一、設(shè)備概述
? ? LG-IGZ05型 小型智能制造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由顆粒上料單元、加蓋擰蓋單元、檢測(cè)分揀單元、機(jī)器人與視覺單元、成品入倉(cāng)單元等單元及數(shù)字孿生仿真軟件系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)軟件等硬件組成；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)及智能物流系統(tǒng)、自動(dòng)檢測(cè)及質(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)子系統(tǒng)，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)、視覺檢測(cè)技術(shù)、工業(yè)傳感器技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、PLC控制技術(shù)、變頻控制技術(shù)、伺服控制技術(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)空瓶上料、顆粒物料上料、物料分揀、顆粒填裝、加蓋、擰蓋、物料檢測(cè)、瓶蓋檢測(cè)、成品分揀、機(jī)器人抓取入盒、盒蓋包裝、貼標(biāo)、入庫(kù)等智能生產(chǎn)全過(guò)程。

? ? LG-IGZ05型 小型智能制造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)配套的依據(jù)“以學(xué)生為中心，以典型工作任務(wù)為載體，以培訓(xùn)學(xué)生綜合職業(yè)能力為目標(biāo)”的一體化教學(xué)理念開發(fā)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的實(shí)訓(xùn)教材，不但工業(yè)機(jī)器人編程、工業(yè)視覺編程、電氣安裝與接線、PLC編程、觸摸屏組態(tài)、伺服與步進(jìn)應(yīng)用與調(diào)試、變頻器應(yīng)用與調(diào)試、生產(chǎn)線系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試、故障檢測(cè)與維修等技術(shù)技能的學(xué)習(xí)融入到項(xiàng)目實(shí)操過(guò)程中，同時(shí)也將學(xué)習(xí)方法、解決問(wèn)題的思維方式、安全規(guī)范、溝通交流、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)加入到教學(xué)活動(dòng)中。
二、設(shè)備功能與結(jié)構(gòu)
? “工作站”的設(shè)計(jì)遵循模塊化方式，標(biāo)準(zhǔn)化電路接口、氣路接口和機(jī)械接口。單元模塊組合可形成多種功能，每個(gè)單元由實(shí)訓(xùn)桌、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣掛板、操作面板等構(gòu)成。設(shè)備在配置主體實(shí)訓(xùn)單元外，還配裝配桌、電腦桌、學(xué)生凳教學(xué)工作站輔助設(shè)備等。設(shè)備整體實(shí)現(xiàn)空瓶上料、顆粒物料上料、物料分揀、顆粒填裝、加蓋、擰蓋、物料檢測(cè)、瓶蓋檢測(cè)、成品分揀、機(jī)器人抓取入盒、盒蓋包裝、貼標(biāo)、入庫(kù)等生產(chǎn)全過(guò)程，設(shè)備模塊及功能如下：
1.顆粒上料單元
? 單元主要由電氣掛板、操作控制板、上料輸送帶、主輸送模塊、循環(huán)選料機(jī)構(gòu)、上料填裝機(jī)構(gòu)、實(shí)訓(xùn)桌組成，可進(jìn)行PLC控制、變頻器控制、直流電機(jī)控制、傳感器設(shè)置、氣動(dòng)元件應(yīng)用等多項(xiàng)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)，其控制流程如下：
上料輸送皮帶逐個(gè)將空瓶輸送到主輸送帶；同時(shí)循環(huán)選料機(jī)構(gòu)將料筒內(nèi)的物料推出，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，頂瓶裝置將空瓶固定，主皮帶停止；上料填裝模塊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，頂瓶裝置松開，主皮帶啟動(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（最多4粒）進(jìn)行不同的組合，產(chǎn)生8種填裝方式。
2.加蓋擰蓋單元
單元主要由電氣掛板、操作控制板、主輸送帶、加蓋機(jī)構(gòu)、擰蓋機(jī)構(gòu)、實(shí)訓(xùn)桌組成，可進(jìn)行PLC控制、傳感器設(shè)置、氣動(dòng)元件原理、機(jī)械裝調(diào)等多項(xiàng)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)，其控制流程如下：
瓶子被輸送到加蓋機(jī)構(gòu)下，加蓋定位裝夾機(jī)構(gòu)將瓶子固定，加蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)加蓋流程，將蓋子（白色或藍(lán)色）加到瓶子上；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，擰蓋定位裝夾機(jī)構(gòu)將瓶子固定，擰蓋機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，將瓶蓋擰緊。
3.檢測(cè)分揀單元
單元主要由電氣掛板、操作控制板、主輸送帶、龍門檢測(cè)機(jī)構(gòu)、不合格分揀送帶、分揀機(jī)構(gòu)、實(shí)訓(xùn)桌組成，可進(jìn)行PLC控制、視覺檢測(cè)控制、振動(dòng)盤控制、傳感器設(shè)置、傳感器組合檢測(cè)、氣動(dòng)元件原理、機(jī)械裝調(diào)等多項(xiàng)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)，其控制流程如下：
擰蓋完成的瓶子經(jīng)過(guò)此單元進(jìn)行檢測(cè)：回歸反射傳感器檢測(cè)瓶蓋是否擰緊；龍門機(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)推送到不良品區(qū)；擰蓋與顆粒均合格的瓶子被輸送到主輸送帶末端，等待機(jī)器人搬運(yùn)。同時(shí)通過(guò)振動(dòng)盤系統(tǒng)把標(biāo)簽震散，工業(yè)相機(jī)配套邊緣計(jì)算板卡根據(jù)檢測(cè)瓶蓋顏色信息進(jìn)行識(shí)別標(biāo)簽顏色和定位標(biāo)簽位置，方便機(jī)器人更精準(zhǔn)捕捉到標(biāo)簽。
4.機(jī)器人與視覺單元
單元主要由電氣掛板、操作控制板、盒蓋升降機(jī)構(gòu)、盒底升降機(jī)構(gòu)、六軸機(jī)器人及控制器、實(shí)訓(xùn)桌組成，可進(jìn)行PLC控制、六軸機(jī)器人控制、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)控制、氣動(dòng)元件原理、機(jī)械裝調(diào)等多項(xiàng)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)，其控制流程如下：
兩個(gè)升降臺(tái)模塊分別存儲(chǔ)包裝盒和包裝盒蓋；盒底升降機(jī)構(gòu)將包裝盒推向物料臺(tái)上；6軸機(jī)器人將瓶子抓取放入物料臺(tái)上的包裝盒內(nèi)；包裝盒4個(gè)工位放滿瓶子后，6軸機(jī)器人從盒蓋升降機(jī)構(gòu)上吸取盒蓋，蓋在包裝盒上；6軸機(jī)器人根據(jù)瓶蓋的顏色通過(guò)振動(dòng)盤機(jī)構(gòu)振動(dòng)分散標(biāo)簽，視覺進(jìn)行識(shí)別標(biāo)簽顏色和標(biāo)簽位置對(duì)盒蓋上標(biāo)簽位分別進(jìn)行貼標(biāo)，貼完4個(gè)標(biāo)簽等待成品入倉(cāng)單元入庫(kù)；
5.成品入倉(cāng)單元
單元主要由電氣掛板、操作控制板、堆垛機(jī)機(jī)構(gòu)、成品倉(cāng)庫(kù)、實(shí)訓(xùn)桌組成，可進(jìn)行PLC控制、伺服系統(tǒng)控制、傳感器智能系統(tǒng)控制、氣動(dòng)元件原理、機(jī)械裝調(diào)等多項(xiàng)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)，其控制流程如下：
堆垛機(jī)模塊把機(jī)器人單元物料臺(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)水平軸為一個(gè)精密轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)，垂直機(jī)構(gòu)為渦輪絲桿升降機(jī)構(gòu)，均由精密伺服電機(jī)進(jìn)行高精度控制。
6.實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)
實(shí)訓(xùn)桌臺(tái)面是用鋁型材拼接而成，方便學(xué)生將工件在其上任意位置、任意方式地安裝，而不局限于在給定的孔位上按給定的方式安裝。桌體采用冷軋鋼板折彎焊接而成，表面靜電噴塑，防火、防水、防腐蝕。實(shí)訓(xùn)桌下方裝有四個(gè)萬(wàn)向輪和四個(gè)可調(diào)腳，萬(wàn)向輪移動(dòng)時(shí)用，可調(diào)腳固定時(shí)用。每個(gè)實(shí)訓(xùn)桌內(nèi)嵌一個(gè)電氣控制。
三、設(shè)備配置清單