·設備外觀

·設計簡述

    實訓平臺涉及企業工廠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，進行綜合且專業化的設計，以實訓平臺和“互聯網+”模式為研究載體，構建一個高端精細化實體制造企業運作模式的實驗室。實訓平臺主要由立體倉庫（原材料/成品）、倉儲機器人、加工中心單元、數控車床單元、輸送線、加工中心上下料機器人、PLC控制單元、視覺檢測單元等組成。適合高等院校、職業院校、技工學校等機器人工程、工業機器人技術、機電技術應用（工業機器人方向）、工業機器人技術應用、工業機器人應用與維護等相關專業的《機器人與控制技術》、《運動控制》、《自動化技術》等課程實訓教學。

·主要參數

    1.工作電源：三相四線AC380V ±10%  50HZ；
    2.工作環境：溫度-5ºC～+40ºC；濕度 85%（25ºC）；海拔＜4000m；
    3.氣源壓力：0.4～0.6MPa；
    4.裝置容量：10KW；
    5.外形尺寸：≥10000mm*7000mm*2000mm；
    6.安全保護：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合國家標準。

·組成及功能

    實訓平臺主要由成品立體倉庫、倉儲機器人、加工中心單元、數控車床單元、輸送線、加工中心上下料機器人、視覺檢測單元、電氣控制柜、機器人底座等組成。
（一）立體倉庫
    主要由立體倉庫、碼垛機、倉儲機器人及電氣控制系統組成。
    1.立體倉庫
    立體倉庫采用工業標準型材和鋼板加工而成，外表面亞光密噴塑，每個有4層7列28個倉位，兩個倉庫共有56個倉位，倉位都安裝有檢測裝置，檢測倉位狀態。倉庫尺寸：3000mm*600mm*2000mm；空位檢測開關，原材料立體倉庫和成品立體倉庫布局在堆垛機兩邊，即兩個倉庫共用一套堆垛機。
    2.堆垛機
    堆垛機主要由行走機構、升降機構、貨叉伸縮機構、電氣控制系統及安全裝置等機構組成，與立體倉庫固定在一起。水平方向在鋪設的地軌上運行，采用交流蝸桿減速機且帶剎車功能，安裝有高精度旋轉編碼器，使機器具有一定的自鎖性和精確定位性；垂直方向采用鏈傳動機構，由工業鏈條、鏈輪、滑道及電機組成，采用交流減速電機且帶剎車功能，安裝有高精度編碼器。貨叉伸縮機構采用工業鏈條、交流減速電機及鏈傳動機構，貨叉可以前伸，也可以后縮，具有位置傳感器進行定位控制。所有電機均采用變頻傳動方式，控制堆垛機平穩運行。
    3.搬運、碼垛機器人（下料機器人參數相同） 
    機器人負載≥5KG,附加載荷≥18KG,工作半徑≥1440mm，工作范圍軸軸1+170°～-170° 速度120°/s軸2+70°～-70°速度120°/s軸3+70°～-65速度120°/s軸4+150°～-150° 速度280°/s軸5+115°～-115°速度280°/s軸6+300°～-300°速度280°/s；TCP最大速度不低于2.1m/s，重復定位精度≤0.05mm（(ISO試驗平均值）；集成12路信號源，氣源壓力≤8bar，落地安裝，本體重量225KG。
     4.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；支持DeviceNet、PROFINET、PROFIBUS DP、Etherent/IP協議；電源電壓三相200-600V，頻率50Hz-60Hz；工作環境溫度范圍0℃～ +45℃；工作環境相對濕度最高95%（無凝露）。
    5.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。
    6.傳送帶單元
    主體框架采用工業標準4040型材拼裝而成，輸送帶采用PVC材質，選用高強力優質全棉、尼龍、聚酯帆布作帶芯，輸送線設有定位裝置，實現定位加工、搬運、檢測操作，整個輸送裝置采用交流變頻調速，輸送線采用上下兩層結構，托盤可以從底層輸送線回流進行回收，可以實時控制輸送線的速度，調節輸送節奏，外形尺寸：2730mm*460mm*890mm。
（二）加工中心加工單元
    由數控加工中心實物、自動門裝置、氣動定位夾具組成。主要完成將原材料進行實物精細加工，加工成設定形狀的工件。由機器人進行上下料，自動開關門，自動運行加工程序。
（三）車床加工單元
    由數控車床實物、自動門裝置、氣動定位夾具組成。主要完成將原材料進行實物加工，加工成設定形狀的工件。由機器人進行上下料，和機器人之間進行通訊，自動開關門，自動運行加工程序。
（四）PLC控制單元
    由控制柜、電氣安裝網孔板、工業觸摸屏、可編程控制器、空氣開關、開關電源、接線端子等組成。根據系統下單情況，合理的輸送原材料。
    控制柜采用優質鋼板做骨架，經過機械加工成型，外表面亞光密噴塑，整機既堅固耐用，又美觀大方。柜子的底部采用帶剎車的萬向輪，移動和固定兩相宜，方便調整設備的擺放位置。控制柜內部安裝有一塊多功能網孔板，主體采用1.5mm厚的鋼板加工成型，網孔采用“橫二豎六”橢圓長孔加工工藝，整體設計規范、合理，使各類元器件在任何角度、任何方位都能輕松裝配、調整。
    采用西門子高性價比小型PLC產品S7-200 Smart CPU SR30，供電電壓AC85～264V，集成18路數字量輸入（DC24V 4mA，漏型?源型可切換）/12路數字量輸出（繼電器輸出），內置18KB程序存儲器、12KB數據存儲器、10KB保持性存儲器、6個高速計數器（最大200KHz），集成RS485接口、以太網接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通訊、S7協議通訊、PROFIBUS等通信，配有通信編程電纜，配備兩套CPU SR30模塊，共有72路數字量信號輸入/48路數字量輸出。
    觸摸屏采用昆侖通態MCGS TPC1061Ti，供電電壓24±20%VDC，Cortex-A8 CPU，主頻600MHz,內存128M；10英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率1024*600），四線電阻式觸摸屏（分辨率4096*4096）；集成以太網接口、RS232、RS485、USB接口，可擴展CAN總線接口，產品經CE/FCC認證，防護等級IP65，預裝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。
（五）視覺檢測單元
    視覺檢測采用CCD拍照檢測，有效像素數30萬，攝像面積4.8mm*3.6mm，彩色檢測，場景數 128 個，可利用流程編輯功能制作處理流程，支持串行 RS-232C 和網絡 Ethernet 通訊，提供高速輸入1點、高速輸出4點、通用輸入 9點和通用輸出23點的并行通信，提供 DVI-I 監控輸出，提供環形光源，內圓直徑 40mm，外圓直徑 70mm，供電電壓 24V，供電電流 440mA。
    智能視覺檢測系統采用CCD照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號，圖像處理系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面積、數量、位置、長度，再根據預設的允許度和其他條件輸出結果，包括尺寸、角度、個數、合格/不合格、有/無等，實現自動識別功能。通過I/O電纜連接到PLC或機器人控制器，也支持串行總線和以太網總線連接到PLC或機器人控制器，對檢測結果和檢測數據進行傳輸。
（六）氣動系統
    氣動系統主要由空氣壓縮機、氣源處理件、氣動控制系統、氣動執行機構、氣動附件組成。
    采用奧突斯空氣壓縮機，供電電壓AC220V，功率550W，工作壓力0.2-0.8MPa可調。
（七）電腦桌
    主體部分采用工業標準鋁型材（規格30*30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
    桌面上方設置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
    鍵盤架采用ABS塑料一次性壓制而成，個性化圓角R設計避免撞傷，帶有儲物筆盒，通過加重型軸承導軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如，尺寸480mm*230mm*40mm。
    桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。2寸雙軸承結構，直徑50mm，輪寬25mm，高度75mm，螺桿M10*25。
    尺寸：600mm*560mm*1000mm（桌面離地800mm)。

·實訓項目

（一）數控操作類實訓
    1.數控系統的啟動和初始化
    2.數控系統的參數設置與調整
    3.變頻器的調試、參數設置與應用
    4.進給驅動單元的調試與應用
    5.伺服主軸控制應用
    6.機床參考點的調試
    7.電動刀架控制
    8.數控系統的通訊；
    9.數控車床電氣系統的設計
    10.數控車床故障診斷與維修
    11.數控系統的操作與編程
    12.車床功能參數設置
    13.加工中心功能參數設置
    14.全數字交流伺服電機運行與故障診斷
    15.加工中心手持脈沖發生器調試
    16.加工中心氣動基本回路原理及分析
    17.加工中心刀庫的原理和應用
    18.加工中心PLC編程及邏輯控制
    19.加工中心數據備份和恢復
    20.加工中心典型故障設置及排除
    21.加工中心編程操作與實體加工
    22.數控車床編程操作與實體加工
(二)機器人系統入門類實訓
    1.機器人主要技術參數
    2.機器人安全系統
    3.機器人安全操作規范
    4.示教器認知
    5.控制器認知
    6.機器人本體認知
    7.示教器畫面與基本操作
    8.運動模式調節
    9.機器人伺服電機上電
    10.坐標系切換
    11.機器人運行速度調節
    12.機器人單軸運動
    13.機器人線性運動
    14.機器人編程語言與構架
    15.異常及故障處理技術
16.機器人維護與保養
    17.機器人程序備份與加載
(三)機器人系統設置類實訓
    1.工具坐標系標定原理和方法
    2.工件/用戶坐標系標定原理和方法
    3.機器人I/O硬件及組成
    4.機器人通信分類與方式
    5.機器人I/O配置
    6.機器人零點校準
    7.機器人常用指令
    8.機器人程序建立
    9.機器人指令添加與編輯
    10.機器人運動軌跡規劃
    11.機器人程序執行與測試
    12.機器人自動運行
    13.機器人外部啟動
(四)PLC編程及應用
    1.PLC認知及選型
    2.PLC電氣設計與配置
    3.PLC編程與實訓
    4.PLC位置控制電氣設計
    5.變頻系統認知
    6.變頻系統電氣設計
    7.變頻系統參數設置
    8.PLC變頻控制編程與實訓
    9.觸摸屏認知與選型
    10.觸摸屏通訊電纜制作
    11.觸摸屏組態軟件實訓
    12.觸摸屏網絡配置與組態
    13.PLC與觸摸屏通訊實訓
    14.PLC與機器人控制電氣系統設計
    15.PLC對機器人外部控制系統配置及編程
    16.PLC綜合應用編程實例
（五)基于PC的工業視覺系統實訓
    1.工業相機基本原理與結構
    2.工業相機分類
    3.基于PC的視覺系統硬件搭建
    4.光源安裝與調整
    5.工業相機圖像識別項目應用
（六）智能工業相機應用實訓
    1.智能工業相機系統構建
    2.智能工業相機工程建立與測試
    3.智能工業相機通訊配置及應用
    4.智能工業相機檢測案例應用
(七)機床協調作業綜合控制
    1.機器人與加工中心協調作業控制
    2.機器人與車床協調作業控制
    3.機器人與工業相機協調作業控制
    4.自動輸送線上料控制
    5.自動輸送線托盤回流控制
    6.堆垛機出入庫控制
    7.PLC、機器人及機床聯動運行

·配置清單