"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SB-GY4.0智能工廠(chǎng)4.0智能制造生產(chǎn)線(xiàn)教學(xué)平臺
據國家2025智能制造規劃，和人工智能教學(xué)普及，著(zhù)力提高教學(xué)與專(zhuān)業(yè)建設，本實(shí)驗室建設方案充分體現智能制造工業(yè)4.0發(fā)展趨勢與應用動(dòng)向，所展示的工業(yè)機器人、數控機床加工、立體倉庫、RFID、PLC工作站等單元，涉及內容全面。以結合實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)訓為核心設施，注重基礎訓練，兼顧未來(lái)應用的新型機器人，拓展學(xué)生視野�？勺鳛榇髮�(zhuān)院校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、機電一體化專(zhuān)業(yè)、機器人專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓設備，組建工業(yè)4.0智能無(wú)人工廠(chǎng)培訓，提高階段綜合性學(xué)習與訓練。
一、產(chǎn)品定位：
可作為大專(zhuān)院校、中高職學(xué)生自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、機電一體化專(zhuān)業(yè)、機器人專(zhuān)業(yè)、企業(yè)工程師進(jìn)行機器人、數控加工、材料出入倉庫進(jìn)一體化組建機器個(gè)上下料培訓，提高階段綜合性學(xué)習與訓練。
二、產(chǎn)品功能：
本套設備是以小型的柔性制造系統為載體，主要特點(diǎn)是占地空間小、操作安全、涉及的知識點(diǎn)豐富、綜合，系統性強、成本低、師生容易上手等；主要是由一臺工業(yè)6軸自由度機器人、一臺三坐標機械手臂、一臺柔性數控車(chē)床、一臺柔性數控銑床、RFID系統、PLC工作站、智能倉庫、中控臺、傳輸帶等部份組成，實(shí)現自動(dòng)化上下料、加工等無(wú)人工作環(huán)節，機器人按指令分別給兩臺機器送料取料；該系統能夠實(shí)現工業(yè)機器人上下料工作站系統的編程、上下料系統的集成、RFID系統應用、PLC系統編程、數控車(chē)床編程加工、數控銑床編程加工、現場(chǎng)總線(xiàn)的通訊實(shí)訓等環(huán)節。讓學(xué)生輕松掌握工業(yè)6軸機器人上下料與數控機床組建柔性加工生產(chǎn)系統，能滿(mǎn)足學(xué)生對工業(yè)機器人學(xué)習及操作的需要，學(xué)生通過(guò)該套系統的學(xué)習與訓練，對智能生產(chǎn)無(wú)人工廠(chǎng)的組建整體性應用有全面的了解與體驗。
三、產(chǎn)品工作流程：
三坐標機械手臂從原材料倉庫取出原材料到傳輸線(xiàn)上，RFID系統讀取數值，由傳輸線(xiàn)運送到6自由度工業(yè)機器人端，由負責數控機床的上下料工作，數控車(chē)削單元將零件加工完畢后，機床自動(dòng)開(kāi)門(mén)，零件由機器人送置到數控銑削加工中心進(jìn)行加工下一道工序，加工完畢后銑床自動(dòng)開(kāi)門(mén)，由機器人取出成品零件送置到傳輸帶上，輸送到智能倉庫端，由三坐標機械手臂將成品零件入庫，RFID系統讀取數值。學(xué)生在熟練掌握該系統的操作與編程以后，也可以對零件類(lèi)型和加工工藝進(jìn)行調整。
銑削中心上下料加工 車(chē)削中心上下料加工
三、基本實(shí)訓項目
1、工業(yè)機器人實(shí)訓
2、數控技術(shù)實(shí)訓
3、機器人與機床通訊技術(shù)
4、機械結構訓練技術(shù)
5、氣動(dòng)控制技能培訓
6、故障檢測技術(shù)技能培訓
7、傳感器技術(shù)及應用
8、PLC編程技術(shù)
9、RFID系統的應用
四、系統主要配置清單
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序號 |
名稱(chēng) |
數量 |
型號 |
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1 |
工業(yè)6軸高速機器人 |
1臺 |
RF006 |
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2 |
三坐標機械手臂 |
1臺 |
RF003 |
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3 |
數控車(chē)削加工中心 |
1臺 |
CK210-FM |
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4 |
數控銑削加工中心 |
1臺 |
XK200-FM |
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5 |
智能倉庫 |
1個(gè) |
CS01 |
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6 |
傳輸帶 |
1條 |
CS02 |
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7 |
RFID系統單元 |
1套 |
CS03 |
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8 |
西門(mén)子PLC控制器 |
1個(gè) |
6ES7 214-1HG31-0XB0 |
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9 |
西門(mén)子PLC擴展IO模塊 |
1個(gè) |
6ES7 223-1PL30-0XB0 |
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10 |
觸摸屏中控臺 |
1個(gè) |
MT8102IP |
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11 |
歐姆龍繼電器模組 |
2個(gè) |
BMZ-R1 |
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12 |
電子手脈 |
2個(gè) |
HLI6 |
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13 |
車(chē)削數控系統 |
1套 |
980TB數控系統 |
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14 |
銑削數控系統 |
1套 |
980MC數控系統 |
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15 |
6軸機器人控制系統 |
1套 |
CRP-S4 |
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16 |
三爪氣動(dòng)卡盤(pán) |
1套 |
SMC |
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17 |
銑床自動(dòng)夾具 |
1套 |
SH01 |
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18 |
機床自動(dòng)門(mén)推拉系統 |
2套 |
KIFL3 |
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19 |
SMC 平行機械手夾爪 |
1個(gè) |
MHZL2 |
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20 |
屏蔽電纜 |
3條 |
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22 |
0.6帕空壓機 |
1臺 |
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23 |
鋁合金工作臺 |
1套 |
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五、主要設備技術(shù)參數
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序號 |
名稱(chēng) |
數量 |
單位 |
設備簡(jiǎn)介及功能 |
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1 |
RF006六自由度工業(yè)機器人 |
1 |
套 |
1)動(dòng)作類(lèi)型：多關(guān)節型；控制軸數6軸； 2)最大活動(dòng)半徑：562mm； 3)手部最大負載（第6軸）：3 kg 4)機器人重量：36kg； 5)機器人 底座尺寸：340 x 340mm 6)驅動(dòng)方式：交流伺服驅動(dòng)； 7)重復定位精度：±0.02mm； 8)軸運動(dòng)：軸動(dòng)作范圍 J1回轉軸≥+150°～ -150° J2立臂軸≥+ 136°～ - 51° J3橫臂軸≥+ 64°～ - 131° J4腕軸≥+ 150°～ - 150° J5腕擺軸≥+ 120°～ - 120° J6腕轉軸≥+ 360°～- 360° 9)軸運動(dòng)速度： J1回轉軸≥375°/s J2立臂軸≥375°/s J3橫臂軸≥419°/s J4腕軸≥600°/s J5腕擺軸≥600°/s J6腕轉軸≥750°/s 10)最大扭矩： J4腕軸≥9.3Nm J5腕擺軸≥9.3Nm J6腕轉軸≥4.5Nm 11)控制軸數量：6 12)手動(dòng)操作速度≥4段可調 13)機器人本機、控制系統、驅動(dòng)器、伺服電機要求為同一國產(chǎn)知名品牌； 14) J1，J2，J3減速器采用：進(jìn)口RV減速器 15)CPU card DRAM模塊：32MB； 16)FROM模塊：32 MB； 17)SRAM模塊：2MB； |
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2 |
CK210-FM數控車(chē)削加工中心本體 |
1 |
套 |
(A) 設備特點(diǎn) 1、980TB工業(yè)級數控系統，采用ARM9硬件平臺，運行速度更快，確保高速、高效率加工，具備二次曲線(xiàn)插補、橢圓插補、拋物線(xiàn)插補、凹槽加工循環(huán)指令、自動(dòng)刀補等功能。前置USB接口，前置RS232通信接口,支持U盤(pán)文件操作和軟件升級； 2、使用220伏電壓、采用透明有機玻璃與金屬鈑金全封閉結構，提高使用的安全性和觀(guān)摩性，采用精選的優(yōu)質(zhì)鑄鐵材料鑄造，床身導軌經(jīng)超音頻淬火后精磨，硬度高、鋼性好,保證機器的鋼性，采用高精度研磨滾珠絲桿，保證機器加工精度，XZ各軸配置有集中式潤滑油路系統，保證絲桿及導軌使用壽命和加工精度；可自動(dòng)車(chē)削各種回轉表面，如圓柱面、圓錐面、特形面等，并能進(jìn)行車(chē)螺紋、鏜、鉸加工，效率高、適用性強； 3、配有工件冷卻系統，可加工鋼件；配置4工位電動(dòng)刀架，可加工復雜的零件工藝； 4、配有電子手輪（手脈）、手動(dòng)操作及對刀操作更方便靈活，配有Led工作燈； 5、數控系統帶圖形仿真功能，7英寸彩色液晶屏，顯示加工程序的圖形以及實(shí)際運行時(shí)的刀具移動(dòng)軌跡，完善的自診斷功能，實(shí)時(shí)顯示出現異常立即報警，保證操作安全性； 6、采用ISO標準G代碼編程，支持M代碼及S代碼，全面兼容FANUC，三菱G代碼和多種CAD/CAM軟件（ MasterCAM、UG、CAXA等軟件編程等）；支持強大的B類(lèi)宏解析功能,方便用戶(hù)開(kāi)發(fā)自己的運動(dòng)控制程序； 7、主要加工材料有：鋼、鐵、銅、鋁、PVC塑料等材料； (B) 設備參數 重復定位精度：0.02mm 最大回轉直徑：210mm 最大夾持直徑：80mm X軸行程：80mm Z軸行程：290mm 主軸轉速(無(wú)級)：300~1750rpm±10% 電動(dòng)刀架工位數：4工位 刀架角度：360 ° 刀具回轉精度：0.005mm 主軸通孔：20mm 氣動(dòng)卡盤(pán)：直徑110mm 冷卻系統：有 車(chē)螺紋功能：有 主軸孔莫氏錐度：莫氏3號 尾軸孔莫氏錐度：莫氏2號 系統分辨率：0.0015mm 主軸電機功率：500W 電子手輪：配有電子手輪 絲桿：C5級滾珠絲桿 數控系統：980TB數控系統 電動(dòng)精音門(mén)，開(kāi)關(guān)門(mén)速度90mm/秒 使用電源：AC220V/50Hz 凈重：180kg 外型尺寸：1000×700×580mm |
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3 |
XK200-FM數控銑削加工中心本體 |
1 |
套 |
(A) 設備特點(diǎn) XK200-FM數控銑削加工中心平臺是小型的銑削工中心，占地面積極少，低能耗、使用耗材尺寸小節約成本；容易維護及維修方便；配合柔性加工，含自動(dòng)氣動(dòng)臺鉗和氣動(dòng)門(mén)，全封閉加工防護結構； 配980MC工業(yè)級數控系統，運行速度更快，確保高速、高效率加工，具備二次曲線(xiàn)插補、橢圓插補、拋物線(xiàn)插補、凹槽加工循環(huán)指令、自動(dòng)刀補等功能。采用ISO標準G代碼編程，支持M代碼及S代碼，全面兼容FANUC，三菱G代碼和多種CAD/CAM軟件（ MasterCAM、UG、CAXA等軟件編程等）；支持強大的B類(lèi)宏解析功能,方便用戶(hù)開(kāi)發(fā)自己的運動(dòng)控制程序；可以直用第三方編程軟件圖形直接生產(chǎn)G代碼程序，也可以手工編程，加工材料廣泛（鐵、銅、鋁、塑料、有機玻璃等材料），加工精度高，機器堅固穩定耐用。 (B) 設備參數 重復定位精度：0.02mm 最大鉆孔直徑：13mm 最大銑削直徑：16mm 系統分辨率：0.0015mm 工作臺尺寸：380×90mm X/Y/Z軸方向行程：210/95/200mm 工作臺T型槽尺寸：12 mm 工作臺T型槽個(gè)數：3 主軸錐度：MT3 絲桿：工業(yè)級C5級滾珠絲桿 電子手輪：配有4軸電子手輪(手脈) 主軸轉速范圍：100-3500轉/分鐘 輸出功率：600W 數控系統： 980MC工業(yè)級數控系統 多軸聯(lián)動(dòng)功能：預留有第4軸接口，可加裝第四軸，可實(shí)現四軸聯(lián)動(dòng) 支持軟件及格式：全面兼容FANUC，三菱G代碼和多種CAD/CAM軟件（ MasterCAM、UG、CAXA等軟件編程等）；支持強大的B類(lèi)宏解析功能,方便用戶(hù)開(kāi)發(fā)自己的運動(dòng)控制程序； 氣動(dòng)鉗：夾持大小大于100*100mm 自動(dòng)安全門(mén)：氣動(dòng) 使用電源： AC220V/50Hz 機床尺寸：845×580×1300mm 凈重/毛重：160Kg |
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4 |
PLC工作站 |
1 |
套 |
設備特點(diǎn) 鋁合金型材構成，連接牢固，玻璃門(mén)一目了然，使用知名品牌工業(yè)級PLC，可隨意擴展。 設備參數 CPU 特征 用戶(hù)存儲器：75 KB 工作存儲器/4 MB 負載存儲器，可用 SD 卡擴展/10 KB 保持性存儲器 板載數字 I/O:14 點(diǎn)輸入/10 點(diǎn)輸出 板載模擬 I/O:2 路輸入 信號模塊擴展:最多 8 個(gè)信號模塊 信號板擴展:最多 1 塊信號板 通信模塊擴展:最多 3 個(gè)通信模塊 高速計數器：?jiǎn)蜗啵?span lang="EN-US">3 個(gè) 100 kHz 以及 3 個(gè) 30 kHz 的時(shí)鐘頻率；正交相位：3 個(gè) 80 kHz 以及 3 個(gè) 20 kHz 的時(shí)鐘頻率 脈沖輸出：4 脈沖捕捉輸入：14 性能 布爾運算執行速度:0.08μs/指令 移動(dòng)字執行速度:1.7μs/指令 實(shí)數數學(xué)運算執行速度:2.3μs/指令 通信 端口數:1 類(lèi)型:以太網(wǎng) 連接數: • 3 個(gè)用于 HMI • 1 個(gè)用于編程設備 • 8 個(gè)用于用戶(hù)程序中的以太網(wǎng)指令 • 3 個(gè)用于 CPU 對 CPU 電源 電壓范圍:20.4 － 28.8 V DC 保持時(shí)間（掉電）:24 V DC 時(shí) 10 ms 最大波紋噪聲（<10 MHz） 數字輸入: 輸入點(diǎn):14 模擬輸入:2 數字輸出:10 |
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5 |
智能倉庫 |
1 |
套 |
立體倉庫外圍尺寸：500×400×600mm 倉位：3層4列12格，每個(gè)倉位帶傳感器 托盤(pán)數： 12個(gè) 托盤(pán)大�。洪L(cháng)100x 寬90mm 托盤(pán)固定物料：帶各種定位銷(xiāo)，可固定長(cháng)*寬*高90*80*50mm以?xún)热我獬叽绲墓ぜ?/span> 1.顯示器7寸 2.分辨率800X480 3.背光類(lèi)型:LED 4.具有I/O接口:USB接口/以太網(wǎng)接口/RS485接口/ 5.閃存64MB |
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6 |
三坐標機械手臂 |
1 |
套 |
X軸行程：450mm；Y軸行程：350mm；Z軸行程：500mm； 負重：1KG以上 氣動(dòng)手指：按項目加裝 控制形式：PLC控制 控制PLC參數: 1.電源:DC24V 2.輸入輸入端口>=64個(gè) 3.輸入類(lèi)型:漏型/源型 4.帶脈沖接口 5.與RFID系統通信,實(shí)現對工件的監控 6.與倉位智能倉庫通信,實(shí)時(shí)監控倉庫的物料狀態(tài) 5.與機器視覺(jué)檢驗系統通信 6.與中控電腦主機通信 |
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7 |
RFID 管理平臺 |
1 |
套 |
16個(gè)RFID標簽+3個(gè)讀取器 觸發(fā)開(kāi)關(guān)：外部觸發(fā) 工作頻率：13.56MHZ 支持協(xié)議：ISO IEC 15693 ISO 18000-3M1 讀取距離：穩定讀取20cm 輸出數據：Modbus 輸出功率：0-18±1dBm 存儲容量：1024bit 工作模式：可讀寫(xiě) |
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8 |
輸送帶 |
1 |
套 |
1、鋁合金型材構成，方便加裝各工作單元 2、線(xiàn)寬180mm，周長(cháng)1米，高150mm 3、電機總功率0.24KW，變頻無(wú)級調速 4、物流周轉板到位傳感器：光電傳感器 5、物流周轉板駐留站：1個(gè)，用氣缸組件固定 6、120*120mm物流轉運板1塊 7、100mm寬柔性單鏈板 |
