工业机器人应用与维护实训设备

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    FC-998D型智能工厂制造实训平台

    FC-998D型智能工厂制造实训平台
    一、产品概述
    智能工厂制造实训平台专门为职业院校、职业教育培训机构研制的FMS柔性生产实验系统,根据机电类、自动化类、先进制造类行业、企业中工业对工业现场设备进行提炼和浓缩,并针对实验教学活动进行专门设计,融机、光、电、气,包含了PLC、机器人、传感器、气动、工业控制网络、电机驱动与控制、计算机等诸多技术领域,整个系统由MES生产管理系统自动化应用的特点,对柔性制造技术的工作过程进行研究,、MCGS监控系统、主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计算机控制系统,通过训练,使学生了解FMS的基本组成和基本原理,让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术,帮助学生从系统整体角度去认识。
    机械制造技术项目综合训练、机床检测综合实验、数字化技术项目综合训练、多轴数控技术项目综合训练、机电控制综合实验、机电一体化系统综合设计、机电一体化系统综合设计、工件传输线应用设计、工件装配项目应用设计、立体仓库应用设计、气压系统应用设计、系统供电方案应用设计、计算机辅助工艺规程设计、数据库应用及开发、总控系统的应用与开发、传感器应用与选择、PLC应用编程设计、PLC网格通讯应用、伺服驱动应用、人机界面编程设计、远程组态系统设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等等。
    二、技术性能
    1.输入电源:单相三线~220V±10% 50Hz
    2.工作环境:温度-10℃~+40℃  相对湿度≤85%(25℃) 海拔<4000m
    3.装置容量:<2.5kVA
    4.外形尺寸:7000mm×5500mm×2400mm
    5.安全保护:具有漏电保护,安全符合国家标准
    三、实训内容
    1、PLC的设计与应用
    (1)数据传输功能实训
    (2)定时、计数、移位功能实训
    (3)比较功能实训
    (4)步进功能的应用实训
    (5)跳转功能的应用实训
    (6)子程序调用功能的应用实训
    (7)中断控制功能的应用实训
    (8)变频调速的PWM控制功能的应用实训
    (9)伺服电机速度位置控制功能的应用实训
    (10)检测系统的程序设计
    (11)变频调速环行自动传输系统的程序设计
    (12)自动储存系统的程序设计
    2、传感器技术及应用
    (1)光电传感器的特性研究及应用
    (2)电感传感器的特性研究及应用
    (3)电磁传感器的特性研究及应用
    (4)位置传感器的特性研究及应用
    3、气动控制技术
    (1)电控气动阀的工作原理及应用
    (2)真空发生器的工作原理及应用
    (3)气动二联体的工作原理及应用
    (4)各种气缸的工作原理及应用
    4、运动控制系统
    (1)伺服电机定位的控制技术
    (2)直流电机的控制技术
    (3)交流电机的变频调速技术
    (4)步进电机的定位控制技术
    5、组态监控及人机界面技术
    (1)组态监控软件的基本应用
    (2)组态监控软件通信应用实训
    6、机械结构训练技术
    (1)同步带传动机构的设计及特性研究
    (2)直齿轮传动机构的设计及特性研究
    (3)锥齿轮传动机构的设计及特性研究
    (4)直线导轨的设计及特性研究
    (5)滚珠丝杆的特性研究及应用
    7、故障检测技术技能培训
    (1)程序故障设置的排除训练
    (2)参数故障设置的排除训练
    (3)电气接线故障设置的排除训练
    (4)机械故障设置的排除训练
    8、网络通讯技术和PROFIBUS总线技术
    (1)网络通讯基础的原理与应用
    (2)PROFIBUS-DP模块的研究与应用
    (3)PROFIBUS通讯协议的研究与应用
    (4)PROFIBUS主站与从站之间的通讯研究
    10、工业机器人实训
    (1)工业机器人示教单元使用
    (2)工业机器人基本指令操作与位置点设置
    (3)工业机器人软件使用
    (4)工业机器人工件的跟踪抓取
    (5)工业机器人成品组装与入库
    11、数控系统实训
    (1)数控系统的使用操作
    (2)数控编程
    (3)数控系统的调试
    四、系统组成
    1、系统的硬件由七个基本单元站组成
    (一)总控平台
    总控平台主要由单相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、10.4英寸工业彩色触摸屏S7-315主机,电脑等组成,主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行,完成工业控制网络的集成。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    主控台 1200mm×570mm 1  
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz /DC24V 4.5A 1  
    触摸屏 10.4英寸工业彩色触摸屏 1  
    PLC模块 PS307电源+CPU315-2DP CPU+SM323 16DI/16DO+CP343-1 工业以太网模块 1 西门子
    计算机 主流计算机 1  
    通讯卡 CP5611   PROFIBUS通讯板卡 1  
    路由器 TP-LINK TL-WR842N 1 以太网组网
    (二)1、上料单元
    上料单元主要由料斗、回转台、螺旋导料机构、直流减速电机、光电开关等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到搬运工位。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz /DC24V 2A 1  
    PLC模块 CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 1 西门子
    直流减速电机 10W/24V    5r/m 1  
    检测传感器 光电漫反射 检测距离50~300mm 1  
    2、搬运单元
    由机械手、移动滑台、安装工作台、工业导轨、齿轮齿条、配重块等组成,主要完成对工件的搬运。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz/DC24V 2A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    薄型气缸 行程:50mm、50mm 2  
    单杆气缸 行程:25mm 1  
    平行气夹 缸径:16mm 1  
    检测传感器 磁感式 7  
    (三)1、 6自由度工业机器人单元
    由6自由度工业机器人、抓取机构、气爪等组成,主要完成对工件的提取及搬运安装。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz/4.5A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    6自由度工业机器人 SD500 1 新时达
    平行气夹 缸径:16mm 2  
    检测传感器 磁感式 4  
    6自由度工业机器人指标
    项目规格 规格
    自由度 6
    额定/最大手腕负载 3 kg/5kg
    最大工作半径 500mm
    本体重量 28kg
    位置精度 ±0.02mm
    关节速度 J1 370°/s
    J2 370°/s
    J3 430°/s
    J4 300°/s
    J5 460°/s
    J6 600°/s
    关节角度 J1 ±170°
    J2 ±110°
    J3 +40°~-220°
    J4 ±185°
    J5 ±125°
    J6 ±360°
    2、加工中心
    数控加工中心台湾BT40主轴单元(8000转)斗笠12把刀库,武汉华中伺服数控系统三轴线规,定位精度0.005mm全防护设计,美观大方。配置3.7kw伺服主轴,可刚性攻丝。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 备注
    外形尺寸 1600×1300×1800mm  
    供电电源/工作电压 AC380V 50Hz/5A  
    重量 2100 Kg  
    主电机功率 3.7KW  
    最大承重 300kg  
    主轴转速 8000rpm  
    工作台面积 300×800mm  
    主轴锥孔 BT40    
    拉刀力 8KN  
    进给
     
     X轴快速移动18m/min  
     Y轴快速移动18m/min  
      Z轴快速移动18m/min  
     切削进给1-4000mm/min  
    行程
     
    X轴600mm  
    Y轴350mm  
    Z轴450mm  
    主轴端面至工作台100-550mm  
    主轴中心至立柱导轨380mm  
    (三) 1、搬运单元
    由无杆气缸、提拉气缸、机械手爪、废料台等组成,主要完成对工件的搬运分拣。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz /DC24V 2A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    PLC模块 CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 1 西门子
    无杆气缸 行程:600mm 1  
    不回转气缸 行程:50mm 1  
    平行气夹 缸径:16mm 1  
    单杆气缸 行程:30mm 1 分拣废料
    检测传感器 磁感式 7  
    2、图像形状检测单元
    图像处理单元主要由光源、镜头、CCD照相机、图像处理控制器、显示器等组成。主要检测加工完成后工件外观形状品质是否合格,通过摄像头获取工件的图像,由图像处理器完成工件合格与否的判断,将不合格工件剔除。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz /DC24V 2A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    变频器 三菱变频器 1 主站控制
    无杆气缸 行程:200mm 1  
    视觉传感器 FZ-L350 1  
    视觉镜头 焦距:10mm 1  
    显示器 15寸 1  
    检测传感器 磁感式 2  
    (四) 1、安装单元
    由料筒、换料机构、推料机构等组成,主要完成对两种不同工件的上料及安装。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz/DC24V 2A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    PLC模块 CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 1 西门子
    单杆气缸 行程:60mm 1  
    无杆气缸 行程:100mm 1  
    旋转气缸 180° 1  
    真空吸盘及发生器   1  
    检测传感器 磁感式 6  
    2、搬运单元
    由无杆气缸、提拉气缸、机械手爪、废料台等组成,主要完成对工件的搬运分拣。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz /DC24V 2A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    PLC模块 CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 1 西门子
    无杆气缸 行程:350mm 1  
    不回转气缸 行程:50mm 1  
    平行气夹 缸径:16mm 1  
    检测传感器 磁感式 7  
    (五) 1、操作手单元
    由机械手、横臂、回转台、机械手爪、等组成,主要完成对工件的搬运。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz /DC24V 2A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    PLC模块 CPU224CN(AC/DC/RLY) +EM277 DP通信模块 1 西门子
    旋转气缸 0°~180° 1  
    双联气缸 行程:100mm 1  
    平行气夹 缸径:16mm 1  
    不回转气缸 行程:100mm 1  
    检测传感器 磁感式 8  
    2、分类存储单元
    由步进电机、滚珠丝杆、立体库、推料气缸、电磁阀等组成。主要完成对成品工件分类存储。          
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台面 860mm×470mm 1 工业型材
    供电电源/工作电压 AC220V 50Hz/DC24V 2A 1  
    工作气压 0.5MPa    
    PLC模块 CPU224CN(DC/DC/DC)+EM277 DP通信模块 1 西门子
    步进电机驱动器 64细分 2 DM556
    步进电机 1.5A 角距:1.8度 2 57型
    单杆气缸 行程:50mm 1  
    滚珠丝杆 行程≥370mm 2  
    (六)环行自动输送线
    环行自动输送线主要由铝合金型材基体、环行传输线、自动导向机构、变频调速系统、自动定位机构等组成。可完成对工件在不同速度下的输送,不同工位的自动定位,从而大大提高了自动环形传输线的工作效率。
    主要技术指标:
    名称 型号规格 数量 备注
    工作台面 5m×2m 1 工业型材
    供电电源/工作电压 三相500W 1 变频器控制
    变频器 三菱变频器 2  
    光纤传感器 漫反射 4  
    单杆气缸 行程:50mm 4  
    (七)控制系统
    控制系统主站采用西门子S7-300(CPU315-2DP),从站采用西门子S7-200(CPU224),各站之间使用ProfiBus-DP总线进行通讯,S7-200从站主要用于控制与驱动设备层,并对现场反馈的信号进行采集,S7-300主站采集各从站数据,协调各站运行,并为上位机的监控程序提供数据,同时系统还配有工业以太网通信模块和10.4英寸彩色工业触摸屏,将触摸屏、S7-300主机、电脑间组建成以太网络。可以完成系统控制网络的集成。