 內(nèi)部設(shè)定值位置控制 速度控制 扭矩控制,，集成抱閘繼電器，1MHz高速脈沖輸入,，20位分辨率值編碼器，可通過(guò)SD卡參數(shù)復(fù)制等,。
（2）V90伺服電機(jī)：品牌西門子,，額定速度2000rpm,額定扭矩1.27NM，編碼器20位分辨,，保護(hù)等級(jí)IP65 自冷卻,。
（3）真空發(fā)生器：直接配管型（無(wú)消聲器）；噴嘴直徑Ф0.5,；真空度+88kPa,；SUP接口Rc1/8；VAC接口Rc1/8,；EXH接口Rc1/8
（4）吸盤：垂直真空口接管,；不帶緩沖；Ф10平行吸盤；丁晴橡膠,；接管方式外螺紋,；螺紋直徑M5*0.8
（5）CPU（1214C DCDCDC）：品牌西門子，14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入,，10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出,，2 點(diǎn)集成模擬量輸入，0 至 10 V,，2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO),，頻率高達(dá) 100 kHz，脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM),，頻率高達(dá) 100 kHz,，集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）,，所有模塊上均為可拆卸的端子,。
（6）CPU擴(kuò)展（SM1221）：品牌西門子，16×24VDC 輸入  電流吸收/電流源,。
（7）CPU擴(kuò)展（SM1222）：品牌西門子,，8×24VDC 輸出  電流源。
（8）開關(guān)電源（西門子開關(guān)電源5A）：?jiǎn)谓M輸出24VDC,；額定150W/6.2A,。
（9）斷路器（EA9AN2C10A）:2極；額定10A,；C型脫扣特性,。
（10）感應(yīng)開關(guān)：兩線式；有接點(diǎn)磁簧管型,；常開型,；線長(zhǎng)2m；5-30VDC供電,；紅色LED指示,；適用范圍G型（用于MD、MK,、TR,、TC、ACP,、ACQ,、STM、TWH（M）,、TWQ,、SDA氣缸）
（11）調(diào)壓過(guò)濾器：介質(zhì)空氣,；內(nèi)螺紋PT1/4；差壓排水式,；Mpa刻度,；濾水杯容量15CC
氣體電磁閥：五口二位；先導(dǎo)式,；雙位置雙電控,；內(nèi)螺紋M5；工作電壓24VDC,；DIN插座式,；鋁合金；壓力范圍0.15-0.8Mpa,；介質(zhì)空氣,。
（六）人機(jī)界面
7寸寬屏觸摸被安裝在成品入倉(cāng)單元，與灌裝自動(dòng)化生產(chǎn)組各站控制器PLC連接通訊,，顯示設(shè)備所需要的參數(shù)設(shè)置,，設(shè)備啟停，顯示各站間的IO信號(hào),，硬件IP等,。