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SKIMA-13型 智能(néng)制造综合实训系统

设备外观| 设计简述| 主要参数| 组成及功能(néng)| 实训项目| 配置清单

SKIMA-13型 智能(néng)制造综合实训系统
所属类别:智能(néng)制造系列
SKIMA-13型  智能(néng)制造综合实训系统
  

·设备外观

·设计简述

    实训系统具有(yǒu)单机和联机两种工作模式,单机模式时,配备了基本训练模块(如码垛、搬运、轨迹雕刻、视觉检测、上下料套件),可(kě)进行基本实操,包括PLC编程实训、工业机器人基础训练、视觉检测训练,可(kě)满足“工业机器人应用(yòng)编程”、“工业机器人操作与运维”、“工业机器人装调”职业培训、考核标准要求,也能(néng)够满足《工业机器人操作调整工》的理(lǐ)论考核和实训考核任務(wù)。
联机模式时,配套自动化流水線(xiàn)和高仿真生产原料,以高档礼盒产品加工行业(小(xiǎo)罐茶、月饼)的智能(néng)化、个性化定位需求為(wèi)参考,通过MES系统,结合手机个性化下单,基于工业以太网完成数据的快速交换和流程控制,实现整个生产系统运行状态的监控、实施调配和智能(néng)控制。
配套MES看板系统,显示整个制造生产線(xiàn)制造情况,和实际企业生产車(chē)间一致,对生产进度和加工效率直观的显示,通过MES软件对数据改善管理(lǐ)和调度,提高效率。

·主要参数

(1)阻挡机构≥1个
(2)气缸行程≥15mm
(3)输送皮带:同步带
(4)電(diàn)机功率≥60W,空载转速≥1300r/min
(5)驱动方式:直流DC24V
(6)控制電(diàn)源≤2A
采用(yòng)铝合金材质组装

·组成及功能(néng)

系统主要由7个工位、基础训练模块、工业机器人、電(diàn)气控制系统、MES智能(néng)工厂管理(lǐ)系统、可(kě)视化系统等组成。
客户直接通过手机进行下单,根据喜好选择不同的规格产品,系统依据下单产品规格经大数据分(fēn)析后自动进行组合生产,一个订单可(kě)以选择多(duō)种组合方式,如小(xiǎo)罐茶生产,可(kě)以选择西湖(hú)龙井、铁观音、大红袍、安吉白茶等进行组合填充礼盒;月饼可(kě)以选择广式、苏式、京式、潮式等进行组合填充礼盒,生产完成后进行礼盒包装入库。真正实现订单的个性化需求生产。信息经MES制造系统下达生产计划后,开始生产,每个工位的任務(wù)数量,实际数量以实时在看板系统进行显示。
生产線(xiàn)至少可(kě)以提供3类产品(如小(xiǎo)罐查、月饼、糖果)的生产工艺流程,通过MES系统进行切换产品制造生产線(xiàn)。
(一)OP10输送線(xiàn) 
主要组成:包含6条输送線(xiàn),集成至每个工位,均设有(yǒu)定位装置,实现各个单元的加工操作,输送装置要求采用(yòng)直流電(diàn)机控制。
主要技术参数要求:
(1)阻挡机构≥1个
(2)气缸行程≥15mm
(3)输送皮带:同步带
(4)電(diàn)机功率≥60W,空载转速≥1300r/min
(5)驱动方式:直流DC24V
(6)控制電(diàn)源≤2A
(7)采用(yòng)铝合金材质组装
(二)OP20上料工作站 
主要组成:实训桌體(tǐ)、储料机构、工业机器人、夹具、基础训练模块等组成。
工作过程:工业机器人根据订单信息将托盘、礼品盒从储料机构取出,搬运到输送線(xiàn)上。对其他(tā)工作站的单联机、机器人伺服上電(diàn)、数据读取、MES数据接收以及发送进行控制,对上料信息及数量、库存信息在系统看板进行实时显示。
主要技术参数:
(1)四个托盘仓位,安装有(yǒu)检测装置;
(2)四种不同规格物(wù)料盒;
(3)四个物(wù)料仓位,安装有(yǒu)检测装置;
(4)工业机器人基本训练模块。
(三)OP30:填充工作站 
主要组成:实训桌體(tǐ)、储料机构、工业机器人、夹具、基础训练模块等组成。
工作过程:工业机器人根据订单信息,将原料从储料机构取出,对原料进行填充,如茶叶,月饼等,工作完成后输送線(xiàn)进入下一道工序,对填充信息、工位状态、库存信息在系统看板进行实时显示。
主要技术参数:
1、4列仓位,安装有(yǒu)检测装置;
2、提供4种不同规格物(wù)料;
3、工业机器人基本训练模块。
(四)OP40:封装工作站 
主要组成:主要由实训桌體(tǐ)、工业机器人、夹具、基础训练模块等组成。
工作过程:工业机器人根据订单信息对物(wù)料进行加盖封装,完成后进入下一道工序,对料仓信息及工位状态在系统看板进行实时显示。
主要技术参数:
1、四种不同规格产品盖;
2、四个产品盖仓位,安装有(yǒu)检测装置;
3、工业机器人基本训练模块。
(五)OP50:激光打标工作站 
主要组成:主要由实训桌體(tǐ)、工业机器人、夹具、基础训练模块等组成。
工作过程:工业机器人根据订单信息对物(wù)料进行激光打标,打标完成后对物(wù)料进行视觉分(fēn)类,不合格产品由机器人自动将产品剔除出传送带,合格产品在传送带上继续运行。将分(fēn)类信息及工位状态在系统看板进行实时显示。
主要技术参数:
1、视觉检测模块;
2、激光打标模块;
3、机器人基本训练模块。
(六)OP60:成品装箱工作站 
主要组成:主要由实训桌體(tǐ)、工业机器人、夹具、基础训练模块等组成。
工作过程:对订单信息进行判断,将物(wù)料放至礼品包装盒,与OP70工业机器人协作完成包装盒加盖工作。将工作信息以及工作状态显示在系统看板上进行显示。
主要技术参数:
1、包装盒仓位,安装有(yǒu)检测装置;
2、包装盖仓位,安装有(yǒu)检测装置;
3、两种规格包装盖;
4、机器人基本训练模块。
(七)OP70:成品入库工作站 
主要组成:主要由实训桌體(tǐ)、立體(tǐ)仓库、包装平台、工业机器人、夹具、基础训练模块等组成。
工作过程:将包装完成的礼品盒进行入库,对传送带上的托盘进行回收,将工作信息以及工作状态显示在触摸屏上并实时发送给主站单元。
主要技术参数
1、托盘回收仓位,安装有(yǒu)检测装置;
2、礼盒仓位,安装有(yǒu)检测装置;
3、机器人基本训练模块。
(八)基本训练模块
1、码垛、搬运训练模块
包含安装底板,外形尺寸不小(xiǎo)于500*400*330mm,铝板厚度10mm,零件由铝材加工氧化的物(wù)料摆放底板和码垛底板固定到操作台;根据要求物(wù)料块被摆放到摆放底板上,机器人通过吸盘夹具按要求拾取物(wù)料块进行码垛任務(wù);物(wù)料块有(yǒu)两种,操作者可(kě)根据需要选择摆放;可(kě)根据需要自由组合码垛出多(duō)种形状;练习对机器人码垛、阵列的理(lǐ)解并快速编程示教的应用(yòng)技能(néng)。 
2、轨迹训练模块
包含安装底板,外形尺寸不小(xiǎo)于500*400*330mm,铝板厚度10mm。轨迹路径包含圆形、三角形、复杂轮廓和样条曲線(xiàn),以及不同位置、不同指向的基准坐(zuò)标系,完成轨迹的描绘、涂胶轨迹编程实训。 
3、激光雕刻模块
通过对不同轨迹、位置、速度、不同指向的基准坐(zuò)标系,完成模拟焊接实训。 
4、视觉检测系统
提供安装支架、视觉控制器、相机、光源,显示器等,完成自动检测工作,要求和机器人之间采用(yòng)TCP/IP通信。
1)视觉控制器采用(yòng)一體(tǐ)化设计,自由固定,场景数 128 个,可(kě)存储图像数 270 张,可(kě)利用(yòng)流程编辑功能(néng)制 作处理(lǐ)流程,支持串行 RS-232C 和网络 Ethernet 通讯,提供高速输入 1 点、高速 输出 4 点、通用(yòng)输入 9 点和通用(yòng)输出 23 点的并行通信,提供 DVI-I 监控输出
2) 提供环形光源,内圆直径 90mm,外圆直径 120mm,供電(diàn)電(diàn)压 24V,供電(diàn)電(diàn)流 440mA
3)显示器采用(yòng)12寸,需要用(yòng)可(kě)调节支架安装。
4)相机主要参数
(1)类型:像素200万
(2)分(fēn)辨率:2592*1944
(3)帧率:14.0 fps
(4)靶面尺寸:1/2.5 inch
(5)镜头接口:C
(6)接口:Gigabit Ethernet
(7)焦距:16mm
(8)工作范围:光圈F1.4-F16C,焦点0.3m-Inf
5、上料料模块
 
(1)输送带采用(yòng)步进電(diàn)机驱动,具有(yǒu)物(wù)料到位检测功能(néng),由PLC实现步进電(diàn)机运动控制。
(2)皮带机具有(yǒu)自动张力调整和纠偏功能(néng)。
(3)步进電(diàn)机:步进系统输入電(diàn)压要求DC20~36V,斩波频率大于35KHZ,電(diàn)流要求可(kě)由开关设定,最大驱动電(diàn)流要求1.68A/相,细分(fēn)要求可(kě)选2、4、8、16、32、64,双极性恒流斩波方式,静止时電(diàn)流自动减半。要求配套42型步进電(diàn)机,步距角1.8,電(diàn)压3.8V,電(diàn)流0.95A,電(diàn)阻4欧,電(diàn)感3mH,引線(xiàn)数4,转动惯量34g.cm2。
(九)可(kě)视化系统 
智能(néng)制造系统显示系统,显示整个制造生产線(xiàn)制造情况,和实际企业生产車(chē)间一致,对生产进度和加工效率直观的显示,通过数据改善管理(lǐ)和调度,提供效率。
1、显示生产線(xiàn)订单信息、加工状态、出入库信息、设备状态等信息汇总。
2、看板通过后台软件和MES系统对接,满足不同产品的个性化生产。
3、各单元加工数量、不良数、设备状态根据生产線(xiàn)实际情况实时更新(xīn)。
4、看板硬件要求
屏幕尺寸:65英寸
分(fēn)辨率:1920x1080
屏幕比例:16:9
网络连接方式:以太网,Wifi
(十)i-MES能(néng)工厂管理(lǐ)系统 
i-MES智能(néng)工厂管理(lǐ)系统对于生产计划智能(néng)排产、生产执行、生产监控、遠(yuǎn)端数据采集与控制、自动化控制、设备管理(lǐ)、质量管理(lǐ),有(yǒu)效提高制造过程的可(kě)控性、可(kě)调性、实时采集生产数据,实现智能(néng)化、无人化全自动生产制造。要求可(kě)以根据客户实际情况进行改动和定制,主要包含以下内容:
系统模块组成
序号 模块 功能(néng)
1 基础数据 工厂维护
2 产線(xiàn)维护
3 工位维护
4 物(wù)料类别维护
5 物(wù)料维护
6 产品类别维护
7 物(wù)料类别维护
8 物(wù)料基础信息
9 产品维护
10 工序管理(lǐ)
11 仓库信息维护
12 生产管理(lǐ) 生产工单管理(lǐ)
13 手机APP下单
14 数据采集 产品上料采集
15 产品填充采集
16 产品封装采集
17 激光打标采集
18 成品装箱采集
19 设备管理(lǐ) 设备维护
20 设备点检
21 设备保养
22 设备维修
23 物(wù)料管理(lǐ) 采購(gòu)订单
24 工单发料出库
25 库存查询报警
26 看板及报表管理(lǐ) 生产看板
27 生产追溯报表
28 设备状态报表
29 系统管理(lǐ) 用(yòng)户管理(lǐ)
30 用(yòng)户组管理(lǐ)
31 权限管理(lǐ)
32 系统参数管理(lǐ)
(十一)实训桌及電(diàn)气控制系统
1、实训桌 6
主體(tǐ)部分(fēn)采用(yòng)工业标准铝型材组装而成,封板采用(yòng)1.5mm冷轧钢板喷塑处理(lǐ);
桌面采用(yòng)工业标准铝型材和3mm冷轧钢板组装而成,桌面型材具有(yǒu)一次成型且间隔20mm的固定槽,内置专用(yòng)螺母,可(kě)自由固定各种机械机构,固定方式大于200种,可(kě)以完成更多(duō)的实训操作;
台面下方设有(yǒu)電(diàn)气网孔板机构,网孔板采用(yòng)5mm椭圆長(cháng)孔加工,整體(tǐ)设计规范、合理(lǐ),電(diàn)气元器件在任何角度、任何方位都能(néng)轻松装配、调整。左右设有(yǒu)茶色有(yǒu)机玻璃自吸合双开门,设备维护方便。
桌體(tǐ)配有(yǒu)4个带刹車(chē)万向轮,方便移动和固定。
尺寸:1800*1120*800mm
2、電(diàn)气控制系统 6
1、采用(yòng)西门子高性价比小(xiǎo)型PLC产品S7-200 Smart CPU ST40,供電(diàn)電(diàn)压DC20.4~28.8V,集成24路数字量输入/16路数字量输出,4个高速计数器(最大200KHz),,集成RS485接口、以太网接口,支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信,配有(yǒu)通信编程電(diàn)缆。
2、触摸屏采用(yòng)昆仑通态MCGS TPC7062Ti,供電(diàn)電(diàn)压24±20%VDC,Cortex-A8 CPU,主频600MHz,内存128M; 7英寸高亮度TFT液晶显示屏,分(fēn)辨率800×480,四線(xiàn)電(diàn)阻式触摸屏(分(fēn)辨率4096×4096);集成以太网接口、RS232、RS485、USB接口,可(kě)扩展CAN总線(xiàn)接口,产品经CE/FCC认证,防护等级IP65,预装MCGS嵌入式组态软件(运行版),具备强大的图像显示和数据处理(lǐ)功能(néng)。
3、交换机
配套6个5口工业交换机,1台工业级无線(xiàn)路由器,用(yòng)于设备的网络链接。
4、气源
气动系统主要由空气压缩机、气源处理(lǐ)件、气动控制系统、气动执行机构、气动附件组成。
采用(yòng)静音空气压缩机,供電(diàn)電(diàn)压AC220V,功率550W,工作压力0.2-0.8MPa可(kě)调。
(十二)工业机器人 6台
1、工业机器人IRB120 
机器人负载≥3kg工作半径≥580mm,工作范围轴1 +165°~ -165°速度250°/s轴2 +110°~ -110°速度250°/s轴3 +70°~ -90°速度250°/s轴4 +160°~ -160°速度320°/s轴5 +120°~ -120°速度320°/s轴6 +400°~ -400°速度420°/s ;TCP速度不低于6.0m/S,加速度不低于28m/s;重复定位精度≤0.01mm;集成不少于10路信号源,4路气源。机器人可(kě)任意角度进行安装。
2、机器人控制器 
IRC5C是ABB第五代机器人控制器,采用(yòng)RAPID工业机器人编程语言;内置数字量不少于16DI/16DO;可(kě)扩展電(diàn)子限位开关、5路安全输出(1-7轴监测)等安全选项;提供SafeMove功能(néng),可(kě)实现静态、速度、位置、方向监测(机器人及附加轴)和至少8路功能(néng)启动安全输入和8路监测输出;配套PROFINET工业以太网通讯组件;電(diàn)源電(diàn)压单相222V,频率50Hz/60H;工作环境温度范围0℃~ +45℃;工作环境相对湿度最高95%(无凝露)。外形尺寸310*449*442mm。
3、机器人示教器 
采用(yòng)图形化彩色触摸屏,触摸屏不小(xiǎo)于6.5寸,至少有(yǒu)10个键薄膜键盘、1个急停按钮,功能(néng)可(kě)自定义;配备操纵杆,可(kě)控制多(duō)个轴运动;能(néng)够进行热插拔,运行时可(kě)插拔;支持,和机器人本體(tǐ)配套,示教盒控制電(diàn)路的主要功能(néng)是对操作键进行扫描并将按键信息送至控制器,同时将控制器产生的各种信息在显示屏上进行显示。
4、提供二次开发选项
提供机器人二次开发函数库,可(kě)进行基于VS/VC等软件的二次开发功能(néng),提供开发样例和工程源代码。 
(十三)電(diàn)脑(选配 6台)
商(shāng)用(yòng)台式计算机,CPU :I5-8400或以上,.主板:与CPU配套芯片组,内存:8g或以上,硬盘:128G SSD+1T或以上,显示器:19.5寸液晶显示器或以上。

·实训项目

(一)实训台认知与操作类实训
1.实训台自动运行(包括实训台基本操作、组成等)
2.实训台组成
3.实训台设计原理(lǐ)与模块认知 (主要对设计思路方向的训练)
4.机械原理(lǐ)图识图
5.气动回路识图
6.電(diàn)气原理(lǐ)图识图
7.实训台電(diàn)缆连接(主要对電(diàn)气方向的训练)
8.实训台气动元件装配
9.实训模块装配
10.实训台電(diàn)气装配
(二)机器人系统入门类实训
11.机器人主要技术参数
12.机器人安全系统
13.机器人安全操作规范
14.示教器认知
15.控制器认知
16.机器人本體(tǐ)认知
17.示教器画面与基本操作
18.运动模式调节
19.机器人伺服電(diàn)机上電(diàn)
20.坐(zuò)标系切换
21.机器人运行速度调节
22.机器人单轴运动
23.机器人線(xiàn)性运动
24.机器人编程语言与构架
25.异常及故障处理(lǐ)技术
26.机器人维护与保养
27.机器人程序备份与加载
(二)机器人系统设置类实训
28.工具坐(zuò)标系标定原理(lǐ)和方法
29.工件/用(yòng)户坐(zuò)标系标定原理(lǐ)和方法
30.工具坐(zuò)标系标定
31.工件/用(yòng)户坐(zuò)标系标定
32.工具坐(zuò)标系验证
33.工件/用(yòng)户坐(zuò)标系验证
34.机器人I/O硬件及组成
35.机器人通信分(fēn)类与方式
36.机器人I/O配置
37.机器人零点位置
38.机器人零点校准
39.机器人常用(yòng)指令
40.机器人程序建立
41.机器人指令添加与编辑
42.机器人运动轨迹规划
43.机器人程序执行与测试
44.机器人自动运行
45.机器人外部启动
(三)PLC编程及应用(yòng)
46.PLC认知及选型
47.PLC電(diàn)气设计与配置
48.PLC编程与实训
49.PLC位置控制電(diàn)气设计
50.PLC与机器人控制電(diàn)气系统设计
51.PLC与机器人视觉通信控制
52.PLC与触摸屏控制实训
53.PLC与MES通信控制实训
54.PLC综合应用(yòng)编程实例
 (五)机器人高级编程实训
55.工业机器人以太网编程硬件系统构建
56.工业机器人以太网编程入门实训
57.机器人运动控制指令编程应用(yòng)
58.机器人错误处理(lǐ)机制实训编程
()机器人基础案例实训
59.工业机器人搬运案例实训
60.工业机器人码垛案例实训
61.工业机器人轨迹模拟案例实训
62.工业机器人模拟焊接案例实训
()工业网络类实训
63.工业网络系统认知
64.现场总線(xiàn)技术特点及结构特点
65.工业以太网认知
66.工业以太网硬件電(diàn)气设计
67.工业以太网组态及编程基础
68.工业以太网网络安全指导
69.工业以太网应用(yòng)实例及配置
70.机器视觉应用(yòng)实训
()基于PC的工业视觉系统实训
71.工业相机基本结构
72.工业相机基本原理(lǐ)
73.工业相机基本概念
74.工业相机分(fēn)类
75.镜头分(fēn)类及成像原理(lǐ)
76.镜头应用(yòng)实训
77.光源分(fēn)类及选型要点
78.基于PC的视觉系统硬件搭建
79.光源安装与调整
80.工业相机图像识别项目应用(yòng)
(九)智能(néng)工业相机应用(yòng)实训
81.智能(néng)工业相机认知
82.智能(néng)工业相机选型
83.智能(néng)工业相机系统构建
84.智能(néng)工业相机工程建立与测试
85.智能(néng)工业相机通讯配置及应用(yòng)
86.智能(néng)视觉颜色比对测量
87.智能(néng)视觉高度比对测量
88.智能(néng)视觉角度比对测量
(十)MES应用(yòng)实训
89.MES系统需求分(fēn)析
90.MES系统框架设计
91.MES系统实施
92.MES系统维护
93.MES客户下单
94.MES生产数据采集
95.MES生产数据监控和分(fēn)析
96.智能(néng)制造系统方案设计
97.智能(néng)制造系统维护

·配置清单