LGY-CX01型FMS工業機器人智能制造實訓平臺

LGY-CX01型 FMS工業機器人智能制造實訓平臺是一款用于培養工業機器人數控機床上下料高技能人才的設備，是工業 4.0 智能工廠柔性加工中的 FMS 單元，可作為大專院校學生自動化專業、機電一體化專業、機器人專業、企業工程師進行機器人培訓，提高階段綜合性學習與訓練。
一、產品概述
LGY-CX01型 FMS工業機器人智能制造實訓平臺以小型的柔性制造系統為載體，主要特點是占地空間小，是由一臺工業 6 軸自由度機器人、一臺柔性數控車床、PLC 觸摸屏編程模、材料倉庫組成，實現自動化上下料無人工作站，機器人按指令給數控車床送料、取料；該系統能夠實現工業機器人上下料工作站系統的編程、上下料系統的集成、 PLC 系統編程、通訊實訓、機器人編程、數控編程、數控加工等環節。讓學生輕松掌握工業 6 軸機器人與數控機床組建 FMS 上下料工作站加工系統，能滿足學生對工業機器人學習及操作的需要，實現和工廠實際情況無縫對接，涉及的知識點豐富、綜合，系統性強，學生通過該套系統的學習與訓練，對智能無人工的組建整體性應用有全面的了解與體驗。
二、平臺特點
1、綜合性強：集機器人操作與編程、數控加工、PLC 應用、通訊于一體，將執行機構、控制系統、驅動系統及各專業學科有機結合；
2、設備安全便于操作：以小型數控機床為柔性制造系統為載體，主要特點是占地空間小、使用安全、利于學生動手參于操作等優點，同時系統采取了多重安全防護措施，保證了學習者的安全；
3、模塊化：采用分層和模塊化結構設計，分別對不同的功能需要設計不同程序，在這些功能模塊的相互協調下實現不同的功能，這些功能既可以單獨運行，也可以與其他模塊組成系統。
4、擴展性強：除了完成機器人上下料系統的功能，本實訓系統還可以通過改變被控機器人執行末端，變成其他功能的機器人工作站，提高了設備的使用率。
5、設備支持 MES 系統功能，支持 ModbusTcp 通訊協議讀取數控系統數據。
三、主要配置及工藝程序
工業機器人從倉庫取出原材料，由 6 自由度工業機器人送置數控車床端，數控車床自動打開門，機器人送料置數控車床上夾緊材料，機器人收到信號離開機床端，數控車床的自動關上門開始車削加工，零件加工完畢后，機床自動開門，零件由機器人送置倉庫成品區。學生在熟練掌握該系統的操作與編程以后，也可以對零件類型和加工工藝進行調整。
（一）工業機器人

采用六自由度工業機器人系統，由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉換器和抓取機構組成。
1、機器人本體由六自由度關節組成，固定在型材實訓桌上，具有6個自由度，串聯關節型工業機器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝
2、第1軸工作范圍：≧+170°/-170°，最大旋轉速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。
3、第2軸工作范圍：≧+110°/-110°，最大旋轉速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。
4、第3軸工作范圍：≧+40°/-220°，最大旋轉速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。
5、第4軸工作范圍：≧+180°/-180°，最大旋轉速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。
6、第5軸工作范圍：≧+125°/-125°，最大旋轉速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。
7、第6軸工作范圍：+360°/-360°，最大旋轉速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。
8、最大臂展：≧600mm
9、有效負載：≧5kg
10、整機重量：≧23.50KG
11、防護等級：≧IP65
12、重復定位精度：≦±0.05mm
（二）數控車床

1.床身回轉直徑：400MM
2.加工工件長度：300MM
3.刀架車削直徑：110MM
4.加工棒料直徑：40MM
5.螺紋加工范圍：0.1--10MM
6.主軸正反轉轉速范圍：0---2500min
7.縱向行程（Z 軸)：400mm
8.橫向行程（X 軸)：235mm
9.Z軸縱向快進速度（無極）：0--10000min/mm
10.X軸橫向快進速度（無極)：0---8000min/mm
11.最大刀具尺寸：20*20mm
12.最小移動單位 (X/Z)：0.001/0.001mm
13.最小輸入單位（X/Z)：0.001mm
14.加工零件圓度：≥0.005mm
15.加工零件表面粗糙度 :≤Ra0.8um（有色金屬） ≤Ra1.6um（鋼件）
16.主電機功率: 4KW電機
17.主電機轉速: 10---2500 /min
18.進給電機功率（X軸/Z軸）：1.2\1.8KW伺服電機
19.刀架：四工位電動刀架或排刀
20.主軸端部形式: 彈簧夾頭
21.機床外形尺寸（長/寬/高) ：1850mm×950mm×1500mm
22.機床凈重:850Kg
23.廣數GSK980TB系統
（三）觸摸屏：≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；組態：嵌入式組態；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機連接的端口線。
（四）PLC控制系統：S7-200 SMART，CPU ST60，DC/DC/DC，機載 I/O：36個24V DC 數字輸入；24 DO 24V DC；電源：直流 20.4-28.8V DC，程序存儲器/數據存儲器 50 KB。
（五）氣源氣路：采用無油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調壓過濾器、氣路等氣動元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。
四、云智能實驗室安全管理系統
本平臺將無線傳輸、信息處理等物聯網技術應用用于自動化遠程控制。設備端運行狀態、數據參數等上傳至云平臺。物聯網系統的傳感層、傳輸層和應用層關聯掌握數據與分析數據。
1.★電壓、電流等模擬量數據顯示
2.輸入開關監控，輸出開關等數字量控制。
3.★遠程控制啟停狀態，給定輸出電壓值的。
4.顯示輸入輸出電壓值的歷史數據
5.可按照日期、日間進行查詢歷史數進行查詢。
6.★報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過設定電壓時產生報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的終端推送報警信號，每臺設備可對應多個終端設備。
7.★通過手機端可以實現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態變化。
8.數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。
9.聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。
★為保證軟件正版，投標時提供云智能實驗室安全管理系統軟件著作權證書原件備并現場演示帶★項功能。
五、三維設計軟件系統
通過本系統軟件了解組成智能制造生產線的電氣、氣動、PLC等元件的工作原理并對機電系統的設計、分析進行虛擬仿真。通過選擇元件利用符合繪制二維回路圖或利用三維模型在系統內實現智能制造的動作而進行虛擬仿真。本系統不僅實現工廠的三維仿真使虛擬現實仿真更加逼真，而且把通過仿真驗證的控制邏輯單元可用作監視及控制模塊，使能夠實現并行工程及軟件、硬件的并行設計。
仿真基本模塊包括：
1、反饋控制和順序控制系統
2、指示燈的與門(AND)控制
3、物品傳送裝置
4、單向氣缸控制
5、雙缸聯動控制
6、帶式輸送裝置系統
7、滾筒式輸送裝置系統
8、指示燈順序閃爍回路
9、自動控制標記打印操作控制
10、電梯控制
11、氣壓控制移動裝置
12、工業機器人控制
13、帶式傳送帶實習裝置
14、氣壓傳動流水線實驗裝置
★正版軟件，投標時提供智能制造生產線虛擬仿真系統軟件著作權證書原件備查。
六、實驗室智能電源管理系統
實訓室總體智能電源管理系統由主電路、控制電路、檢測保護電路、顯示電路、語音報警電路等組成。
主要功能：
★1、上電前合閘條件檢測：輸入過壓、欠壓、對地漏電、過流、任一故障存在不合閘；并且進行語音報警；
★2、運行檢測保護：輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現將自動跳閘，實施保護，并且進行語音報警；保護閥值現場可設置；
3、漏電功能測試：按下漏電測試按鈕，裝置會自動提供一個漏電測試信號，使保護器跳閘，重新進行上電合閘條件檢測，語音提示“開機自檢中”，故障消除后，實訓室總體智能電源管理系統自動合閘，恢復供電。
★4、過壓保護：運行中，出現輸入過壓，實訓室總體智能電源管理系統將跳閘，并且對應的“過壓”指示燈以紅綠色交替顯示進行提醒，語音播報“電源過壓，請注意”；
5、過流保護：運行中，三相電流中任一相出現過流，實訓室總體智能電源管理系統將跳閘，且對應的“過流”指示燈以紅綠色交替顯示進行提醒，語音播報“過流，請注意”；
6、漏電保護：運行中，三相中任一相發生漏電，實訓室總體智能電源管理系統將跳閘，并且對應的“漏電”指示燈以紅綠色交替顯示進行提醒，語音播報“有漏電，請注意”。
★投標時現場演示帶★項功能
七、教學課件資源
1、工業機器人課程資源
(1)工業機器人的概述：工業機器人的定義、發展與應用、基本組成及技術參數、工業機器人的分類；
(2)工業機器人的機械系統：工業機器人的1軸結構、工業機器人的2軸結構、工業機器人的3軸結構、工業機器人的4軸結構、工業機器人的5軸結構、工業機器人的6軸結構、工業機器人的機身結構、工業機器人的行走結構、工業機器人的驅動裝置和傳動單元；
(3)工業機器人的運動學與動力學：工業機器人的連桿參數和齊次坐標變換矩陣。
(4)工業機器人的控制系統：工業機器人控制裝置、工業機器人驅動裝置、工業機器人檢測裝置；
(5)工業機器人的編程：工業機器人的編程方式、工業機器人的示教編程、工業機器人的編程語言、工業機器人的語言系統結構和基本功能、常用工業機器人編程語言、工業機器人的離線編程、工業機器人的離線編程仿真軟件及編程示例；
(6)工業機器人的典型應用：焊接機器人的應用、搬運機器人的應用、碼垛機器人的應用、涂裝機器人的應用、裝配機器人的應用；
(7)提供汽車生產線工業機器人應用的高清視頻。
2、PLC編程教學課件資源
（1）PLC的認知：PLC簡介、PLC工作原理及運行模式、PLC特點、PLC擴展功能、PLC應用技術人才培養；
（2）軟件的使用：集成軟件開發平臺、集成軟件簡介、入門實例；
（3）控制單元的程序設計、指令編寫、硬件選型和設計、課后思考與練習等內容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機的星三角降壓啟動、運料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動機組的啟停控制、HMI控制液體混合、變頻器的電機控制。
★（4）小型自動化生產線的設計
課件資源具有產品的搬運、檢測和傳輸分揀功能，整個系統由送料單元、機械手搬運單元、步進電機多點定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項目設計要求如下：
1）本設計的要求使用通過觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產線的自動運行。生產線通電以后，系統自行檢測初始狀態是否滿足運行條件，如不滿足則自行復位或手動調整，若滿足則觸摸屏顯示準備就緒；
2）在準備就緒的情況下，按下啟動按鈕，生產線開始按順序運行，供料單元開始工作，電機驅動轉盤將工件送到物料臺上；電機運行10秒后，若物料臺光電開關沒有檢測到物料，說明已沒有物料，開始報警；若檢測到物料，則一號搬運機械手開始動作；
3）物料臺有料，一號機械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機械手上升縮回并旋轉到右側限位；然后機械手伸出下降將工件放到步進電機輸送單元的供料臺上，一號搬運機械手恢復到初始狀態，等待下一次運行；
4）當步進電機輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進電機前往高度檢測單元進行檢測；到達后通過超聲波傳感器進行高度檢測，檢測完畢后；步進電機運行到二號搬運機械手位置；
5）到達二號搬運機械手位置后；二號搬運機械手伸出、爪夾取工件，機架臺上升，旋轉到右限位，伸出手臂，機架臺下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時二號搬運機械手復位；
6）當傳送帶單元傳感器檢測到工件時，傳送帶開始工作，根據工件的顏色、材料進行分揀；分揀結束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運行。
★課件資源提供詳細的配件實物圖片及參數功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設計、氣動原理圖、電氣原理圖、硬件組態等，圖文并茂。投標時現場演示帶★項課件內容。

八、主要配置

序號	名稱	數量	型號
1	工業 6 軸高速機器人本體	1 臺	LGL-604
2	數控車床	1 臺	LG210-FM
3	材料倉庫	1 個	CS01
4	西門子 PLC 控制器	1 個	6ES7 214- 1HG31-0XB0
5	西門子 PLC 擴展 IO 模塊	1 個	6ES7 223- 1PL30-0XB0
6	觸摸屏中控臺	1 個	MT8102IP
7	歐姆龍繼電器模組	2 個	BMZ-R1
8	電子手脈	2 個	HLI6
9	數控系統	1 套	廣數980TB
10	XZ 電機	2 套
11	驅動器	2 套
12	6 軸機器人控制系統	1 套	GR-C
13	三爪氣動卡盤	1 套	SMC
14	機器人氣動夾具	1 套	SH01
15	機床智能自動門推拉系統	1 套	LGY-002
16	屏蔽電纜	3 條
17	氣源空壓站	1 臺
18	鋁合金工作臺	1 套

九、實訓項目
1、工業機器人的基本認識
2、工業機器人示教器運動操作
3、工業機器人的點位示教
4、工業機器人基本參數設置
5、工業機器人基本運動指示學習
6、工業機器人基于示教器的程序編輯
7、工業機器人 I/O 控制應用
8、工業機器人基本接線方法
9、簡單軌跡運行編程與示教
11、機床上下料實訓系統基礎知識
12、機床上下料實訓系統的使用操作
13、數控系統的編程
14、數控上下料的加工操作

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