MYJQR-01B機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增加,而產(chǎn)品的市場壽命日益縮短,更新?lián)Q代加速,中、小批量生產(chǎn)占有越來越重要的地位。面臨這—新的局面,必須大幅度提高制造柔性和生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,保證產(chǎn)品質(zhì)量,降低能耗,從而降低生產(chǎn)成本,以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。柔性制造系統(tǒng)正是在這種形勢下應(yīng)運(yùn)而生的。
柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(tǒng)。它包括多個柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,以適宜于多品種、中小批量生產(chǎn)。它通過簡單地改變軟件的方法能夠制造出多種零件中任何一種零件。
系統(tǒng)主要由八個單元模塊組成:
(一)系統(tǒng)總控單元;
(二)機(jī)器人單元;
(三)上下料搬運(yùn)機(jī)器人單元;
(四)柔性制造加工單元;
(五)檢測與分類識別單元;
(六)自動化立體倉庫、碼垛機(jī)單元;
(七)自動化輸送線系統(tǒng)單元;
(八)輔助功能單元。
所有模塊單元通過工業(yè)總線控制聯(lián)接。
本系統(tǒng)立足于真實(shí)零件的加工工藝,可以完成基于車削加工、銑削加工的零件制造。同時通過該系統(tǒng),學(xué)生可了解柔性制造系統(tǒng)的基本組成和基本原理,為學(xué)生提供一個開放性的,創(chuàng)新性的和參與性的實(shí)驗(yàn)平臺,讓學(xué)生全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)和集成技術(shù),幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識系統(tǒng)各組成部分,從而掌握機(jī)電控制系統(tǒng)的組成、功能及控制原理??梢源龠M(jìn)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣自動化、自動控制、機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等方面的學(xué)習(xí),并對電機(jī)驅(qū)動及控制技術(shù)、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)、高級語言編程等技能得到實(shí)際的訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試能力等方面均能得到綜合提高。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)、限位保護(hù)、隔離保護(hù)等多種保護(hù)功能。
二、機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)特點(diǎn)
(一)高度集成
通過Profibus-DP工業(yè)現(xiàn)場總線及開發(fā)型組態(tài)軟件等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將系統(tǒng)中的所有單機(jī)模塊設(shè)備進(jìn)行高度的集成。與工業(yè)現(xiàn)場形式相同。
(二)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、組合化
按工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),全部軟、硬件按工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)選用或制造,并可全面兼容標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級設(shè)備。各功能模塊既相對獨(dú)立,又可系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。同時,也可根據(jù)后期零件加工的實(shí)際需求,組合擴(kuò)展其他功能模塊。
(三)單元模塊化
系統(tǒng)中的單元設(shè)備具有“聯(lián)機(jī)/單機(jī)”兩種操作模式。所有的單元設(shè)備的軟硬件均可以脫離系統(tǒng)獨(dú)立操作,可用單機(jī)設(shè)備為平臺,進(jìn)行單項(xiàng)技術(shù)的研發(fā),易擴(kuò)展。既方便教學(xué),又的滿足了教師進(jìn)行科研、學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新的需要。
(四)機(jī)器人嵌入式系統(tǒng)控制
六自由度機(jī)器人等關(guān)鍵設(shè)備采用嵌入式系統(tǒng)控制。系統(tǒng)緊湊小巧,對實(shí)時和多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間。具有功能很強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能,便于學(xué)生動手操作和系統(tǒng)維護(hù)。
(五)開放性
開放具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件源代碼。此外,系統(tǒng)中以運(yùn)動控制技術(shù)為主的單元裝備需具有良好的硬件開放性,可以和工業(yè)上眾多裝備接口,進(jìn)行系統(tǒng)集成。軟件系統(tǒng)采用開放式源代碼和通用軟件開發(fā)平臺(MS VC++和Borland C++),用戶可以進(jìn)行深層次的軟件系統(tǒng)二次開發(fā),以便于開發(fā)出適合用戶需求的系統(tǒng)調(diào)度程序和單機(jī)運(yùn)行程序,很大程度上方便了老師和同學(xué)課題研究工作。
(六)網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控(選配)
系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控模塊,使操作者在操作系統(tǒng)的同時,也可通過電腦屏幕實(shí)時觀看系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況。同時對于有條件的學(xué)校,可將控制計(jì)算機(jī)與校園網(wǎng)相連解,使更多的學(xué)生和老師通過網(wǎng)絡(luò)觀看現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)過程,提高系統(tǒng)利用率,也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)。
(七)可擴(kuò)展性
系統(tǒng)軟、硬件部分預(yù)留擴(kuò)展空間,用戶可在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上增添設(shè)備模塊,并可輕松集成到系統(tǒng)中,為二次開發(fā)和擴(kuò)展教學(xué)學(xué)科創(chuàng)造了極為有利條件。
(八)交互式圖形化操作界面
系統(tǒng)控制軟件采用WINDOWS操作系統(tǒng),具有交互式和圖形化特點(diǎn),操作簡單易學(xué),自動化程度高,使教師和學(xué)生在很短的時間之內(nèi)就可以掌握對系統(tǒng)的操作。
(九)豐富的狀態(tài)反饋功能
通過計(jì)算機(jī)與各單元及傳感器的通訊,將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上,使操作者通過計(jì)算機(jī)隨時了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù),掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
(十)完善的生產(chǎn)及物料存儲統(tǒng)計(jì)功能
根據(jù)現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展動向,不但在工作過程和原理上仿真實(shí)際生產(chǎn)過程,而且開發(fā)了生產(chǎn)及物料存儲數(shù)據(jù)庫,根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行隨時記錄和分析生產(chǎn)過程和存儲數(shù)據(jù)。
(十一)完善的保護(hù)功能
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、急停保護(hù)、限位保護(hù)、隔離保護(hù)等多種保護(hù)功能。保證安全有效的進(jìn)行教學(xué)演示和授課。
三、機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)裝置可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(一)柔性制造系統(tǒng)的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)
(二)機(jī)器人技術(shù)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
(三)傳感器技術(shù)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
(四)Profibus-DP工業(yè)總線技術(shù)實(shí)驗(yàn)
(五)視覺識別技術(shù)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
(六)交流伺服、步進(jìn)的電機(jī)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
(七)交流變頻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
(九)多軸運(yùn)動控制器實(shí)驗(yàn);
(十)氣動技術(shù)實(shí)驗(yàn);
(十一)數(shù)控加工工藝技術(shù)實(shí)驗(yàn)
(十二)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
各單機(jī)運(yùn)行模塊還可以開設(shè)各相關(guān)專業(yè)技術(shù)實(shí)驗(yàn),將在下列模塊單元中介紹。
四、機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)裝置適用范圍
本系統(tǒng)包含多種學(xué)科專業(yè)知識,具有開放性、創(chuàng)新性、可操作性等特點(diǎn),可用于各類中專、大專、本科和研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作。一般適用于以下專業(yè)的學(xué)生和老師:
電氣工程及其自動化;機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化;機(jī)電一體化;機(jī)械電子工程;機(jī)械設(shè)計(jì)及理論;電子科學(xué)與技術(shù);測控技術(shù)與儀器;計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)
五、機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)裝置柔性制造系統(tǒng)圖
5.1、本案例方案圖






工件或毛坯由搬運(yùn)機(jī)械手從自動化立體倉庫單元的毛坯庫中取出,送到自動化輸送系統(tǒng)單元輸送線上。皮帶運(yùn)輸機(jī)將工件或毛坯送至識別單元處停止,由識別單元對工件進(jìn)行識別分類。形狀識別結(jié)束,工件向下運(yùn)送至輸送機(jī)的暫存區(qū),再由機(jī)器人抓取工件,送入相應(yīng)的柔性加工單元(加工中心或數(shù)控車床)進(jìn)行加工。加工完成后,由上下料搬運(yùn)機(jī)器人取出工件,將工件放回到輸送線上。工件被運(yùn)送到檢測與分類單元,對已加工的工件進(jìn)行尺寸及位置偏差檢測。檢測結(jié)束,工件被運(yùn)送到分揀單元,不合格的產(chǎn)品由氣推裝置送到廢品存放處。合格的產(chǎn)品將繼續(xù)傳送至自動化立體倉庫。根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù),碼垛機(jī)將工件從輸送機(jī)上取下并送至自動化立體倉庫單元的成品庫,完成一個工作流程。
七、機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)單元介紹
7.1.自動化立體倉庫、碼垛機(jī)單元
7.1.1.設(shè)備組成
由優(yōu)質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)型材搭建的立體化倉庫,與四自由度碼垛機(jī)及光電傳感器組成,完成原料及成品件的取出和存放。并由傳感器完成庫存信息的發(fā)送。
7.1.2.公司產(chǎn)品案例

立體化倉庫技術(shù)指標(biāo)
立體化倉庫 | 倉位尺寸 | 570mm×500mm×450mm(可根據(jù)需求定制數(shù)量) |
倉位數(shù)量 | 8列4層32個(可根據(jù)需求定制數(shù)量) | |
外形尺寸 | 6000mm×2000mm×2500mm |
機(jī)構(gòu)形態(tài) | 直角坐標(biāo)式 | |
自由度 | 4 | |
負(fù)載 | ≥50kg | |
每軸重復(fù)定位精度 | 0.5mm | |
運(yùn)動分辯率 | 0.2mm | |
動作范圍 | Ⅰ軸行程 | 6000mm |
Ⅱ軸行程 | 2000mm | |
Ⅲ軸行程 | 2500mm | |
Ⅳ軸轉(zhuǎn)動 | -100°~ +100° | |
出入庫流量 | 25秒/個;(根據(jù)作業(yè)要求制定) | |
速度 | 水平運(yùn)行速度0 - 240m/min (變頻調(diào)速),起升速度0-60m/min (變頻調(diào)速); | |
本體重量 | 350kg | |
輸入電壓 | AC220V50Hz | |
定位方式 | 光電認(rèn)址,旋轉(zhuǎn)編碼 | |
控制方式 | 二伺服電機(jī)二步進(jìn)電機(jī) | |
運(yùn)行模式 | 手動;半自動;單機(jī)自動;聯(lián)機(jī)自動 | |
安裝環(huán)境 | 溫度 | 0~+45oC |
濕度 | 20~80%不結(jié)露 | |
振動 | 0.5G以下 | |
其它 | 避免易燃、腐蝕性氣體、液體 勿濺水、油、粉塵等 勿接近電器噪聲源 |
序號 | 名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 品牌或廠家 | 備注 |
1 | 原料庫 | 個 | 1 | 上海茂育 | |
2 | 成品庫 | 個 | 1 | 上海茂育 | |
3 | 四自由度碼垛機(jī) | 臺 | 1 | 上海茂育 | |
4 | 對射開關(guān) | 對 | 1 | 國產(chǎn) | |
5 | PLC及擴(kuò)展單元 | 套 | 1 | 歐姆龍 | |
6 | 控制系統(tǒng) | 套 | 1 | 上海茂育 |
一、PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
二、步進(jìn)或伺服電機(jī)控制特性實(shí)驗(yàn);
三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù);
四、VC、VB等高級語言編程。
五、位置控制、速度控制等實(shí)驗(yàn);
六、多軸運(yùn)動控制器實(shí)驗(yàn);
7.2.檢測與分類識別單元
7.2.1.組成及功能
由檢測識別有關(guān)傳感器以及處理軟件和其它設(shè)備(支架、工作臺等)能夠組成一個相對完整的檢測識別系統(tǒng),硬件之間應(yīng)匹配。處理軟件能快速識別用戶所規(guī)定工件的外形元素,所提供設(shè)備等同或優(yōu)于參考型號產(chǎn)品的性能。

7.2.3.本單元系統(tǒng)配置
序號 | 技術(shù)描述 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 檢測識別系統(tǒng) | 套 | 2 |
2 | 計(jì)算機(jī) | 臺 | 1 |
3 | 檢測識別處理軟件 | 套 | 1 |
4 | 自動定位阻擋裝置 | 套 | 2 |
5 | 對射開關(guān) | 對 | 2 |
一、圖象識別系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
三、VC、VB等高級語言編程
四、位置控制、速度控制等實(shí)驗(yàn)
7.3.柔性制造加工單元
7.3.1.設(shè)備組成
柔性加工單元加工以車削加工、銑削加工為主的軸類零件、盤類零件。柔性加工單元自用校方原有的2臺數(shù)控車床、1臺數(shù)控銑床、1臺加工中心,通過選定的技術(shù)改造和布局設(shè)置,按照零件加工工藝過程要求,合理而已加工設(shè)備的順序、位置,從而滿足標(biāo)書中提出的1-3個零件加工的要求。
7.3.2.本單元系統(tǒng)配置
序號 | 名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 數(shù)控加工中心 | 臺 | 1 | |
2 | 發(fā)那科6140車床 | 臺 | 2 | |
3 | 發(fā)那科7140銑床 | 臺 | 1 | |
4 | 控制系統(tǒng) | 套 | 1 | |
5 | 配套自動氣動夾具 | 套 | 4 |
一、機(jī)械制造工藝相關(guān)實(shí)驗(yàn);
二、數(shù)控加工編程實(shí)驗(yàn);
三、計(jì)算機(jī)控制;
四、位置控制、速度控制等實(shí)驗(yàn);
五、工件夾持與控制實(shí)驗(yàn);
六、實(shí)際加工實(shí)驗(yàn);
七、通訊、故障診斷維修實(shí)驗(yàn);
八、安裝接線、調(diào)試參數(shù)設(shè)置實(shí)驗(yàn)。
7.4.機(jī)器人單元
7.4.1.設(shè)備組成
機(jī)器人單元由搬運(yùn)機(jī)器人1臺和2臺加工上料機(jī)械手以及其他有關(guān)軟、硬件組成。
7.4.2.加工上料機(jī)器手技術(shù)參數(shù)
1、主體參數(shù)
項(xiàng)目 | 規(guī)格 | |
機(jī)器人型號 | ||
結(jié)構(gòu) | 關(guān)節(jié)型 | |
關(guān)節(jié)數(shù) | 6 | |
驅(qū)動方式 | AC伺服方式 | |
動作范圍 | J1 | ±3.14rad(±180°) |
J2 | -1.40~+1.05 rad(-80°~+60°) | |
J3 | -2.33~+2.62 rad(-133.4°~+150°) | |
J4 | ±3.66rad(±210°) | |
J5 | ±2.18rad(±215°) | |
J6 | ±3.66rad(±210°) | |
速度 | J1 | 2.01rad/s(115°/s) |
J2 | 1.83rad/s(105°/s) | |
J3 | 1.97rad/s(113°/s) | |
J4 | 3.66rad/s(210°/s) | |
J5 | 3.05rad/s(175°/s) | |
J6 | 5.41rad/s(310°/s) | |
可搬質(zhì)量 | 手腕部 | 10kg |
第1手臂上 | 5kg | |
手腕允許靜負(fù)載荷扭矩 | J4 | 83N·m |
J5 | 83N·m | |
J6 | 44N·m | |
手腕允許慣性力矩 | J4 | 8kg·m2 |
J5 | 8kg·m2 | |
J6 | 4kg·m2 | |
工作半徑 | ≥800mm | |
位置重復(fù)精度 | ±0.04mm | |
安裝方式 | 場面安裝 | |
安置條件 | 周圍溫度:0~45° | |
周圍濕度:20~80%RH | ||
安裝面允許振動:0.5G(4.9m/s2)以下 | ||
主體質(zhì)量 | ≥100kg |

控制硬件:多處理器系統(tǒng)
主流工業(yè)控制總線
主流CPU
板上集成低功耗NS GX1 200MHz 到300MHz 處理器無風(fēng)扇;
外部總線頻率:33MHz, BGA 封裝芯片組Chipset
NS GX1/CS5530A/W83977F-A 二級Cache 集成于GX1 處理器內(nèi)系統(tǒng)存儲器System Memory
一條SODIMM 插槽可支持1G 內(nèi)存
內(nèi)存類型SDRAM ( 同步DRAM)
IDE 功能
一個EIDE 接口最多可接兩個設(shè)備支持PIO 模式3/4 或Ultra DMA33 IDE 硬盤和ATAPI CD-ROM/DVD-ROM
USB 功能
兩個USB 接口符合USB 規(guī)格Rev. 1.0
BIOS
Award BIOS 即插即用
512M (2Mbit) flash 內(nèi)存芯片
備份電源
控制軟件:主流品牌機(jī)器人操作系統(tǒng)
強(qiáng)大的主流品牌編程語言
通用的文本格式
軟件出廠預(yù)裝,并存于光碟
·電源: AC 200-230v三相
·環(huán)境溫度:5°C- 45°C
·濕度:95%
·防護(hù)等級:IP54
·操作面板:控制柜上
·安全性:緊急停止,自動模式停止,測試模式停止等
·輸入輸出:數(shù)字式直流24V輸入輸出板
7.4.4.可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
一、機(jī)器人的應(yīng)用
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用與實(shí)驗(yàn);
三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn);
四、位置控制、速度控制等實(shí)驗(yàn);
五、機(jī)器人正運(yùn)動學(xué)分析實(shí)驗(yàn);
六、機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動軌跡規(guī)劃實(shí)驗(yàn);
七、機(jī)器人的PTP(點(diǎn)到點(diǎn))運(yùn)動軌跡規(guī)劃實(shí)驗(yàn);
八、VC、VB等高級語言編程;
九、機(jī)器人在柔性系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
7.4.5.本單元系統(tǒng)配置
序號 | 名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 六自由度機(jī)器人(負(fù)載20KG) | 臺 | 2 | |
2 | 搬運(yùn)機(jī)械人 | 臺 | 1 | 校方原有 |
4 | 六自由度機(jī)器人底座 | 臺 | 2 | |
5 | 氣動自動定位裝置 | 套 | 2 | |
6 | 對射開關(guān) | 對 | 2 | |
7 | 嵌入式控制系統(tǒng) | 套 | 1 |
7.5.1.設(shè)備組成
本輸送系統(tǒng)由皮帶輸送機(jī)和轉(zhuǎn)角輸送機(jī)組成O型輸送系統(tǒng),框架采用鋁合金框架,其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕,安裝、使用、維護(hù)方便。每條皮帶運(yùn)輸機(jī)由鋁合金支架、皮帶、輥筒、電機(jī)與減速器組成,并且輸送機(jī)上裝有位置傳感器。轉(zhuǎn)角輸送部分由直流電機(jī)+減速器驅(qū)動,所有輸送機(jī)速度可調(diào),系統(tǒng)中要有一條變頻調(diào)速輸送線。
7.5.2.功能特點(diǎn)
本輸送系統(tǒng)由O型組成進(jìn)行工件的輸送,鋁合金框架,其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕,安裝、使用、維護(hù)方便。
7.5.3.公司產(chǎn)品案例


皮帶輸送機(jī) | 有效工作寬度 | 300-400mm |
工作高度 | 750mm | |
有效區(qū)域 | 16米´6米 | |
運(yùn)行速度 | 5m/min~10m/min | |
電機(jī) | 1.5kw | |
承載能力 | 200kg | |
90度轉(zhuǎn)角輸送機(jī) | 工作高度 | 750mm |
旋轉(zhuǎn)角度 | 90度 |
序號 | 名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 皮帶輸送機(jī)(含電機(jī)、減速器、變頻器、支架等) | 套 | 12套 | 4米:8套 3米:4套 |
2 | 90度轉(zhuǎn)角輸送機(jī) | 臺 | 2 | / |
3 | PLC及擴(kuò)展單元 | 套 | 1 | / |
二、PLC編程實(shí)驗(yàn)
三、電機(jī)控制等有關(guān)實(shí)驗(yàn)
八、機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)裝置工業(yè)總線控制系統(tǒng)
8.1.總線控制系統(tǒng)
系統(tǒng)總線控制系統(tǒng)由主控計(jì)算機(jī)、工位計(jì)算機(jī)、嵌入式運(yùn)動控制器、PLC等控制硬件組成。通過ProfiBus-DP總線同主控計(jì)算機(jī)控制中心做數(shù)據(jù)交換。

由于該系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)動、移動、自動化的設(shè)備多,這對于建設(shè)一個的實(shí)驗(yàn)室來說,系統(tǒng)的安全保護(hù)系統(tǒng)是非常重要的,系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了多層次多重保護(hù)措施。
一、機(jī)械保護(hù):對存在危險性機(jī)械,碼垛機(jī)、六自由的機(jī)器人等設(shè)置有機(jī)械碰撞強(qiáng)行停止運(yùn)行的措施。
二、電氣停止保護(hù):對存在危險性機(jī)械,設(shè)置有危險設(shè)置緊急電氣停止保護(hù)措施,如堆垛機(jī)上下限位、軌道起點(diǎn)、終點(diǎn)限位緊急電氣停止運(yùn)行。
三、電氣減速運(yùn)行保護(hù):對運(yùn)動機(jī)械在上述危險位置前設(shè)置有緊急減速運(yùn)行開關(guān),以便使碼垛機(jī)、六自由度串聯(lián)機(jī)器人在危險位置就提前減速運(yùn)行。
四、區(qū)域性安全保護(hù):碼垛機(jī)、六自由度串聯(lián)機(jī)器人、六自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)行等區(qū)域,為避免產(chǎn)生危險后果,設(shè)置區(qū)域性報(bào)警、停止傳感器裝置,以便緊急停止運(yùn)行中的設(shè)備。
五、人工緊急停止:在現(xiàn)場管理人員附近設(shè)置人工緊急停止按鈕,一旦出現(xiàn)不安全預(yù)兆,可按下“緊停”按鈕,緊急停止運(yùn)行設(shè)備。
九、機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備,機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)裝置控制軟件
9.1.控制軟件概述
軟件部分包括主控單元和各分站控制單元,其中主控單元由工業(yè)計(jì)算機(jī)及主控軟件組成,通過ProfiBus-DP總線通訊采集各分站信息,并協(xié)調(diào)各個分站動作,同時實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面接受用戶控制和操作。
硬件配置:P4級計(jì)算機(jī)、內(nèi)存1G、19寸純屏顯示器。
軟件運(yùn)行平臺:Windows NT4.0、Workstation 、Windows 2000、Windows XP。
軟件開發(fā)平臺:Windows NT4.0、Workstation 、Visual C++ 6.0,Microsoft Access或SQL2000,組態(tài)王。
9.2.控制軟件功能
9.2.1.主控單元
系統(tǒng)提供可視化界面,模塊內(nèi)部負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)工作流邏輯配置與時序控制,操作員在此可以操作系統(tǒng)的初始化、運(yùn)行、停止工作,并開始整個物流系統(tǒng)的連續(xù)工作,同時可以實(shí)時觀察到各個作業(yè)節(jié)點(diǎn)的工作狀況及工件信息。

系統(tǒng)提供可視化界面,操作員對各個倉庫的物料儲存狀態(tài)可以實(shí)時進(jìn)行監(jiān)控。

系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可將物流系統(tǒng)分為若干個作業(yè)完成,其中分別包括控制各個傳送帶裝置的運(yùn)動、氣推裝置的控制、立體倉庫碼垛機(jī)的控制、六自由度并聯(lián)加工中心的控制、數(shù)控車床控制、六自由度搬運(yùn)機(jī)器人的控制、氣動分揀條碼檢測單元的控制以及電源開關(guān)的控制。
9.2.4.加工上料機(jī)器手控制
系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可以在此對加工上料機(jī)器手進(jìn)行運(yùn)動控制,該模塊通過網(wǎng)絡(luò)通訊控制上下料搬運(yùn)分站來實(shí)現(xiàn)動作。

系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可以在此對四自由度碼垛機(jī)進(jìn)行運(yùn)動控制,該模塊通過網(wǎng)絡(luò)通訊控制四自由度碼垛機(jī)實(shí)現(xiàn)各軸動作。

設(shè)定操作員的不同權(quán)限,不同權(quán)限可以做不同的事情,例如:系統(tǒng)管理員可以使用所有功能而普通操作員只可以使用其中一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能。
9.2.7.系統(tǒng)狀態(tài)
系統(tǒng)提供可視化界面,操作員可以實(shí)時監(jiān)控各個設(shè)備的工作狀態(tài)。其中包括各個裝置是否正在運(yùn)行,各個裝置是否已經(jīng)通電。物流系統(tǒng)中正在分揀的各個物料的所在位置。

10.1.計(jì)算機(jī)
計(jì)算機(jī)技術(shù)參數(shù):主流品牌計(jì)算機(jī)
處理器:英特爾奔騰D945雙核處理器(3.40GHZ,800MHZ前端總線,2×2MB二級緩存);
操作系統(tǒng):正版windows XP專業(yè)版;芯片組:英特爾P965 Express芯片組內(nèi)存;DDR 512M;硬盤:80G;光驅(qū):DVDRW;圖形:256MB PCI,顯示器:19′液晶顯示器。
10.2.可編程控制器(PLC:S7-200 CPU224)
1、一般性能
S7-200 CPU224的一般性能如下表所示。
S7-200 CPU224一般性能表
電源電壓 | DC 24V,AC 100~230V |
電源電壓波動 | DC 20.4-28.8V,AC 84-264V(47-63Hz) |
環(huán)境溫度、濕度 | 水平安裝0~550C,垂直安裝0~450C,5~95% |
大氣壓 | 860~1080hPa |
保護(hù)等級 | IP20到IEC529 |
輸出給傳感器的電壓 | DC 24V (20.4-28.8V) |
輸出給傳感器的電流 | 280mA,電子式短路保護(hù)(600mA) |
為擴(kuò)展模塊提供的輸出電流 | 660mA |
程序存儲器 | 8K字節(jié)/典型值為2.6K條指令 |
數(shù)據(jù)存儲器 | 2.5K字 |
存儲器子模塊 | 1個可插入的存儲器子模塊 |
數(shù)據(jù)后備 | 整個BD1在EEPROM中無需維護(hù) 在RAM中當(dāng)前的DB1標(biāo)志位、定時器、計(jì)數(shù)器等通過高能電容或電池維持,后備時間190h(400C時120h),插入電池后備200天 |
編程語言 | LAD,F(xiàn)BD,STL |
程序結(jié)構(gòu) | 一個主程序塊(可以包括子程序) |
程序執(zhí)行 | 自由循環(huán)。中斷控制,定時控制(1~255ms) |
子程序級 | 8級 |
用戶程序保護(hù) | 3級口令保護(hù) |
指令集 | 邏輯運(yùn)算、應(yīng)用功能 |
位操作執(zhí)行時間 | 0.37μs |
掃描時間監(jiān)控 | 300ms(可重啟動) |
內(nèi)部標(biāo)志位 | 256,可保持:EEPROM中0~112 |
計(jì)數(shù)器 | 0~256,可保持:256,6個高速計(jì)數(shù)器 |
定時器 | 可保持:256, 4個定時器,1ms~30s 16個定時器,10ms~5min 236個定時器,100ms~54min |
接口 | 一個RS485通信接口 |
可連接的編程器/PC | PG740P = 2 /* ROMAN II,PG760P = 2 /* ROMAN II,PC(AT) |
本機(jī)I/O | 數(shù)字量輸入:14,其中4個可用作硬件中斷,14個用于高速功能 數(shù)字量輸出:10,其中2個可用作本機(jī)功能, 模擬電位器:2個 |
可連接的I/O | 數(shù)字量輸入/輸出:最多94/74 模擬量輸入/輸出:最多28/7(或14) AS接口輸入/輸出:496 |
最多可接擴(kuò)展模塊 | 7個 |
S7-200 CPU224的輸入特性如下表所示。
S7-200 CPU224輸入特性表
類型 | 源型或匯型 |
輸入電壓 | DC 24V,“1信號”:14-35A,“0信號”:0-5A, |
隔離 | 光耦隔離,6點(diǎn)和8點(diǎn) |
輸入電流 | “1信號”:4mA |
輸入延遲(額定輸入電壓) | 所有標(biāo)準(zhǔn)輸入:全部0.2-12.8ms(可調(diào)節(jié)) 中斷輸入:(I0.0-0.3)0.2-12.8ms(可調(diào)節(jié)) 高速計(jì)數(shù)器:(I0.0-0.5)30kHz |
S7-200 CPU224輸出特性如下表所示。
表:S7-200 CPU224的輸出特性
類型 | 晶體管輸出型 | 繼電器輸出型 |
額定負(fù)載電壓 | DC 24V(20.4-28.8V) | DC 24V(4-30V) AC24-230V(20-250V) |
輸出電壓 | “1信號”:最小DC 20V | L+/L- |
隔離 | 光耦隔離,5點(diǎn) | 繼電器隔離,3點(diǎn)和4點(diǎn) |
輸出電流 | “1信號”:0.75A | “1信號”:2A |
最小輸出電流 | “0信號”:10μsA | “0信號”:0mA |
輸出開關(guān)容量 | 阻性負(fù)載:0.75A 燈負(fù)載:5W | 阻性負(fù)載:2A 燈負(fù)載:DC30W,AC200W |
S7-200系列PLC是模塊式結(jié)構(gòu),可以通過配接各種擴(kuò)展模塊來達(dá)到擴(kuò)展功能、擴(kuò)大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大類擴(kuò)展模塊。
(1)輸入/輸出擴(kuò)展模塊 S7-200 CPU上已經(jīng)集成了一定數(shù)量的數(shù)字量I/O點(diǎn),但如用戶需要多于CPU單元I/O點(diǎn)時,必須對系統(tǒng)做必要的擴(kuò)展。CPU221無I/O擴(kuò)展能力,CPU 222最多可連接2個擴(kuò)展模塊(數(shù)字量或模擬量),而CPU224和CPU226最多可連接7個擴(kuò)展模塊。
S7-200 PLC系列目前總共提供共5大類擴(kuò)展模塊:數(shù)字量輸入擴(kuò)展板EM221(8路擴(kuò)展輸入);數(shù)字量輸出擴(kuò)展板EM222(8路擴(kuò)展輸出);數(shù)字量輸入和輸出混合擴(kuò)展板EM223(8I/O,16I/O,32I/O);模擬量輸入擴(kuò)展板EM231,每個EM231可擴(kuò)展3路模擬量輸入通道,A/D轉(zhuǎn)換時間為25μs,12位;模擬量輸入和輸出混合擴(kuò)展模板EM235,每個EM235可同時擴(kuò)展3路模擬輸入和1路模擬量輸出通道,其中A/D轉(zhuǎn)換時間為25μs,D/A轉(zhuǎn)換時間]100μs,位數(shù)均為12位。
基本單元通過其右側(cè)的擴(kuò)展接口用總線連接器(插件)與擴(kuò)展單元左側(cè)的擴(kuò)展接口相連接。擴(kuò)展單元正常工作需要+5VDC工作電源,此電源由基本單元通過總線連接器提供,擴(kuò)展單元的24VDC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)電源,可由基本單元的24VDC電源供電,但要注意基本單元所提供的電流能力。
(2)熱電偶/熱電阻擴(kuò)展模塊 熱電偶、熱電阻模塊(EM231)是為CPU222,CPU224,CPU226設(shè)計(jì)的,S7-200與多種熱電偶、熱電阻的連接備有隔離接口。用戶通過模塊上的DIP開關(guān)來選擇熱電偶或熱電阻的類型,接線方式,測量單位和開路故障的方向。
(3)通訊擴(kuò)展模塊 除了CPU集成通訊口外,S7-200還可以通過通訊擴(kuò)展模塊連接成更大的網(wǎng)絡(luò)。S7-200系列目前有兩種通訊擴(kuò)展模塊:PROFIBUS-DP擴(kuò)展從站模塊(EM277)和AS-i接口擴(kuò)展模塊(CP243-2)。
S7-200系列PLC輸入/輸出擴(kuò)展模塊的主要技術(shù)性能如下表所示。
表:S7-200系列PLC輸入/輸出擴(kuò)展模塊的主要技術(shù)性能
類型 | 數(shù)字量擴(kuò)展模塊 | 模擬量擴(kuò)展模塊 | ||||
型號 | EM221 | EM222 | EM223 | EM231 | EM232 | EM235 |
輸入點(diǎn) | 8 | 無 | 4/8/16 | 3 | 無 | 3 |
輸出點(diǎn) | 無 | 8 | 4/8/16 | 無 | 2 | 1 |
隔離組點(diǎn)數(shù) | 8 | 2 | 4 | 無 | 無 | 無 |
輸入電壓 | DC24V | DC24V | ||||
輸出電壓 | DC24V或AC24-230V | DC24V或AC24-230V | ||||
A/D轉(zhuǎn)換時間 | <250μs | <250μs | ||||
分辨率 | 12bit A/D轉(zhuǎn)換 | 電壓:12bit 電流:11bit | 12bit A/D轉(zhuǎn)換 |
基本概述
產(chǎn)地: 亞太 品牌: 光控豹 型號: HX-S121S1R2
套餐類型:標(biāo)配 攝像頭類型:無攝像頭 是否無線:有線 是否觸摸屏:觸摸屏 能效等級:一級 觸摸屏類型: 電阻屏
附加功能:內(nèi)置音箱、升降、可壁掛 屏幕尺寸:12英寸
售后服務(wù):三包 是否寬屏:否 垂直可視角度:145°
黑白響應(yīng)時間:5毫秒 灰階響應(yīng)時間:5毫秒 點(diǎn)距:0.291mm 面板類型:TFT 接口類型:DC 音頻 COM/USB
平均亮度:350cd/m^2 分辨率:800x600 水平可視角度:145° 液晶屏種類:屏 屏幕比例:4:3 標(biāo)稱對比度:450:1
屏幕類型:LED 是否自帶音箱:是 適用場景:工業(yè)
參數(shù)性能
顯示參數(shù) | 整機(jī)參數(shù) | ||
屏幕尺寸 | 10.4寸 | 整機(jī)型號 | HX-S104S1R2 |
屏幕比例 | 4:3(正屏) | 供電方式 | 12V-4A(外置:AC180-240V,50-60Hz) |
面板類型 | 工控A+規(guī)屏 TFT | 功率 | 48W |
分辨率 | 800*600 | 外觀顏色 | 黑色 |
點(diǎn)距 | 0.264mm | 外殼材質(zhì) | 全金屬冷軋板 |
平均響應(yīng)時間 | 5ms | 內(nèi)置喇叭 | 無 |
對比度 | 500:1 | 工作溫度/濕度 | 0-60度(20%-65%) |
顯示色彩 | 16.7M | 儲存溫度/濕度 | -10-60度(10%-75%) |
背光壽命 | 50000h | 語言菜單 | 簡體中文 |
平均亮度 | 300cd/m2 | 安裝方式 | 可選 |
視角 | 75/75/75/75 | 節(jié)能保護(hù) | 有 |
觸摸參數(shù) | 售后質(zhì)保 | ||
觸摸類型 | 5線電阻屏單點(diǎn)觸摸 | 接口類型 | DG(電源),VGA+DVI(視頻),USB(觸摸)等 |
感應(yīng)力度 | 40g-250g | ||
觸摸次數(shù) | ³3500萬次 | 支持系統(tǒng) | Windows、Android |
表明硬度 | ³3H | 配件清單 | 電源適配器,VGA或DVI線,音頻線,觸摸驅(qū)動軟件 |
觸摸方式 | 壓力感應(yīng) | ||
通訊接口 | USB或COM | ||
屏透光率 | ³90% | 保修時間 | 1年 |
屏分辨率 | 2048*2048 | 保修方式 | 送修或寄修 |
1、系統(tǒng)占地面積:≤6m×16m;
2、電源:三相五線:AC380V ,50Hz;電壓波動范圍±15%;單相:AC220V,50Hz;電壓波動范圍±15%;
3、壓縮空氣運(yùn)行壓力:0.4 -- 0.6MPa;
4、地坪載荷:³2T/M²;
5、房屋高度:³2.5 m;
6、毛坯或工件材料:鋼、有色金屬、工程塑料;
7、系統(tǒng)可同時滿足30-35名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
8、系統(tǒng)各組成單元具有足夠的剛度,設(shè)備運(yùn)行時不會產(chǎn)生干擾正常教學(xué)的噪音。
9、工具柜:2臺 規(guī)格:長×寬×高:900×390×1800mm,采用0.6mm冷軋鋼板,表面經(jīng)磷化處理后采用靜電噴塑工藝,中間有兩個抽屜,抽屜上下空間各分為兩層,上面為玻璃柜門,下面為鋼質(zhì)柜門。
十二、提供的文檔資料
12.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)械篇
我公司提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)械篇不僅提供了教學(xué)大綱供學(xué)院參考,而且從系統(tǒng)單元層面上詳細(xì)介紹了每個模塊單元組成基本設(shè)備的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)過程、工藝方法、結(jié)構(gòu)組成、計(jì)算方法、與實(shí)驗(yàn)相配套的教學(xué)內(nèi)容,并在介紹本系統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)上擴(kuò)展到工業(yè)相關(guān)設(shè)備的基本知識。在每一個模塊或者設(shè)備介紹下,指導(dǎo)書還留有實(shí)驗(yàn)作業(yè),讓學(xué)生充分掌握所了解和學(xué)到的專業(yè)知識,并具有較強(qiáng)的動手能力。
12.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書控制篇
與機(jī)械篇構(gòu)成一樣,系統(tǒng)的介紹了整體及模塊組成設(shè)備的控制原理和方法,闡述了本系統(tǒng)中包含的電氣控制與單片機(jī)直至工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)大多數(shù)自動控制知識。并在系統(tǒng)知識范圍內(nèi)預(yù)設(shè)了課程試驗(yàn)作業(yè),讓學(xué)生在本專業(yè)課程基礎(chǔ)上提高自己。并了解和掌握工業(yè)現(xiàn)場所應(yīng)用到的基本知識。
12.3 系統(tǒng)軟件使用說明書
系統(tǒng)軟件使用說明書著重與軟件安裝使用和注意事項(xiàng)。并介紹二次開發(fā)相關(guān)知識,以及系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)上增加功能的示例等。軟件說明書還包含單個模塊,比如串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)器人單獨(dú)使用的軟件說明書,并配備完善的恢復(fù)功能,學(xué)生或者教師可在軟件基礎(chǔ)上任意合理更改,最終都能恢復(fù)到初始狀態(tài)。
12.4 機(jī)器人使用說明書
為單個機(jī)器人使用時的硬件與使用說明書。
12.5 機(jī)器人實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
為單個機(jī)器人進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)材料,包括機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的介紹,以及機(jī)器人正、逆運(yùn)動學(xué)分析,還有插補(bǔ)運(yùn)動、軌跡規(guī)劃、點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動、裝配、搬運(yùn)等實(shí)驗(yàn)過程介紹。并具有一定的實(shí)驗(yàn)格式。
12.6 電控布線圖與原理圖
12.7 軟件動態(tài)鏈接庫與二次開發(fā)接口、部分源代碼
12.8 其他外購設(shè)備(數(shù)控車床與元器件等)說明書
友情提示:
1、設(shè)備驗(yàn)收:各采購單位收貨時請檢查機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺的貨品外觀,核實(shí)設(shè)備的數(shù)量及配件,拒收處于受損狀態(tài)的設(shè)備;
2、設(shè)備質(zhì)保:茂育將為各采購單位提供機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺產(chǎn)品說明書和質(zhì)保期,在質(zhì)保范圍內(nèi)提供對設(shè)備的免費(fèi)維修,超出條件承諾時提供對設(shè)備的有償維修;
3、設(shè)備退換貨:各采購單位單方面原因?qū)е碌?/span>機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺選型錯誤或設(shè)備購買數(shù)量錯誤,造成設(shè)備的退換貨要求,將不被接受;
4、設(shè)備貨期:對機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺的發(fā)貨期為參考值,如您需要了解設(shè)備的精確貨期,請與上海茂育的銷售人員聯(lián)系;
5、:如各采購單位對機(jī)器人柔性制造實(shí)訓(xùn)平臺有任何疑問,請致電: ,我們將由專業(yè)技術(shù)人員為您提供有關(guān)設(shè)備的技術(shù)咨詢;
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