LGY-CX01型FMS工業(yè)機(jī)器人智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

LGY-CX01型 FMS工業(yè)機(jī)器人智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一款用于培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人數(shù)控機(jī)床上下料高技能人才的設(shè)備，是工業(yè) 4.0 智能工廠柔性加工中的 FMS 單元，可作為大專院校學(xué)生自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)、機(jī)器人專業(yè)、企業(yè)工程師進(jìn)行機(jī)器人培訓(xùn)，提高階段綜合性學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。
一、產(chǎn)品概述
LGY-CX01型 FMS工業(yè)機(jī)器人智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)以小型的柔性制造系統(tǒng)為載體，主要特點(diǎn)是占地空間小，是由一臺(tái)工業(yè) 6 軸自由度機(jī)器人、一臺(tái)柔性數(shù)控車床、PLC 觸摸屏編程模、材料倉庫組成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化上下料無人工作站，機(jī)器人按指令給數(shù)控車床送料、取料；該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)機(jī)器人上下料工作站系統(tǒng)的編程、上下料系統(tǒng)的集成、 PLC 系統(tǒng)編程、通訊實(shí)訓(xùn)、機(jī)器人編程、數(shù)控編程、數(shù)控加工等環(huán)節(jié)。讓學(xué)生輕松掌握工業(yè) 6 軸機(jī)器人與數(shù)控機(jī) 床組建 FMS 上下料工作站加工系統(tǒng)，能滿足學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人學(xué)習(xí)及操作的需要，實(shí)現(xiàn)和工廠實(shí)際情況無縫對(duì) 接，涉及的知識(shí)點(diǎn)豐富、綜合，系統(tǒng)性強(qiáng)，學(xué)生通過該套系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，對(duì)智能無人工的組建整體性應(yīng)用有全面的了解與體驗(yàn)。
二、平臺(tái)特點(diǎn)
1、綜合性強(qiáng)：集機(jī)器人操作與編程、數(shù)控加工、PLC 應(yīng)用、通訊于一體，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及各專業(yè)學(xué)科有機(jī)結(jié)合；
2、設(shè)備安全便于操作：以小型數(shù)控機(jī)床為柔性制造系統(tǒng)為載體，主要特點(diǎn)是占地空間小、使用安全、利于學(xué)生動(dòng) 手參于操作等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)系統(tǒng)采取了多重安全防護(hù)措施，保證了學(xué)習(xí)者的安全；
3、模塊化：采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分別對(duì)不同的功能需要設(shè)計(jì)不同程序，在這些功能模塊的相互協(xié)調(diào)下實(shí) 現(xiàn)不同的功能，這些功能既可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以與其他模塊組成系統(tǒng)。
4、擴(kuò)展性強(qiáng)：除了完成機(jī)器人上下料系統(tǒng)的功能，本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)還可以通過改變被控機(jī)器人執(zhí)行末端，變成其他功能的機(jī)器人工作站，提高了設(shè)備的使用率。
5、設(shè)備支持 MES 系統(tǒng)功能，支持 ModbusTcp 通訊協(xié)議讀取數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
三、主要配置及工藝程序
工業(yè)機(jī)器人從倉庫取出原材料，由 6 自由度工業(yè)機(jī)器人送置數(shù)控車床端，數(shù)控車床自動(dòng)打開門，機(jī)器人送料置數(shù) 控車床上夾緊材料，機(jī)器人收到信號(hào)離開機(jī)床端，數(shù)控車床的自動(dòng)關(guān)上門開始車削加工，零件加工完畢后，機(jī)床自動(dòng)開門，零件由機(jī)器人送置倉庫成品區(qū)。學(xué)生在熟練掌握該系統(tǒng)的操作與編程以后，也可以對(duì)零件類型和加工工藝進(jìn)行調(diào)整。
（一）工業(yè)機(jī)器人

采用六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，由機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教單元、輸入輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換器和抓取機(jī)構(gòu)組成。
1、機(jī)器人本體由六自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實(shí)訓(xùn)桌上，具有6個(gè)自由度，串聯(lián)關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)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(zhuǎn)速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。
3、第2軸工作范圍：≧+110°/-110°，最大旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。
5、第4軸工作范圍：≧+180°/-180°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。
6、第5軸工作范圍：≧+125°/-125°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。
7、第6軸工作范圍：+360°/-360°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。
8、最大臂展：≧600mm
9、有效負(fù)載：≧5kg
10、整機(jī)重量：≧23.50KG
11、防護(hù)等級(jí)：≧IP65
12、重復(fù)定位精度：≦±0.05mm
（二）數(shù)控車床

1.床身回轉(zhuǎn)直徑：400MM
2.加工工件長(zhǎng)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(zhuǎn)轉(zhuǎn)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(jìn)速度（無極）：0--10000min/mm
10.X軸橫向快進(jìn)速度（無極)：0---8000min/mm
11.最大刀具尺寸：20*20mm
12.最小移動(dòng)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(jī)功率: 4KW電機(jī)
17.主電機(jī)轉(zhuǎn)速: 10---2500 /min
18.進(jìn)給電機(jī)功率（X軸/Z軸）：1.2\1.8KW伺服電機(jī)
19.刀架：四工位電動(dòng)刀架或排刀
20.主軸端部形式: 彈簧夾頭
21.機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)/寬/高) ：1850mm×950mm×1500mm
22.機(jī)床凈重:850Kg
23.廣數(shù)GSK980TB系統(tǒng)
（三）觸摸屏：≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；組態(tài)：嵌入式組態(tài)；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機(jī)連接的端口線。
（四）PLC控制系統(tǒng)：S7-200 SMART，CPU ST60，DC/DC/DC，機(jī)載 I/O：36個(gè)24V DC 數(shù)字輸入；24 DO 24V DC；電源：直流 20.4-28.8V DC，程序存儲(chǔ)器/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(diào)壓過濾器、氣路等氣動(dòng)元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。
四、云智能實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)
本平臺(tái)將無線傳輸、信息處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用用于自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制。設(shè)備端運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)參數(shù)等上傳至云平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層、傳輸層和應(yīng)用層關(guān)聯(lián)掌握數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù)。
1.★電壓、電流等模擬量數(shù)據(jù)顯示
2.輸入開關(guān)監(jiān)控，輸出開關(guān)等數(shù)字量控制。
3.★遠(yuǎn)程控制啟停狀態(tài)，給定輸出電壓值的。
4.顯示輸入輸出電壓值的歷史數(shù)據(jù)
5.可按照日期、日間進(jìn)行查詢歷史數(shù)進(jìn)行查詢。
6.★報(bào)警信號(hào)為PLC主機(jī)模擬量采集數(shù)值或者開關(guān)量可以自由設(shè)定，如當(dāng)模擬量輸入超過設(shè)定電壓時(shí)產(chǎn)生報(bào)警，通過物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用軟件將報(bào)警信號(hào)上傳到云平臺(tái)，通過云平臺(tái)向設(shè)置的終端推送報(bào)警信號(hào)，每臺(tái)設(shè)備可對(duì)應(yīng)多個(gè)終端設(shè)備。
7.★通過手機(jī)端可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制PLC的輸出及監(jiān)視PLC的輸入狀態(tài)變化。
8.數(shù)據(jù)顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數(shù)值，輸出電壓監(jiān)控，開關(guān)狀態(tài)輸入，開關(guān)控制輸出，以及云端連接二維碼。
9.聯(lián)網(wǎng)設(shè)置界面：設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)連接云平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理。
★為保證軟件正版，投標(biāo)時(shí)提供云智能實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)軟件著作權(quán)證書原件備并現(xiàn)場(chǎng)演示帶★項(xiàng)功能。
五、三維設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)
通過本系統(tǒng)軟件了解組成智能制造生產(chǎn)線的電氣、氣動(dòng)、PLC等元件的工作原理并對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析進(jìn)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(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)智能制造的動(dòng)作而進(jìn)行虛擬仿真。本系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)工廠的三維仿真使虛擬現(xiàn)實(shí)仿真更加逼真，而且把通過仿真驗(yàn)證的控制邏輯單元可用作監(jiān)視及控制模塊，使能夠?qū)崿F(xiàn)并行工程及軟件、硬件的并行設(shè)計(jì)。
仿真基本模塊包括：
1、反饋控制和順序控制系統(tǒng)
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(lián)動(dòng)控制
6、帶式輸送裝置系統(tǒng)
7、滾筒式輸送裝置系統(tǒng)
8、指示燈順序閃爍回路
9、自動(dòng)控制標(biāo)記打印操作控制
10、電梯控制
11、氣壓控制移動(dòng)裝置
12、工業(yè)機(jī)器人控制
13、帶式傳送帶實(shí)習(xí)裝置
14、氣壓傳動(dòng)流水線實(shí)驗(yàn)裝置
★正版軟件，投標(biāo)時(shí)提供智能制造生產(chǎn)線虛擬仿真系統(tǒng)軟件著作權(quán)證書原件備查。
六、實(shí)驗(yàn)室智能電源管理系統(tǒng)
實(shí)訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)由主電路、控制電路、檢測(cè)保護(hù)電路、顯示電路、語音報(bào)警電路等組成。
主要功能：
★1、上電前合閘條件檢測(cè)：輸入過壓、欠壓、對(duì)地漏電、過流、任一故障存在不合閘；并且進(jìn)行語音報(bào)警；
★2、運(yùn)行檢測(cè)保護(hù)：輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現(xiàn)將自動(dòng)跳閘，實(shí)施保護(hù)，并且進(jìn)行語音報(bào)警；保護(hù)閥值現(xiàn)場(chǎng)可設(shè)置；
3、漏電功能測(cè)試：按下漏電測(cè)試按鈕，裝置會(huì)自動(dòng)提供一個(gè)漏電測(cè)試信號(hào)，使保護(hù)器跳閘，重新進(jìn)行上電合閘條件檢測(cè)，語音提示“開機(jī)自檢中”，故障消除后，實(shí)訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)自動(dòng)合閘，恢復(fù)供電。
★4、過壓保護(hù)：運(yùn)行中，出現(xiàn)輸入過壓，實(shí)訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)將跳閘，并且對(duì)應(yīng)的“過壓”指示燈以紅綠色交替顯示進(jìn)行提醒，語音播報(bào)“電源過壓，請(qǐng)注意”；
5、過流保護(hù)：運(yùn)行中，三相電流中任一相出現(xiàn)過流，實(shí)訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)將跳閘，且對(duì)應(yīng)的“過流”指示燈以紅綠色交替顯示進(jìn)行提醒，語音播報(bào)“過流，請(qǐng)注意”；
6、漏電保護(hù)：運(yùn)行中，三相中任一相發(fā)生漏電，實(shí)訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)將跳閘，并且對(duì)應(yīng)的“漏電”指示燈以紅綠色交替顯示進(jìn)行提醒，語音播報(bào)“有漏電，請(qǐng)注意”。
★投標(biāo)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)演示帶★項(xiàng)功能
七、教學(xué)課件資源
1、工業(yè)機(jī)器人課程資源
(1)工業(yè)機(jī)器人的概述：工業(yè)機(jī)器人的定義、發(fā)展與應(yīng)用、基本組成及技術(shù)參數(shù)、工業(yè)機(jī)器人的分類；
(2)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人的1軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的2軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的3軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的4軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的5軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的6軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)身結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的行走結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)單元；
(3)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)：工業(yè)機(jī)器人的連桿參數(shù)和齊次坐標(biāo)變換矩陣。
(4)工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人控制裝置、工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置、工業(yè)機(jī)器人檢測(cè)裝置；
(5)工業(yè)機(jī)器人的編程：工業(yè)機(jī)器人的編程方式、工業(yè)機(jī)器人的示教編程、工業(yè)機(jī)器人的編程語言、工業(yè)機(jī)器人的語言系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能、常用工業(yè)機(jī)器人編程語言、工業(yè)機(jī)器人的離線編程、工業(yè)機(jī)器人的離線編程仿真軟件及編程示例；
(6)工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用：焊接機(jī)器人的應(yīng)用、搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用、碼垛機(jī)器人的應(yīng)用、涂裝機(jī)器人的應(yīng)用、裝配機(jī)器人的應(yīng)用；
(7)提供汽車生產(chǎn)線工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的高清視頻。
2、PLC編程教學(xué)課件資源
（1）PLC的認(rèn)知：PLC簡(jiǎn)介、PLC工作原理及運(yùn)行模式、PLC特點(diǎn)、PLC擴(kuò)展功能、PLC應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)；
（2）軟件的使用：集成軟件開發(fā)平臺(tái)、集成軟件簡(jiǎn)介、入門實(shí)例；
（3）控制單元的程序設(shè)計(jì)、指令編寫、硬件選型和設(shè)計(jì)、課后思考與練習(xí)等內(nèi)容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機(jī)的星三角降壓?jiǎn)?dòng)、運(yùn)料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動(dòng)機(jī)組的啟停控制、HMI控制液體混合、變頻器的電機(jī)控制。
★（4）小型自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)
課件資源具有產(chǎn)品的搬運(yùn)、檢測(cè)和傳輸分揀功能，整個(gè)系統(tǒng)由送料單元、機(jī)械手搬運(yùn)單元、步進(jìn)電機(jī)多點(diǎn)定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求如下：
1）本設(shè)計(jì)的要求使用通過觸摸屏與控制臺(tái)按鈕操作，控制生產(chǎn)線的自動(dòng)運(yùn)行。生產(chǎn)線通電以后，系統(tǒng)自行檢測(cè)初始狀態(tài)是否滿足運(yùn)行條件，如不滿足則自行復(fù)位或手動(dòng)調(diào)整，若滿足則觸摸屏顯示準(zhǔn)備就緒；
2）在準(zhǔn)備就緒的情況下，按下啟動(dòng)按鈕，生產(chǎn)線開始按順序運(yùn)行，供料單元開始工作，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤將工件送到物料臺(tái)上；電機(jī)運(yùn)行10秒后，若物料臺(tái)光電開關(guān)沒有檢測(cè)到物料，說明已沒有物料，開始報(bào)警；若檢測(cè)到物料，則一號(hào)搬運(yùn)機(jī)械手開始動(dòng)作；
3）物料臺(tái)有料，一號(hào)機(jī)械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機(jī)械手上升縮回并旋轉(zhuǎn)到右側(cè)限位；然后機(jī)械手伸出下降將工件放到步進(jìn)電機(jī)輸送單元的供料臺(tái)上，一號(hào)搬運(yùn)機(jī)械手恢復(fù)到初始狀態(tài)，等待下一次運(yùn)行；
4）當(dāng)步進(jìn)電機(jī)輸送單元傳感器檢測(cè)到供料臺(tái)工件后，步進(jìn)電機(jī)前往高度檢測(cè)單元進(jìn)行檢測(cè)；到達(dá)后通過超聲波傳感器進(jìn)行高度檢測(cè)，檢測(cè)完畢后；步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行到二號(hào)搬運(yùn)機(jī)械手位置；
5）到達(dá)二號(hào)搬運(yùn)機(jī)械手位置后；二號(hào)搬運(yùn)機(jī)械手伸出、爪夾取工件，機(jī)架臺(tái)上升，旋轉(zhuǎn)到右限位，伸出手臂，機(jī)架臺(tái)下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時(shí)二號(hào)搬運(yùn)機(jī)械手復(fù)位；
6）當(dāng)傳送帶單元傳感器檢測(cè)到工件時(shí)，傳送帶開始工作，根據(jù)工件的顏色、材料進(jìn)行分揀；分揀結(jié)束后，供料臺(tái)回到供料位置，等待下一次運(yùn)行。
★課件資源提供詳細(xì)的配件實(shí)物圖片及參數(shù)功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設(shè)計(jì)、氣動(dòng)原理圖、電氣原理圖、硬件組態(tài)等，圖文并茂。投標(biāo)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)演示帶★項(xiàng)課件內(nèi)容。

八、主要配置

序號(hào)	名稱	數(shù)量	型號(hào)
1	工業(yè) 6 軸高速機(jī)器人本體	1 臺(tái)	LGL-604
2	數(shù)控車床	1 臺(tái)	LG210-FM
3	材料倉庫	1 個(gè)	CS01
4	西門子 PLC 控制器	1 個(gè)	6ES7 214- 1HG31-0XB0
5	西門子 PLC 擴(kuò)展 IO 模塊	1 個(gè)	6ES7 223- 1PL30-0XB0
6	觸摸屏中控臺(tái)	1 個(gè)	MT8102IP
7	歐姆龍繼電器模組	2 個(gè)	BMZ-R1
8	電子手脈	2 個(gè)	HLI6
9	數(shù)控系統(tǒng)	1 套	廣數(shù)980TB
10	XZ 電機(jī)	2 套
11	驅(qū)動(dòng)器	2 套
12	6 軸機(jī)器人控制系統(tǒng)	1 套	GR-C
13	三爪氣動(dòng)卡盤	1 套	SMC
14	機(jī)器人氣動(dòng)夾具	1 套	SH01
15	機(jī)床智能自動(dòng)門推拉系統(tǒng)	1 套	LGY-002
16	屏蔽電纜	3 條
17	氣源空壓站	1 臺(tái)
18	鋁合金工作臺(tái)	1 套

九、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、工業(yè)機(jī)器人的基本認(rèn)識(shí)
2、工業(yè)機(jī)器人示教器運(yùn)動(dòng)操作
3、工業(yè)機(jī)器人的點(diǎn)位示教
4、工業(yè)機(jī)器人基本參數(shù)設(shè)置
5、工業(yè)機(jī)器人基本運(yùn)動(dòng)指示學(xué)習(xí)
6、工業(yè)機(jī)器人基于示教器的程序編輯
7、工業(yè)機(jī)器人 I/O 控制應(yīng)用
8、工業(yè)機(jī)器人基本接線方法
9、簡(jiǎn)單軌跡運(yùn)行編程與示教
11、機(jī)床上下料實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
12、機(jī)床上下料實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的使用操作
13、數(shù)控系統(tǒng)的編程
14、數(shù)控上下料的加工操作

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