工业4.0智能工厂教学平台

详情描述：

工业4.0智能工厂教学平台
 
统集加工线、装配线、仓储、物流、手工工作台于一体。是一套功能齐全、内容丰富的工业4.0实训系统。包括信息网络、机器人技术、信息物理系统、MES系统、机器视觉系统、PLC 编程、现场总线、RFID技术、模拟仿真、故障报警、物流传送等。模块化结构可随时调整和扩展。 
一、产品定位：
     可作为大专院校、中高职学生自动化专业、机电一体化专业、机器人专业、企业工程师进行机器人、数控加工、材料出入仓库进一体化组建机器上下料培训，提高阶段综合性学习与训练。 
二、产品功能：
    本套设备是以小型的柔性制造系统为载体，主要特点是占地空间小、操作安全、涉及的知识点丰富、综合，系统性强、成本低、师生容易上手等；主要是由一台工业6轴自由度机器人、一台三坐标机械手臂、一台柔性数控车床、一台柔性数控铣床、RFID系统、PLC工作站、智能仓库、中控台、传输带等部分组成，实现自动化上下料、加工等无人工作环节，机器人按指令分别给两台机器送料取料；该系统能够实现工业机器人上下料工作站系统的编程、上下料系统的集成、RFID系统应用、PLC系统编程、数控车床编程加工、数控铣床编程加工、现场总线的通讯实训等环节。让学生轻松掌握工业6轴机器人上下料与数控机床组建柔性加工生产系统，能满足学生对工业机器人学习及操作的需要，学生通过该套系统的学习与训练，对智能生产无人工厂的组建整体性应用有全面的了解与体验。
 
 
三、产品工作流程：
    三坐标机械手臂从原材料仓库取出原材料到传输线上，RFID系统读取数值，由传输线运送到6自由度工业机器人端，由负责数控机床的上下料工作，数控车削单元将零件加工完毕后，机床自动开门，零件由机器人送置到数控铣削加工中心进行加工下一道工序，加工完毕后铣床自动开门，由机器人取出成品零件送置到传输带上，输送到智能仓库端，由三坐标机械手臂将成品零件入库，RFID系统读取数值。学生在熟练掌握该系统的操作与编程以后，也可以对零件类型和加工工艺进行调整。
 
三、基本实训项目
1、工业机器人实训
 2、数控技术实训
 3、机器人与机床通讯技术
 4、机械结构训练技术
 5、气动控制技能培训
 6、故障检测技术技能培训
 7、传感器技术及应用
 8、PLC编程技术
9、RFID系统的应用
四、系统主要配置清单
序号
名称
数量
型号
1
工业6轴高速机器人
1台
0805A
2
三坐标机械手臂
1台
RF003
3
数控车削加工中心
1台
CK210-FM
4
数控铣削加工中心
1台
XK200-FM
5
智能仓库
1个
CS01
6
传输带
1条
CS02
7
RFID系统单元
1套
CS03
8
西门子PLC控制器
1个
6ES7 214-1HG31-0XB0
9
西门子PLC扩展IO模块
1个
6ES7 223-1PL30-0XB0
10
触摸屏中控台
1个
MT8102IP
11
欧姆龙继电器模组
2个
BMZ-R1
12
电子手脉
2个
HLI6
13
车削数控系统
1套
980TB数控系统
14
铣削数控系统
1套
980MC数控系统
15
6轴机器人控制系统
1套
CRP-S4
16
三爪气动卡盘
1套
SMC
17
铣床自动夹具
1套
SH01
18
机床自动门推拉系统
2套
KIFL3
19
SMC 平行机械手夹爪
1个
MHZL2
20
屏蔽电缆
3条
 
22
0.6帕空压机
1台
 
23
铝合金工作台
1套
 
 
 
五、主要设备技术参数
序号
名称
数量
单位
设备简介及功能
1
六自由度工业机器人
1
套
★(A) 设备特点
   1、工业机器人基本组成单元（电机、减速箱、驱动器、控制器）和基本原理，能够完成基本的电气接线和结构的安装；
   2、对工业机器人的基本运动熟悉，包括（关节运动、插补运动、直线插补运动、圆弧插补运动等）；
   3、掌握工业机器人的坐标系统（用户坐标系、工具坐标系、机器人坐标系、世界坐标系）并熟练对坐标系的转换；
   4、掌握工业机器人基本编程指令，并对工业机器人进行编程；
   5、掌握运动控制卡的使用及编程；
   6、掌握机器人系统中的模拟各种场合进行综合编程；
    (B) 设备参数
   功能:3C、喷涂、打磨、上下料、搬运等；
   自由度轴数：6轴；
   负载：6kg；
   臂展：750mm；
   重复定位精度：?0.05mm；
   驱动方式：交流伺服驱动；
   单轴速度：1轴（底部旋转）148度/秒；
                 2轴（下臂）148度/秒；
                 3轴（上臂）222度/秒；
                 4轴（手臂旋转）222度/秒；
                 5轴（手臂摆动）222度/秒；
                 6轴（手臂旋转）360度/秒；
   各轴运动范围：
1轴（底部旋转）?165度；
   2轴（下臂）： 135度/-70度；
   3轴（上臂）： 85度/-85度；
   4轴（手臂旋转）：?150度；
   5轴（手臂摆动）： 30度/-240度；
   6轴（手臂旋转）：?360度
   本体重量：≤85kg；
   能耗：2.5 KW
2
数控车削加工中心本体
1
套
(A)  设备特点
1、使用220伏电压、采用透明有机玻璃与金属钣金全封闭结构，提高使用的安全性和观摩性，采用精选的优质铸铁材料铸造，床身导轨经超音频淬火后精磨，硬度高、钢性好,保证机器的钢性，采用高精度研磨滚珠丝杆，保证机器加工精度，XZ各轴配置有集中式润滑油路系统，保证丝杆及导轨使用寿命和加工精度；可自动车削各种回转表面，如圆柱面、圆锥面、特形面等，并能进行车螺纹、镗、铰加工，效率高、适用性强；
2、配有工件冷却系统，可加工钢件；配置4工位电动刀架，可加工复杂的零件工艺；
3、配有电子手轮（手脉）、手动操作及对刀操作更方便灵活，配有Led工作灯；
4、主要加工材料有：钢、铁、铜、铝、PVC塑料等材料；
 (B) 设备参数
重复定位精度：0.02mm
系统分辨率：0.001mm
回转直径：210mm
夹持直径：80mm
X/Z轴行程：80/290mm
主轴转速(无级)：300~1750rpm?10%
移动速度：2000mm/min
Z 轴进给速度：2000mm /min
X 轴进给速度：1000mm /min
电动刀架工位数：4工位
刀架角度：360 ?
刀具回转精度：0.005mm
主轴通孔：20mm
气动卡盘：直径110mm
   使用气压：0.6帕
冷却系统：有
车螺纹功能：有
主轴孔莫氏锥度：莫氏3号
尾轴孔莫氏锥度：莫氏2号
功率：750W
电子手轮：4轴三档电子手轮
丝杆：C5级滚珠丝杆
机床自动门：开关门速度90mm/秒
使用电源：AC220V/50Hz
净重/毛重：180/200kg
外型尺寸：1000?700?580mm
3
数控铣削加工中心本体
1
套
(A)  设备特点
1、配有气动工装夹具和自动推拉门，全封闭防护结构；采用透明有机玻璃与金属钣金全封闭结构，使用220伏电压、床身使用优质铸铁材料铸造、采用高精度研磨滚珠丝杆；  
2、配有电子手轮（手脉）、手动操作及对刀操作更方便灵活，配有Led工作灯；
3、主要加工材料有：钢、铁、铜、铝、PVC塑料等材料；
(B)  设备参数
重复定位精度：0.02mm
系统分辨率：0.001mm
钻孔直径：13mm
铣削直径：16mm
工作台尺寸：400?90mm
X/Y/Z轴行程：210/95/200mm
工作台T型槽尺寸：12 mm
工作台T型槽个数：3
丝杆：工业级C5级滚珠丝杆
电子手轮：配有4轴电子手轮(手脉)
主轴转速：100~3500 转/分钟
快速移动速度：1200mm/min
功率：600W
多轴联动功能：预留有第4轴接口，可加装第四轴，可实现四轴联动
气动钳：夹持大小大于100*100mm
机床自动门：气动推拉方式
使用电源：   AC220V/50Hz
机床尺寸：845?580?850mm
包装尺寸：1140?830?950mm
净重/毛重：100Kg /120Kg
重量：150 kg
4
PLC单元
1
套
设备特点
铝合金型材构成，连接牢固，玻璃门一目了然，使用知名品牌工业级PLC，可随意扩展。
设备参数
CPU 特征
用户存储器：75 KB 工作存储器/4 MB 负载存储器，可用 SD 卡扩展/10 KB 保持性存储器
板载数字 I/O:14 点输入/10 点输出
板载模拟 I/O:2 路输入
信号模块扩展: 8 个信号模块
信号板扩展: 1 块信号板
通信模块扩展: 3 个通信模块
高速计数器：单相：3 个 100 kHz 以及 3 个 30 kHz 的时钟频率；正交相位：3 个 80 kHz 以及 3 个 20 kHz 的时钟频率
脉冲输出：4
脉冲捕捉输入：14
性能
布尔运算执行速度:0.08μs/指令
移动字执行速度:1.7μs/指令
实数数学运算执行速度:2.3μs/指令
通信
端口数:1
类型:以太网
连接数:
? 3 个用于 HMI
? 1 个用于编程设备
? 8 个用于用户程序中的以太网指令
? 3 个用于 CPU 对 CPU
电源
电压范围:20.4 － 28.8 V DC
保持时间（掉电）:24   V DC 时 10 ms
波纹噪声（<10   MHz）
数字输入:
输入点:14
模拟输入:2
数字输出:10
5
智能仓库
1
套
立体仓库外围尺寸：500?400?600mm  
仓位：阵列式3层4列12格，每个仓位带传感器
托盘大小：长100x 宽90mm
托盘固定物料：带各种定位销，可固定长*宽*高90*80*50mm以内任意尺寸的工件
1.显示器7寸
2.分辨率800X480
3.背光类型:LED
4.具有I/O接口:USB接口/以太网接口/RS485接口/
5.闪存64MB
6
三坐标机械手臂
1
套
X轴行程：450mm；Y轴行程：350mm；Z轴行程：500mm；
负重：1KG以上
气动手指：按项目加装
控制形式：PLC控制
控制PLC参数:
1.电源:DC24V
2.输入输入端口>=64个
3.输入类型:漏型/源型
4.带脉冲接口
5.与RFID系统通信,实现对工件的监控
6.与仓位智能仓库通信,实时监控仓库的物料状态
5.与机器视觉检验系统通信
6.与中控电脑主机通信
7
RFID 管理平台
1
套
16个RFID标签 3个读取器
触发开关：外部触发
工作频率：13.56MHZ
支持协议：ISO IEC   15693 ISO 18000-3M1
读取距离：稳定读取500px
输出数据：Modbus
输出功率：0-18?1dBm
存储容量：1024bit
工作模式：可读写
8
输送带
1
套
1、铝合金型材构成，方便加装各工作单元
2、线宽180mm，周长1米，高150mm
3、电机总功率0.24KW，变频无级调速
4、物流周转板到位传感器：光电传感器
5、物流周转板驻留站：1个，用气缸组件固定
6、120*120mm物流转运板1块
7、100mm宽柔性单链板
7
触摸屏中控台
1
套
工位电压：DC24V
人机界面配置不低于
液晶屏：10.2寸
背光灯：LED
显示颜色：65535真彩
分辨率：1024x600
显示亮度：200cd/m2
触摸屏：电阻式
输入电压：24?20％VDC
额定功率：5.5W
处理器：Cortex-A8，600MHz
内存：128M
系统存储：128M
铁电存储：可扩展
SD卡存储：可扩展
组态软件：MCGS嵌入版
外部接口：   
串行接口：COM1(RS232)，COM2(RS485),可扩展（COM3，COM4）
USB接口：1主1从    ；以太网接口 10/100M自适应；CAN接口       可扩展
环境条件      
存储温度：-10℃-60℃；工作温度     0℃-45℃
工作湿度：5％-90％
产品规格：   
机壳材料：工业塑料
面板尺寸：274x193（mm）
机柜开孔：261x180（mm）
认证：   
产品认证：CE/FCC
防护等级：IP65（前面板）
电磁兼容：工业三级
8
车削工业级数控系统
1
套
通信功能：
1、带网口支持MES系统通过Modbus通讯协议读取系统坐标、运行状态、运行速度、钻速、数控程序等信息；支持远程文件调用加工、U盘等多种通讯方式；
2、 RS232：零件程序、参数等文件双向传输，支持PLC 程序、系统软件串口升级
3、 USB：U 盘文件操作、U 盘文件直接加工，支持PLC 程序、系统软件U 盘升级
自动上下料：
* 支持自定义8 个Y 输出点
* 检测8 个X 输入点
可控制3 个进给轴（含C 轴）、1 个模拟主轴，1ms 高速插补，0.1μm 控制精度
系统技术参数：
可实现主轴连续定位、刚性攻丝、刚性螺纹加工
内置多PLC 程序，当前运行的PLC 程序可选择
支持语句式宏代码编程，支持带参数的宏程序调用
支持公制/ 英制编程，具有自动对刀、自动倒角、刀具寿命管理功能
支持中文、英文显示，由参数选择
具备USB 接口，支持U 盘文件操作、系统配置和软件升级
可控制1 路0V ～ 10V 模拟电压输出
1 路手轮输入，支持手持单元
可控制18 点通用输入/18 点通用输出
输入增量：0.001mm（0.0001inch）
指令增量：0.001mm（0.0001inch）
行程：?99999999? 指令增量
快速移动速度：高60m/min
快速倍率：F0、25%、50%、100% 共四级实时修调
进给倍率：0 ～ 150% 共十六级实时修调
插补方式：直线插补、圆弧插补( 支持三点圆弧插补)、螺纹插补、刚性攻丝
9
铣削工业级数控系统
1
套
通信功能：
1、带网口支持MES系统通过Modbus通讯协议读取系统坐标、运行状态、运行速度、钻速、数控程序等信息；支持远程文件调用加工、U盘等多种通讯方式；
2、 RS232：零件程序、参数等文件双向传输，支持PLC 程序、系统软件串口升级
3、 USB：U 盘文件操作、U 盘文件直接加工，支持PLC 程序、系统软件U 盘升级
系统技术参数：
采用 32 位高性能 CPU 和超大规模可编程器件 FPGA，实时控制和硬件插补技术保证了系统μm级精度下的高效率，可编辑的 PLC 使逻辑控制功能。可控制 5（3）   个进给轴、2 （1)个模拟主轴，1ms 高速插补，0.1μm 控制精度；