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LGGY-R04型工業(yè)機(jī)器人一體化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

一、工業(yè)機(jī)器人

采用：KUKA KR4 R600 工業(yè)機(jī)器人

1、結(jié)構(gòu)與功能

機(jī)械臂采用6 軸式關(guān)節(jié)臂運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由鑄造輕合金制成。每個(gè)軸都配有一個(gè)制動(dòng)器。所有電機(jī)組件和連接電纜都位于蓋板下，以防污防潮。機(jī)械手主要由機(jī)器人手腕、小臂、大臂、轉(zhuǎn)盤、底座及電氣設(shè)備等組件組成。

2、技術(shù)參數(shù)：

（1）軸數(shù)：6；

（2）工作半徑601mm，有效負(fù)載4kg；

（3）重復(fù)定位精度：0.02mm；

（4）運(yùn)動(dòng)范圍：軸1：±170°（336°/s），軸2： -195°/40°（336°/s），軸3：-115°/150°（448°/s），軸4：±185°（600°/s），軸5：±120°（529°/s），軸6：±350°（800°/s）；

（5）重量：27kg（±5%）；

（6）防護(hù)等級(jí)：IP40

3、配置控制器：

（1）機(jī)器人本體到控制器之間的電纜長(zhǎng)度3米，EtherCAT接口；

（2）具有16個(gè)數(shù)字輸入/輸出端（IO）的接口；

（3）具有2個(gè)安全輸入端/1個(gè)安全輸出端；

（4）系統(tǒng)的診斷包可使用XGSD接口和SD卡方式保存；

（5）配套示教器附帶10米電纜，具有中文操作界面。

二、觸摸屏控制箱

1、結(jié)構(gòu)與功能

采用7英寸觸摸屏面板、鈑金箱體、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、復(fù)位按鈕、兩檔切換旋鈕、急停按鈕、電源線、網(wǎng)線等組成。

用戶可以通過(guò) HMI 控制箱向連接的機(jī)器設(shè)備發(fā)送操作指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)、停止、運(yùn)行模式切換、參數(shù)設(shè)置等控制功能。例如，操作人員可以通過(guò) HMI 控制箱控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡、調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備的工作參數(shù)。

2、技術(shù)參數(shù)

（1）觸摸屏：

7”TFT，分辨率800×480，以太網(wǎng)接口10/100 Base-T x 1，串行接口COM1: RS-232 4W，COM2: RS-485 2W/4W，USB 2.0 x 1。

（2）鈑金箱體

尺寸250×220×60mm，鈑金板噴塑，啟動(dòng)按鈕1個(gè)，停止按鈕1個(gè)，急停按鈕1個(gè)，復(fù)位按鈕1個(gè)，切換旋鈕1個(gè)。

三、以太網(wǎng)交換機(jī)

1、結(jié)構(gòu)與功能

系統(tǒng)采用的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)為非網(wǎng)管型，5個(gè)RJ45插口，可連接終端設(shè)備或其他網(wǎng)段，可用于架接小型星狀網(wǎng)絡(luò)或線狀網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)軌式安裝方式。可用來(lái)把系統(tǒng)的所有工作站的PLC、HMI、驅(qū)動(dòng)器或其他智能設(shè)備連接到同一網(wǎng)絡(luò)中。

2、技術(shù)參數(shù)

（1）類型：非網(wǎng)管型

（2）接口數(shù)目：5

（3）傳輸速度：100Mbps

（4）輸入電壓：DC12-58V

（5）交換容量：1G

（6）包轉(zhuǎn)發(fā)率：0.744 MppS

（7）MAC地址表：2K

（8）端口隔離：支持

四、夾爪模塊

1、結(jié)構(gòu)與功能

設(shè)計(jì)4個(gè)不同夾取方式的氣動(dòng)夾爪，采用鋁型材加工件及軟膠體等材料組建，可夾持方形及圓形等工件，或可吸取工件等功能，可根據(jù)選用的工件定制。

2、技術(shù)參數(shù)

配置快換副盤：4個(gè)

重量：1kg

接口：4個(gè)氣動(dòng)快速接口

供氣：5bar

整體尺寸：50mm×50mm×120mm

五、快換主盤

1、結(jié)構(gòu)與功能：

機(jī)器人J6軸法蘭上使用快換主盤鎖緊副盤執(zhí)行夾爪，快速更換夾爪作用。快換主盤的負(fù)荷要考慮完成在工藝過(guò)程中的工具、產(chǎn)品的重量及在工藝過(guò)程中的不同姿態(tài)下的最大力矩（計(jì)算靜態(tài)抗力矩值）。

2、技術(shù)參數(shù)：

（1）靜力矩：13.6Nm

（2）鎖緊力：750N

（3）重復(fù)精度：±0.02

（4）氣路出口：（M5-4）×4

（5）裝卸動(dòng)作確認(rèn)：2個(gè)磁性開關(guān)

六、機(jī)器人平臺(tái)

1、結(jié)構(gòu)與功能

桌面采用160×40mm鋁型材平鋪，立柱采用半圓形80×80mm鋁型材，底部采用鈑金全密封，前面雙開門。桌面上可安裝機(jī)器人及各類實(shí)訓(xùn)模塊。

2、技術(shù)參數(shù)

（1）福馬輪：4副

（2）支撐重量：500kg

（3）平臺(tái)尺寸：1400mm×1200mm×800mm

七、軌跡模塊

1、結(jié)構(gòu)與功能

采用鋁型板加工及不銹鋼板制作，軌跡模塊角度隨意可調(diào)，對(duì)機(jī)器人多種不同的軌跡的編程進(jìn)行練習(xí)，熟練掌握機(jī)器人的基礎(chǔ)編程與軌跡編程。

2、技術(shù)參數(shù)：

（1）尺寸：297mm×210mm×10mm

（2）主板材質(zhì)鋁，表面氧化處理

八、碼垛模塊

1、結(jié)構(gòu)與功能

采用鋁型板加工制作，碼垛平臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)物料的模擬堆垛，機(jī)器人將工件放到堆垛平臺(tái)的指定位置進(jìn)行碼垛堆垛操作，也可作機(jī)器人寫字平臺(tái)使用；除此之外，碼垛模塊還可以配合視覺做實(shí)訓(xùn)操作。

2、技術(shù)參數(shù)：

（1）尺寸：297mm×210mm×10mm

（2）主板材質(zhì)鋁，表面氧化處理

九、打磨拋光模塊

1、結(jié)構(gòu)與功能

打磨模塊可以與自動(dòng)化控制系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的打磨操作，對(duì)工件進(jìn)行連續(xù)、穩(wěn)定的打磨，大大提高了打磨的效率和質(zhì)量，同時(shí)減少了人工操作帶來(lái)的不確定性和勞動(dòng)強(qiáng)度。

通過(guò)仿真工業(yè)上的打磨操作，可以讓學(xué)生了解打磨工藝，以及配合機(jī)器人打磨操作，可以實(shí)現(xiàn)打磨自動(dòng)化控制。

2、技術(shù)參數(shù)

（1）尺寸：297mm×210mm×10mm

（2）主板材質(zhì)鋁，表面氧化處理

（3）異步電機(jī)1臺(tái)

（4）調(diào)速器1臺(tái)

（5）打磨頭1個(gè)

十、井式送料模塊*1套

1、結(jié)構(gòu)與功能

井式送料模塊主要實(shí)現(xiàn)物料的定向送料，根據(jù)PLC指令控制，當(dāng)傳感器檢測(cè)到料倉(cāng)中存在工件時(shí)，送料氣缸將工件送到搬運(yùn)碼垛輸送線上進(jìn)行定向傳送。物料輸送帶主要用于實(shí)現(xiàn)物料的定向輸送，當(dāng)井式送料機(jī)構(gòu)將工件送達(dá)輸送線時(shí)，PLC指令控制伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行輸送帶運(yùn)行，將工件傳送指定位置。

此外機(jī)構(gòu)還配有刻度尺，通過(guò)伺服控制，可以精準(zhǔn)控制傳送帶行走距離，通過(guò)伺服控制器與機(jī)器人的配合，操作員可以控制物料行走精準(zhǔn)的距離。

2、技術(shù)參數(shù)

（1）尺寸：590mm×210mm×210mm

（2）材質(zhì)：鋁，表面氧化處理

（3）傳送帶：含有PVC傳送帶，同步輪等

（4）井式機(jī)構(gòu)：由鋁件與不銹鋼圓柱組合而成

（5）推料氣缸：雙桿氣缸，行程約60mm

（6）氣缸限位傳感器：霍爾傳感器1個(gè)

（7）末端傳感器：光電傳感器1個(gè)

（8）氣缸控制電磁閥1個(gè)

（9）伺服電機(jī)1套

（10）刻度尺1條

十一、零件裝配模塊

1、結(jié)構(gòu)與功能

在裝配過(guò)程中，需要對(duì)零件進(jìn)行精確的定位和可靠的夾緊，以保證裝配的精度和一致性。因此，零件裝配模塊采用定位銷、定位塊等結(jié)構(gòu)，與零件上的定位孔或定位面配合，確定零件在裝配坐標(biāo)系中的準(zhǔn)確位置。

通過(guò)操作控制定位氣缸，以及配合機(jī)器人使用，可以讓學(xué)生了解到工業(yè)生產(chǎn)上的裝配工藝。

2、技術(shù)參數(shù)

（1）尺寸：297mm×210mm×20mm

（2）主板材質(zhì)鋁，表面氧化處理

（3）定位銷1套

（4）定位塊1套

（5）夾緊氣缸1個(gè)

（6）電磁閥1個(gè)

十二、視覺檢測(cè)模塊

1、結(jié)構(gòu)與功能

160萬(wàn)像素彩色視覺，最多可存儲(chǔ)32個(gè)方案，通訊協(xié)議支持RS-232、TCP、UDP、FTP、PROFINET、Modbus、EtherNet/IP、MELSEC/SLMP、 FINS、Keyence kV；最大采集幀率為60fps，動(dòng)態(tài)范圍為71.4dB。

2、技術(shù)參數(shù)

（1）計(jì)數(shù)：斑點(diǎn)計(jì)數(shù)、邊緣計(jì)數(shù)、圖案計(jì)數(shù)、輪廓計(jì)數(shù)、顏色計(jì)數(shù)

（2）缺陷：異常檢測(cè)

（3）有無(wú)：圓有無(wú)、直線有無(wú)、斑點(diǎn)有無(wú)、邊緣有無(wú)、圖案有無(wú)、輪廓有無(wú)

（4）定位：標(biāo)定、定位、位置修正

（5）邏輯：分支控制、條件判斷、邏輯判斷、組合判斷、字符比較、變量計(jì)算

（6）測(cè)量：顏色面積、線線角度、直徑測(cè)量、亮度均值、對(duì)比度測(cè)量、寬度測(cè)量、點(diǎn)線測(cè)量灰度面積、直線角度、節(jié)距測(cè)量

（7）識(shí)別：字符識(shí)別、碼識(shí)別、顏色比較、顏色識(shí)別、注冊(cè)分類、注冊(cè)目標(biāo)檢測(cè)深度

（8）學(xué)習(xí)：目標(biāo)檢測(cè)、分類

十三、電氣系統(tǒng)

1、結(jié)構(gòu)與功能

電氣系統(tǒng)主要是控制整個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的運(yùn)行，通過(guò)PLC控制器通訊對(duì)接機(jī)器人、伺服驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)等各種設(shè)備，以編程方式執(zhí)行各種運(yùn)動(dòng)指令。

2、設(shè)備配置及參數(shù)

（1）開關(guān)電源1個(gè)

（2）隔離開關(guān)1個(gè)

（3）西門子S7-1200 1214C PLC控制器 1臺(tái)

（4）配置模塊1套

（5）智能關(guān)斷設(shè)備1套

（6）管理平臺(tái)

（7）斷路器3個(gè)

（8）伺服驅(qū)動(dòng)器1套

（9）三色柱燈1個(gè)

（10）調(diào)試插座1個(gè)

（11）鈑金網(wǎng)孔板1塊

十四、連接傳送帶

1、結(jié)構(gòu)與功能：

連接傳送帶以異步電機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)皮帶將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給傳送帶，使傳送帶能夠按照預(yù)定的速度和方向運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)物料、產(chǎn)品或工件在生產(chǎn)線上的連續(xù)輸送。通過(guò)連接傳送帶實(shí)現(xiàn)5個(gè)工作站連接，在每一個(gè)工作站完成零件加工后，進(jìn)入到下一個(gè)工作站，如往后工藝步驟減少，可以取下連接傳送帶，節(jié)省加工成本。

2、技術(shù)參數(shù)

異步電機(jī)1臺(tái)

框架結(jié)構(gòu)：鋁型材，鋁制加工件，鈑金件等

前端光電傳感器1個(gè)

末端光電傳感器1個(gè)

PVC傳動(dòng)皮帶1條

傳動(dòng)齒輪2個(gè)

尺寸850mm×130mm×180mm