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LGGY-R04型工業機器人一體化實訓平臺

一、工業機器人

采用：KUKA KR4 R600 工業機器人

1、結構與功能

機械臂采用6 軸式關節臂運動系統設計，由鑄造輕合金制成。每個軸都配有一個制動器。所有電機組件和連接電纜都位于蓋板下，以防污防潮。機械手主要由機器人手腕、小臂、大臂、轉盤、底座及電氣設備等組件組成。

2、技術參數：

（1）軸數：6；

（2）工作半徑601mm，有效負載4kg；

（3）重復定位精度：0.02mm；

（4）運動范圍：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）防護等級：IP40

3、配置控制器：

（1）機器人本體到控制器之間的電纜長度3米，EtherCAT接口；

（2）具有16個數字輸入/輸出端（IO）的接口；

（3）具有2個安全輸入端/1個安全輸出端；

（4）系統的診斷包可使用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、結構與功能

采用7英寸觸摸屏面板、鈑金箱體、啟動按鈕、停止按鈕、復位按鈕、兩檔切換旋鈕、急停按鈕、電源線、網線等組成。

用戶可以通過 HMI 控制箱向連接的機器設備發送操作指令，實現對設備的啟動、停止、運行模式切換、參數設置等控制功能。例如，操作人員可以通過 HMI 控制箱控制機器人的運動軌跡、調整生產設備的工作參數。

2、技術參數

（1）觸摸屏：

7”TFT，分辨率800×480，以太網接口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，啟動按鈕1個，停止按鈕1個，急停按鈕1個，復位按鈕1個，切換旋鈕1個。

三、以太網交換機

1、結構與功能

系統采用的工業以太網交換機為非網管型，5個RJ45插口，可連接終端設備或其他網段，可用于架接小型星狀網絡或線狀網絡，導軌式安裝方式。可用來把系統的所有工作站的PLC、HMI、驅動器或其他智能設備連接到同一網絡中。

2、技術參數

（1）類型：非網管型

（2）接口數目：5

（3）傳輸速度：100Mbps

（4）輸入電壓：DC12-58V

（5）交換容量：1G

（6）包轉發率：0.744 MppS

（7）MAC地址表：2K

（8）端口隔離：支持

四、夾爪模塊

1、結構與功能

設計4個不同夾取方式的氣動夾爪，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，可根據選用的工件定制。

2、技術參數

配置快換副盤：4個

重量：1kg

接口：4個氣動快速接口

供氣：5bar

整體尺寸：50mm×50mm×120mm

五、快換主盤

1、結構與功能：

機器人J6軸法蘭上使用快換主盤鎖緊副盤執行夾爪，快速更換夾爪作用。快換主盤的負荷要考慮完成在工藝過程中的工具、產品的重量及在工藝過程中的不同姿態下的最大力矩（計算靜態抗力矩值）。

2、技術參數：

（1）靜力矩：13.6Nm

（2）鎖緊力：750N

（3）重復精度：±0.02

（4）氣路出口：（M5-4）×4

（5）裝卸動作確認：2個磁性開關

六、機器人平臺

1、結構與功能

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。桌面上可安裝機器人及各類實訓模塊。

2、技術參數

（1）福馬輪：4副

（2）支撐重量：500kg

（3）平臺尺寸：1400mm×1200mm×800mm

七、軌跡模塊

1、結構與功能

采用鋁型板加工及不銹鋼板制作，軌跡模塊角度隨意可調，對機器人多種不同的軌跡的編程進行練習，熟練掌握機器人的基礎編程與軌跡編程。

2、技術參數：

（1）尺寸：297mm×210mm×10mm

（2）主板材質鋁，表面氧化處理

八、碼垛模塊

1、結構與功能

采用鋁型板加工制作，碼垛平臺用于實現物料的模擬堆垛，機器人將工件放到堆垛平臺的指定位置進行碼垛堆垛操作，也可作機器人寫字平臺使用；除此之外，碼垛模塊還可以配合視覺做實訓操作。

2、技術參數：

（1）尺寸：297mm×210mm×10mm

（2）主板材質鋁，表面氧化處理

九、打磨拋光模塊

1、結構與功能

打磨模塊可以與自動化控制系統相結合，實現自動化的打磨操作，對工件進行連續、穩定的打磨，大大提高了打磨的效率和質量，同時減少了人工操作帶來的不確定性和勞動強度。

通過仿真工業上的打磨操作，可以讓學生了解打磨工藝，以及配合機器人打磨操作，可以實現打磨自動化控制。

2、技術參數

（1）尺寸：297mm×210mm×10mm

（2）主板材質鋁，表面氧化處理

（3）異步電機1臺

（4）調速器1臺

（5）打磨頭1個

十、井式送料模塊*1套

1、結構與功能

井式送料模塊主要實現物料的定向送料，根據PLC指令控制，當傳感器檢測到料倉中存在工件時，送料氣缸將工件送到搬運碼垛輸送線上進行定向傳送。物料輸送帶主要用于實現物料的定向輸送，當井式送料機構將工件送達輸送線時，PLC指令控制伺服驅動電機執行輸送帶運行，將工件傳送指定位置。

此外機構還配有刻度尺，通過伺服控制，可以精準控制傳送帶行走距離，通過伺服控制器與機器人的配合，操作員可以控制物料行走精準的距離。

2、技術參數

（1）尺寸：590mm×210mm×210mm

（2）材質：鋁，表面氧化處理

（3）傳送帶：含有PVC傳送帶，同步輪等

（4）井式機構：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

（7）末端傳感器：光電傳感器1個

（8）氣缸控制電磁閥1個

（9）伺服電機1套

（10）刻度尺1條

十一、零件裝配模塊

1、結構與功能

在裝配過程中，需要對零件進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、定位塊等結構，與零件上的定位孔或定位面配合，確定零件在裝配坐標系中的準確位置。

通過操作控制定位氣缸，以及配合機器人使用，可以讓學生了解到工業生產上的裝配工藝。

2、技術參數

（1）尺寸：297mm×210mm×20mm

（2）主板材質鋁，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

（6）電磁閥1個

十二、視覺檢測模塊

1、結構與功能

160萬像素彩色視覺，最多可存儲32個方案，通訊協議支持RS-232、TCP、UDP、FTP、PROFINET、Modbus、EtherNet/IP、MELSEC/SLMP、 FINS、Keyence kV；最大采集幀率為60fps，動態范圍為71.4dB。

2、技術參數

（1）計數：斑點計數、邊緣計數、圖案計數、輪廓計數、顏色計數

（2）缺陷：異常檢測

（3）有無：圓有無、直線有無、斑點有無、邊緣有無、圖案有無、輪廓有無

（4）定位：標定、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、變量計算

（6）測量：顏色面積、線線角度、直徑測量、亮度均值、對比度測量、寬度測量、點線測量灰度面積、直線角度、節距測量

（7）識別：字符識別、碼識別、顏色比較、顏色識別、注冊分類、注冊目標檢測深度

（8）學習：目標檢測、分類

十三、電氣系統

1、結構與功能

電氣系統主要是控制整個實訓平臺的運行，通過PLC控制器通訊對接機器人、伺服驅動器、電機等各種設備，以編程方式執行各種運動指令。

2、設備配置及參數

（1）開關電源1個

（2）隔離開關1個

（3）西門子S7-1200 1214C PLC控制器 1臺

（4）配置模塊1套

（5）智能關斷設備1套

（6）管理平臺

（7）斷路器3個

（8）伺服驅動器1套

（9）三色柱燈1個

（10）調試插座1個

（11）鈑金網孔板1塊

十四、連接傳送帶

1、結構與功能：

連接傳送帶以異步電機為動力源，通過皮帶將旋轉動力傳遞給傳送帶，使傳送帶能夠按照預定的速度和方向運行，從而實現物料、產品或工件在生產線上的連續輸送。通過連接傳送帶實現5個工作站連接，在每一個工作站完成零件加工后，進入到下一個工作站，如往后工藝步驟減少，可以取下連接傳送帶，節省加工成本。

2、技術參數

異步電機1臺

框架結構：鋁型材，鋁制加工件，鈑金件等

前端光電傳感器1個

末端光電傳感器1個

PVC傳動皮帶1條

傳動齒輪2個

尺寸850mm×130mm×180mm

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