一、係統概述 工業（yè）機器人模擬汽車鈑金衝壓集成製造實訓係統是公司為汽車生產企業設計製（zhì）作的一套模 擬衝壓（yā）生產線，主要由台架、自動拆垛係統、自動傳輸係 統、

 一、係（xì）統概述

     工業機器人模（mó）擬汽車鈑金衝壓集成製（zhì）造實訓係統是公司為汽車（chē）生產（chǎn）企業設（shè）計製作的一套模 擬衝壓（yā）生產線，主要由台架、自動拆垛係統、自動傳輸係 統、衝壓機係統、線尾（wěi）出料係統及電氣集成控製係統等（děng）係統單元組（zǔ）成（chéng）,裝（zhuāng）置（zhì）下（xià）方安裝有控製器可供學（xué）員學習安裝接（jiē） 線及控製訓練，是一套真（zhēn）實模擬大型衝壓件生產工藝（yì），展 現自動化衝壓生產線結構、工作（zuò）原理,能夠進行產線問題 分析、控製操作、學員實訓、對外演示的自動化裝置（zhì），工業機器人模擬（nǐ）汽車鈑金衝壓集成製造實訓係統由台架，自動拆垛係（xì）統，自動傳輸係統，衝壓機係統，線尾出料（liào）係統（tǒng）和電氣（qì）集成控製係統組成。 大型衝壓件生產的需求而具備（bèi）較高的生產效率、穩定的產品質量以及（jí）規模生產（chǎn）條件下更低的單件（jiàn）生產成本等眾多優點的自動化衝壓生產線越來越多的（de）逬（bèng）入了生產車間,而該模擬衝壓生產線能夠高效的完（wán）成自動化衝壓生產線的產前模擬，提供了一套真實模擬（nǐ）環境。     

二（èr）、電（diàn）氣控（kòng）製係統組成

本次係統采用與工業現場相仿的工業現場總線網（wǎng）絡構架（jià），選用S7-1200為主的控製主機，配套有PROFINET現（xiàn）場I/O總線，PROFINET總（zǒng）線伺服、PROFINET總線變頻驅動、等控製模塊組成的網絡化控製係統。在此係統中主要將在汽車行業中常使用的各種傳感器、網絡元件、控製元件（jiàn）進行集成應用（yòng），通過相仿的機械結構與（yǔ）相同的控製係統進（jìn）行組合，呈現與工業現場使用基本一至的（de）控（kòng）製應用工（gōng）程，通過機（jī）械與電氣控製組合全方位訓練學生的工（gōng）程應用能力。

三、控製係統主要元件

1、S7-1200 PLC控製器；

2、工業以太網交換機；

3、I觸（chù）摸人機界麵；

4、V90總線伺服驅動係統；

5、G120總（zǒng）線變頻調速係統；

6、ET200-PN總線遠程I/O係統；

7、ABB IRB 120 工業機器（qì）人

四、機械係統組成

該生產係統由3個工作站點組成，共分為8個機械裝置功能模塊和3套（tào）電氣控製係統模塊。係統可進行單機構控製培訓，也可以進行組合（hé）聯機集成培訓。各功能模塊見如下說明。

（一）分料與（yǔ）傳輸工作單元

該工作（zuò）站位於組合係統左側第一單元，由板料輸送裝置、分料機械手、分料傳（chuán）輸線、S7-1200電氣控製係統組成。完成生產線係（xì）統中從堆料運輸、分拆、搬運、分板運輸等幾個工序，通過該工作單（dān）元可以（yǐ）讓學員讓分學習S7-1200 PLC編（biān）程設計（jì）及使用方法、伺服總線驅動應用方法、變頻調速（sù）應用方法（fǎ）。

1、板料輸送（sòng）裝置

該裝置完成機械手與人工作業（yè）區域的連接與定位，在真實（shí）工業現場成堆的原材料板由叉車放入到板料輸送裝置的升降台，模（mó）向移動軸（zhóu）將升降台移（yí）動到分料機械手正下方，交升起板料（liào）堆由機械手向升降台進（jìn）行取料。主要（yào）由：移動滑台、升降台、伺服電機、行程（chéng）限位檢測開關、滾（gǔn）珠絲杆、直線滑軌、精密減速機及其它機構組成。

2、分料機械手

該裝置完（wán）成從板料輸送裝置升降台上取（qǔ）出單塊材料，交將材（cái）料搬運輸送到分（fèn）料輸送線上，在真實（shí）工業現場成堆的板料由機械手一一進行取出（chū），然後放入至傳輸線運輸至衝壓（yā）機床（chuáng）區域。主要由：橫向移動軸、縱向移動軸、機械手爪（zhǎo）、伺服（fú）電機（jī）、行程限（xiàn）位檢測開關、滾珠絲杆、直線滑軌、精（jīng）密減速機及其它機構組成.

3、分料輸（shū）送線

該裝置（zhì）是完成被拆分板料從拆分（fèn）區運輸至衝壓區的（de）連接裝置，在真實工業（yè）現場由於衝壓區與拆分區相對距離較（jiào）遠，采（cǎi）用傳輸線方式（shì）進行板（bǎn）料型式（shì）進行傳輸。主要由：傳輸皮帶、板料檢測裝（zhuāng）置、驅動電機、變頻器及（jí）其它（tā）機械組成。

（二）自動衝壓工作單元

該工（gōng）作站位於組合係（xì）統中間單元，由衝壓機械（xiè）手、電動壓（yā）床、轉料裝（zhuāng）置、S7-1200電氣控製係統組成。完成生產線係統（tǒng）中板料衝壓加工（gōng）與的連續上下（xià）料過程工作，分為上料（liào）、衝壓（yā）、下料、轉（zhuǎn）料等幾個環節。通過該工作單元可以讓學員讓分學習S7-1200 PLC編程設計（jì）及使用方法、伺服總線驅動應用方法、多（duō）軸聯合（hé）驅動應（yīng）用方法。

1、衝壓機械（xiè）手

該裝置（zhì）是一（yī）個擺動式多軸伺服驅動機械手，主要用於對電動壓床進行上/下料搬運工作。它巧妙的利用連杆機構與伺服驅動配合，完成平板工件的提升、平行移動等動作，很好的利用高（gāo）度空（kōng）間與橫（héng）向空間。在真實工業（yè）現場衝壓生產線上得到廣泛應用。它由（yóu）、機械手本體、伺服電機、精密減（jiǎn）速機、連杆機構、搬（bān）運手爪等幾部分組成。

2、電動（dòng）壓床

該（gāi）裝（zhuāng）置是一個凸輪式電動壓床（chuáng），主要用於對板（bǎn）料（liào）進行（háng）衝壓工作。完（wán）成衝壓環節中的下壓、保壓、開模等動作。要（yào）真實工業現場壓機配合精密模（mó）具使用，采用衝（chōng）壓機械手進行自動化上下料是（shì）目前工業發展（zhǎn）的通行辦法。它由、驅動電機（jī）、凸輪機構、壓機本體等部分組成。

3、轉料裝置

該裝（zhuāng）置是一個用於轉接（jiē）從衝壓機械手上取（qǔ）下的工件專用裝置（zhì），當衝壓（yā）機械手從衝壓模具中取出衝壓件時（shí），需（xū）對衝壓件進行轉運或調（diào）頭工（gōng）作，轉料裝置負（fù）責與衝壓機械手配合完成對應（yīng）工作。在（zài）直實工業現場轉料裝置除對工件進行部件調頭和移載外還安裝了部分產品檢測裝置（zhì）可以對衝壓下來的工件進行檢測輔助。

（三）成品分料與輸出工作單元

成品分料與（yǔ）輸出（chū）工（gōng）作單元（yuán）是係統（tǒng）最後一個組成單元，它（tā）負責將生產加工完成物料使有工業機器人進行分類並采用傳輸線進行遠程運輸。由工業（yè）機器人、傳（chuán）輸線、電（diàn）氣控（kòng）製係統等組成。完成生產線係統成（chéng）品搬運分類、傳輸運送等幾個（gè）環節。通過（guò）該工作單元（yuán）可（kě）以讓學員讓分學習S7-1200 PLC編程設計及使用方法、伺服總線變頻調速方法、HMI人機（jī）界麵編程設計方法。

1、工業機器人

工作站采用了ABB工業機器人作為搬運分類（lèi）裝置，通過工業（yè）機器人與生產線其它設備之間組網連（lián）接完成與轉料裝置、傳輸線形行網絡化協同作（zuò）業。裝置選（xuǎn）用ABB IRB120-3/0.6手腕負載3Kg六自由度工業機器人，完成工作任務。

五、主（zhǔ）要技術參數：

（1）型號：IRB 120-3/0.6

（2）工作範圍：580 mm

（3）有效荷重：3 kg

（4）手臂荷重：0.3 kg

（5）集成信（xìn）號源：手腕設10路信號

（6）集成氣源（yuán）：手腕設4路空氣（ 5 bar）

（7）重複定（dìng）位精度：0.01 mm

（8）機器（qì）人安裝：任（rèn）意（yì）角度

（9）防護等級：IP30

（10）控製器：IRC5緊湊型

（11）示教器型（xíng）號：FlexPendant

2、成品傳輸線：

成品傳輸線是與工業機器人配合的物品傳輸裝置，主要完成生產完成物（wù）品的運送工作，工作單元中共設置了兩（liǎng）條傳輸裝置，分別用於區分不同（tóng）的（de）產品運輸工（gōng）作。它采用三相（xiàng）異步電機驅動，配（pèi）合傳輸線上的檢測傳感器實驗物料檢測與停止功能。主要由傳（chuán）輸線、驅動電機、檢測開關等部分（fèn）組（zǔ）成。

六、實驗項目

1、綜合機械部件調試與（yǔ）安裝；

2、S7-1200控製（zhì）器編（biān）程設計（jì）與運行調試；

3、PROFINET網絡（luò）伺服驅動聯（lián）網控（kòng）製；

4、PROFINET網絡變頻驅動聯（lián）網控製；

5、機械手（shǒu）控製編程設（shè）計與創新；

6、多軸伺服聯網控製創新；

7、工業機器人編程創新應（yīng）用；

8、HMI人機界麵編程設計；

9、工業（yè）自動化應用組合創新應用（yòng）。