HYAI-7型 智能製造單元係統集（jí）成（chéng）應用平台 一、平台功能 智能製造單元係統（tǒng）集成應用平台能完成工業機器人與 PLC 控製的綜合（hé）實訓，采用（yòng）模塊化組裝，方（fāng）

HYAI-7型 智（zhì）能（néng）製造單（dān）元係統集成應用平（píng）台

 一、平台功能

      智能製造單元係統集成應用（yòng）平台能完成工業機器人與 PLC 控製的綜合實訓，采用模塊化組裝，方便教師教學， 可以實現工業機器人（rén）的基本操作（zuò），同時實現工業機器人搬運、碼垛、裝配、塗膠、數控機床上下料等典型任務，還可以完成視覺（jiào）檢測（cè），PLC 編程，通信、工控組態等自動化（huà）控製項目；可以完成工作站係（xì）統故障診斷（duàn）及常見故障排除、工作站係統方案設計等綜合實訓項目。

二、設備組成
    智能製造單元係統集成應用平台由執行單元、工具（jù）單（dān）元、倉儲單元、加工單元、打磨單元（yuán）、檢測單（dān）元、分揀單元、總控單（dān）元及軟件組（zǔ）成。
（一）執行單元 1 套
1、工業機器人 1 台： 
（1）六自由度串聯關節桌麵型工業機器人； 
（2）工作範圍 580mm；
（3）有效荷重（chóng） 3kg，手臂荷重 0.3kg；
（4）手腕設有10 路集成信號源，4 路（lù）集成氣源（yuán）； 
（5）重複定位精度 0.01mm；
（6）防（fáng）護等級 IP30；
（7）本體重量 25kg；
（8）在（zài）工（gōng）作台台麵上布置有手動 /自動（dòng）模式切換旋鈕、電機開啟按鈕及示教器接（jiē）線接口，方便接線。
2、工業機器人擴展 IO 模塊 1 個（gè）:
（1）支持 DeviceNet 總線通訊； 
（2）支（zhī）持適配 IO 模（mó）塊數量最多 32 個； 
（3）傳輸距離最大 5000 米，總線速率（lǜ）最大 500kbps；
（4）附帶數字量輸入模塊2個，單模塊 8 通 道，輸入信號（hào）類型 PNP，輸入電流典型值 3mA，隔離耐壓 500V，隔（gé）離（lí）方式光耦隔離（lí）； 
（5）附帶數字量（liàng）輸出模塊（kuài）4個，單模塊8通道 ，輸（shū）出信號類型源型， 驅（qū）動能力（lì） 500mA/通道，隔離耐壓 500V，隔 離方式光耦隔離；
（6）附（fù）帶模擬（nǐ）量（liàng）輸（shū）出模塊 1 個，單模塊 4 通（tōng）道， 輸（shū）出電壓 0V~10V，負載能力>5kΩ， 負載類型為阻性負載、容性 負載，分辨率 12 位；
（7）在工作台台麵上布置有遠程 IO 適配器的 網絡通信接口，方便接線。
3、工（gōng）具快換模塊1個：
（1）針對（duì）多關節機器人設計（jì），使氣管、信號確（què）認線一次性自動裝（zhuāng）卸；
（2）超硬鋁材質，安裝位置為機器手（shǒu）側 ；
（3）可搬重量 3kg；鎖緊力 123N，張開力（lì） 63N；
（4）支持9路電信號(2A，DC 24V)、6 路氣路（lù）連接。
4、平移滑（huá）台 1 個：
（1）有效工作（zuò）行程 700mm，有效負載重量 50kg ，額定運行速度（dù） 15mm/s；
（2）驅（qū）動方（fāng）式為伺服電機經減速機減速後 ，通過同（tóng）步帶帶動滾珠絲杠（gàng）實現（xiàn）旋轉運動變換（huàn）到直線運動，由滾（gǔn） 珠導軌導向滑動；
（3）伺（sì）服電機額定輸出 400W，額定轉矩 1.3Nm，額定（dìng）轉速 3000r/min，增量式 17bit 編碼器，配套同品牌伺服放大器，輸出額定電壓三相 AC170V/額定電流 2.8A，電源（yuán）輸入電壓（yā） 三相或單相 AC200V~240V/額定電流 2.6A，控製方式為正弦波 PWM 控製/電流控製方式， 配套精密減速機，減速比 1:3；
（4）滾珠絲杠 直徑 25mm，導程 5mm，全長 990mm，配套自（zì）潤滑螺（luó）母；
（5）滾珠導 軌共 2 個，寬度（dù） 20mm，全長 1240mm，每（měi）個導軌配套 2 個滑塊；
（6）直線導軌安裝有防護罩，保護導軌和絲杠（gàng）等零件，確保運行安全（quán），配有拖鏈（liàn）係統方（fāng）便（biàn）工業機器（qì）人線纜及其他連接線布線，外側安 裝有（yǒu）長度標（biāo）尺，可指示滑台當前位置。
5、PLC 控製器 1 個：
（1）工作存儲器 75KB，裝載存儲器 2MB，保持性存儲器 10KB；
（2）本體集成 I/O，數字量 8 點輸入（rù）/6 點輸出， 模擬（nǐ）量 2 路（lù）輸入；
（3）過程映像大小為 1024 字節輸入(I)和（hé） 1024 字（zì）節輸出（chū）(Q)；
（4）位存儲器（qì）為（wéi） 4096 字節(M)；
（5）具備 1 個以太 網通信端口，支持 PROFINET 通信； 
（6）實數數學運算執行（háng）速度 2.3μs/指令，布爾運算執行速度 0.08μs/指令；
（7）擴（kuò）展 IO 模塊， 數字量輸入模塊 1 個，輸入點數 16 位，類型為源型/漏型，額定 電壓（yā） 24V DC (4mA)；
（8）在工作台（tái）台麵上布置有 PLC 的網絡通信 接口，方便接線。
6、遠程 IO 模（mó）塊 1 個：
（1）支持（chí） ProfiNet 總線通訊；
（2）支（zhī）持適配 IO 模塊數量最多 32 個； 
（3）傳（chuán）輸距離最（zuì）大 100 米(站站距離)， 總線速率最大 100Mbps；
（4）附帶數字量輸入模塊4個，單（dān）模塊（kuài）8通道，輸入信號類型 PNP，輸入電流典型值 3mA，隔離耐壓 500V，隔（gé）離方式光耦隔離；
（5）附帶數字量輸出模塊 2個，單模塊 8 通 道，輸出信號（hào）類型源（yuán）型，驅動（dòng）能力 500mA/通道，隔（gé）離耐壓 500V ，隔離方式光耦隔離；
（6）附帶模擬量輸入模塊 1個，單模塊 4 通 道（dào），輸（shū）入電壓（yā） 0V~10V，輸入（rù）濾波可配置(1ms~10ms) ，輸入阻抗（kàng） >500kΩ， 分辨率 12 位；
（7）在工作台台麵上布置有遠程 IO 適配器 的網絡通信接口，方便接（jiē）線。
7、工作台 1 個：
（1）鋁合金型材結構，工作台（tái）式設計，台麵可安 裝功能模塊，底部櫃體內可安裝電氣設備；
（2）底部櫃體四角安裝 有腳輪（lún），輪（lún）片直徑 50mm，輪片（piàn）寬度 25mm，可調高度 10mm；
（3）工作台（tái）麵合（hé）理布置有線槽，方便控製（zhì）信（xìn）號線和氣路布（bù）線，且電、氣分開；
（4）底部櫃體上端（duān）和下（xià）端（duān）四周安裝有線槽，可方便電（diàn）源線、氣管和通（tōng）信線布（bù）線；
（5）底部櫃體門板為快捷可拆卸設計，每個門板完全（quán）相同可互換安裝。
（二）工具單元（yuán） 1 套
1、輪輞外圈夾爪 1 個：
（1）兩指夾爪，氣（qì）動驅動，自動定心，可 針對（duì）零件輪輞外（wài）圈位置穩定夾持；
（2）配（pèi）有工具快換模塊工具端， 與工（gōng）具快換法（fǎ）蘭端配套，自重 45g，安裝後厚度 38mm。
2、吸（xī）盤夾爪 1 個： 
（1）五位吸盤工具，可對（duì）零件輪輻的正麵、反 麵表麵穩定拾取；
（2）配（pèi）有工具快換模塊工具端（duān）， 與工具（jù）快（kuài）換法（fǎ）蘭 端配套，自重 45g，安裝後厚度 38mm。
3、端（duān）麵打（dǎ）磨工具 1 個：
（1）電動打磨工具，配有端麵打磨頭，可對零件表麵進行打磨加工；
（2）配有工具快換模塊工具端，與（yǔ）工（gōng）具快換法蘭端配套，自重 45g，安裝（zhuāng）後厚度 38mm。
4、側麵（miàn）打磨工具 1 個（gè）： 
（1）電動打（dǎ）磨工具，配有側麵打磨頭，可對零件表麵（miàn）進行打磨加工；
（2）配有工具快（kuài）換模塊工具（jù）端，與工具快換法蘭端配套，自重（chóng）45g，安裝後厚度 38mm。
5、工具支架 1 個：
（1）鋁合金結構，可穩定支撐（chēng）並定位所有（yǒu）工具；
（2）提供7個工具擺放位置，位置標號清晰標示；
（3）所有（yǒu）工具的 定位方式相同，可互換位（wèi）置，不（bú）影響正常使用。
6、示教器（qì）支架× 1：
與工業機器人示教器配套，可穩定安放，不易滑落；配套（tào）線纜懸掛（guà）支架，方便（biàn）線纜收放。
（三）倉（cāng）儲單元一套
1、立體倉庫（kù） 1 個： 
雙層共 6 倉位，采用鋁型材作（zuò）為結構支（zhī）撐； 每個（gè）倉位可存儲 1 個輪轂零件；倉位托盤可由氣動推杆驅動推出 縮回；倉位托盤底（dǐ）部設置有傳感器可檢測當前倉位是否存有零件 ；每個倉位具有紅綠指示燈表明當前倉位倉儲狀態，並有明確標（biāo） 識倉位編號。
2、輪轂零（líng）件 6 件（jiàn）： 
鋁合金材質，五幅輪轂縮比零（líng）件；正麵設計 有可更換的數控加工耗材安裝板，直（zhí）徑 37mm，厚度 8mm，塑料材（cái） 質；零件正麵、反麵均設計有定位槽、視覺檢測區域、打磨加工區域和二維碼標簽位置。
（四）加工單元（yuán）一套
1、數控機床 1 台：
（1）典型（xíng）三軸立式銑床結構，加工（gōng）台麵不動，主軸可實現 XYZ 三軸（zhóu）加工運動； 
（2）主軸為風冷電（diàn）主軸，轉速 24000r/min，額定功（gōng）率 0.8kW，軸端連（lián）接（jiē）為 ER11，可夾持 3mm 直 徑刀柄的刀具（jù）；
（3）X 軸有效（xiào）行程 240mm，Y 軸有效行程 250mm，Z 軸有效行程 180mm；
（4）夾具采用（yòng）氣動驅動夾緊（jǐn），缸徑 32mm，夾具可有（yǒu）氣動（dòng）驅動前後兩端定位，方便上下料；
（5）數控機床配有安全 護欄，鋁合金框架透明隔斷，正麵、背麵均配有安全（quán）門， 由氣動 驅動實（shí）現開啟關閉。
2、模擬（nǐ）刀庫 1 件：
模擬刀（dāo）庫采用虛（xū）擬化設計，由顯示屏顯示（shì）當 前使用刀具（jù）信息和刀庫工作（zuò）狀態；顯示屏（píng）尺寸 9 英寸， TFT 真彩 液晶屏， 64K 色，分辨率 800×480，背光平（píng）均無故障時間 20000 小時，可（kě）用內存 10MB，支持 ProfiNet 通訊；側麵配裝有數控機 床工作指示燈，可指示當前工作狀態。
3、數控係統 1 件：
采用西門子808D數控係統，性能穩定（dìng），10.4 英（yīng）寸 TFT 彩色顯示屏（píng），具備 銑削工藝，進給軸具備進給平滑控製、力矩前饋控製功能、支持（chí） 各軸自動優化和軌跡插補（bǔ）功能；插補軸數最大 4 軸，支持直線插補、圓（yuán）弧插補（bǔ）、螺（luó）旋線插（chā）補、精優（yōu）曲麵功能、高速高精設定、程 序段預讀功（gōng）能、壓縮器功能； 具備（bèi）刀具管理功能， 刀具數最大 256 ，刀刃數（shù）最大 256，支持刀具（jù）質量（liàng）、刀具壽命檢測功能， 帶替換刀具（jù）管（guǎn）理功能； 具（jù）備 OPC UA 通訊接口， 可將（jiāng）數控係統中的運行數據傳輸到 MES 軟件中；提供手輪對各軸手動操作。
（五）打磨單元一套
1、打磨工位 1 個： 
鋁（lǚ）合金框架結構，可穩定支撐零件（jiàn）加工；四（sì） 爪夾（jiá）具由氣動驅動，可對零件輪轂位置進行穩定夾持，自動對心 定位；底部配有傳感器可檢測（cè）當前工位是否存有零（líng）件。
2、旋轉工位 1 個： 
鋁合金框架結構，可穩定支撐零件加工；四 爪夾具由氣（qì）動驅動，可對零件輪輞內圈進行穩定夾（jiá）持（chí），自動對心 定位；底部配有傳感器可檢（jiǎn）測（cè）當前工位是否存有零件；旋轉氣缸 可帶動旋轉工位（wèi）整體 180°旋轉，實現零件沿軸線旋轉。
3、翻轉工裝 1 個： 
雙指夾具對零件輪輞外圈穩（wěn）定夾持，自動對 心定位，翻轉過程無位移；旋轉氣缸可驅動雙指夾（jiá）具實現所夾持（chí） 的零件在打磨（mó）工位和旋轉（zhuǎn）工位間翻轉；升降氣缸可實現翻轉後的 零件在小距（jù）離內垂（chuí）直（zhí）放（fàng）入取出工位，確保定位準確。
4、吹屑工位 1 個： 
不鏽鋼材質（zhì），兩側布置了吹氣口，可將打磨 後粘附在零件表麵上的碎屑清除。
（六）視覺係統（tǒng）檢測單元（yuán）一套
采用不小於 30W 像素 CCD 相機，彩色，電（diàn） 子（zǐ）快門；控製器（qì）為箱型； 動作模式（shì）包括標準模（mó）式（shì）、倍速多通道輸 入、不間斷調整；支持 128 場景（jǐng）數；利用（yòng）流程編輯功能製作處（chù）理 流程；支持（chí） Ethernet 通信，采用無協議(TCP/UDP)；在工（gōng）作台 台麵上布置有網絡通信接口，方便接線。配套漫反射環形光源， 白色，明亮度可調節；光源配有保護支（zhī）架，可（kě）有效（xiào）防止零件掉落 損（sǔn）壞光源；配套視覺係統顯示（shì）器（qì）和操作用鼠標。
（七（qī））分揀（jiǎn）單元一套
1、傳送帶 1 件： 
調速（sù）電機驅動， 配套 1:18 減速比減速（sù）器， 采用 變頻器驅動；傳送帶起始端（duān）配有傳感（gǎn）器（qì）， 可檢測當前位（wèi）置是否有 零件。
2、分（fèn）揀機構 3 個：
分揀機構配有傳感器，可檢測當前分（fèn）揀機構 前是否有零件；利用垂直氣缸可實現阻擋片升（shēng）降，將零件攔截（jié）在 指定分揀機構前； 利用推動氣缸可實現將零件推入指定分揀工位。
3、分揀工位 3 個： 
分揀工位末端配有傳感器，可檢（jiǎn）測當前分揀 工位是否存有零件；分揀工位（wèi）末端為（wéi） V 型頂塊，可配合頂緊氣缸對零（líng）件精（jīng）確定（dìng）位；每個分揀工位均有明確標號。
（八）總控單元一套
1、PLC 控製器 2 個：
工作存儲器（qì） 75KB，裝載（zǎi）存儲器 2MB，保持 性存儲器 10KB；本體集成 I/O，數字量（liàng） 8 點輸入/6 點輸出， 模擬 量 2 路輸入； 具（jù）備 1 個以太網通信端口， 支持（chí） PROFINET 通信； 實（shí） 數數（shù）學運算執行速度 2.3μs/指令，布爾運算執行速度 0.08 μs/ 指令。
2、交（jiāo）換機 1 個 ：
支持（chí）網絡標準 IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3x；8個10/100/1000Mbps 自適（shì）應 RJ45 端口；全鋼材殼 體，強勁散熱（rè）性能保證機器穩定運行。
3、操（cāo）作麵板 1 個：
提供1個（gè）總電源輸入開關，可控製輸入電源的開啟關閉；提供1個（gè）電源模塊急停按鈕，可（kě）切斷總控單元（yuán）電源模塊向其他單元模塊的（de）供電；提供4個自定義功能按鈕，1個自複位綠色燈按鈕，1個（gè）自複（fù）位紅色（sè）燈按鈕，1個自（zì）保（bǎo）持綠色燈按鈕，1個（gè）自保持（chí）紅色燈按鈕（niǔ）。
4、顯示終端 1 個：
屏幕尺寸大於 20 英寸；屏幕分辨率高（gāo）清（qīng）；屏 幕比例 16:9；視頻接口 HDMI1.4。
5、移動（dòng）終端 1 個：屏幕尺寸大於 6 英（yīng）寸，屏（píng）幕分辨率不低於 1280 ×800，IPS，處理器速度（dù）大於1.2GHz，存儲容量不低於8GB，操作係（xì）統 androids，支持WiFi和藍牙連接。
6、電源模塊 1 個：
輸入電源為三（sān）相五線製， AC380V，50Hz，15kW，重載連接器插頭，接線安全（quán）防觸電；執行（háng）單元輸出電（diàn）源為單相 三線製，AC 220V，50Hz，7kW，重載連接器插頭，接線（xiàn）安全防觸 電，配空氣開關和指示燈（dēng）。
7、氣泵 1 個： 
功率 600W，排氣量 118L/min，最大壓（yā）力 8bar，儲氣罐24L；提供（gòng）8路氣路供氣接口，每路空氣接口可單（dān）獨（dú）開啟關（guān）閉。