HYAI-7型 智能製造（zào）單元係統集成應用平台（tái） 一（yī）、平台功能 智能製造單元係統集成應用平台能完成工業機器人與 PLC 控製的綜（zōng）合（hé）實訓，采用模塊化組裝，方

HYAI-7型 智能製造單（dān）元係統集成應用（yòng）平台

 一、平台功能

      智能製造單元係統集成應用平（píng）台能（néng）完成工業機器人與 PLC 控（kòng）製的綜合實訓，采用模塊化組裝，方（fāng）便教師教學， 可（kě）以實現工業機器人的基本操作，同時實現工業機器人搬運、碼垛、裝（zhuāng）配、塗膠、數控（kòng）機床上下料等典型任務（wù），還可以完成視覺檢（jiǎn）測，PLC 編程，通信、工控組態等自動化控製項目；可以完成工作站係（xì）統故（gù）障診斷及常見故障排除、工作站係統方案設計（jì）等綜合實（shí）訓項目。

二、設備組成
    智能製造單元係統（tǒng）集成應用平台由執（zhí）行單（dān）元、工具單元、倉儲單（dān）元、加工單元、打磨（mó）單元、檢測單元、分揀單元、總控單元及軟件組成（chéng）。
（一）執行單元 1 套
1、工業機器人 1 台： 
（1）六自由度串聯關節（jiē）桌麵型工業機器人； 
（2）工作範圍 580mm；
（3）有效荷重 3kg，手臂荷重 0.3kg；
（4）手腕設有10 路集成信號源，4 路集（jí）成（chéng）氣源； 
（5）重複定（dìng）位精度 0.01mm；
（6）防護等（děng）級 IP30；
（7）本體重量（liàng） 25kg；
（8）在工作台台（tái）麵（miàn）上布（bù）置有手動 /自動模式切換旋鈕、電機開（kāi）啟按鈕及示教（jiāo）器（qì）接線接口，方便接（jiē）線。
2、工業機（jī）器人擴展 IO 模塊 1 個:
（1）支持 DeviceNet 總（zǒng）線通訊； 
（2）支持適配 IO 模塊數量最多 32 個； 
（3）傳輸距離最大 5000 米，總（zǒng）線速率最大 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（shū）入電流典型值 3mA，隔離耐壓 500V，隔離方（fāng）式光耦隔離； 
（5）附帶數字量輸出模塊4個，單模塊8通道 ，輸出信號類型源型， 驅動能力 500mA/通道（dào），隔離耐壓 500V，隔 離方式光耦隔離；
（6）附帶模擬量輸出模塊 1 個，單模塊 4 通道， 輸出電壓 0V~10V，負載能力>5kΩ， 負載類型為阻（zǔ）性負載、容性 負載，分辨（biàn）率 12 位；
（7）在工作台台麵上布（bù）置有遠程 IO 適配器的（de） 網絡通信接口，方（fāng）便接線。
3、工具快換模塊1個：
（1）針對多關節機器人設計，使氣（qì）管、信號確認線一次性自動裝卸；
（2）超硬鋁材質，安裝位（wèi）置為機器手側 ；
（3）可（kě）搬重量 3kg；鎖緊力 123N，張開力 63N；
（4）支持9路電信號(2A，DC 24V)、6 路氣路連接。
4、平移滑台 1 個：
（1）有（yǒu）效工作行程 700mm，有效負（fù）載（zǎi）重量 50kg ，額定運行速度 15mm/s；
（2）驅動方式為伺（sì）服電機經減速機減速後 ，通過同步帶帶動滾珠絲杠（gàng）實現旋（xuán）轉運動（dòng）變換到直線運動，由滾 珠導軌導向滑動；
（3）伺服電機額定輸出 400W，額（é）定轉矩 1.3Nm，額定轉速 3000r/min，增量式 17bit 編碼器（qì），配套同品牌（pái）伺服放大器，輸出額定電壓三相 AC170V/額定電流 2.8A，電源輸入（rù）電壓 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（shì）， 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（tào）自潤（rùn）滑螺母（mǔ）；
（5）滾（gǔn）珠（zhū）導 軌共 2 個，寬度 20mm，全長 1240mm，每個導（dǎo）軌配（pèi）套 2 個滑塊；
（6）直線導軌安裝有（yǒu）防護罩，保護導軌和絲（sī）杠等零件，確保運行安全，配有拖鏈係統方便工業機器人線纜及其他連接線布線（xiàn），外側安 裝有長度標尺，可指示滑台當前位（wèi）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（cún）儲器 10KB；
（2）本體集成 I/O，數字量 8 點輸（shū）入/6 點輸出（chū）， 模擬量 2 路輸入；
（3）過程（chéng）映像大小為 1024 字節輸入(I)和 1024 字節輸（shū）出(Q)；
（4）位存儲器為 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（xué）運算執（zhí）行（háng）速度 2.3μs/指令，布爾運算執行速度 0.08μs/指（zhǐ）令；
（7）擴展 IO 模塊， 數字量輸（shū）入模塊 1 個，輸（shū）入點數 16 位，類型為源型/漏（lòu）型，額定 電（diàn）壓（yā） 24V DC (4mA)；
（8）在（zài）工（gōng）作台台麵上（shàng）布置有 PLC 的網（wǎng）絡通信 接口，方便接（jiē）線。
6、遠程 IO 模塊 1 個：
（1）支持 ProfiNet 總線通訊；
（2）支持適配 IO 模塊數量最（zuì）多 32 個； 
（3）傳輸距離（lí）最（zuì）大 100 米(站站距（jù）離)， 總線速率最（zuì）大 100Mbps；
（4）附帶數字量輸入模塊4個，單模塊（kuài）8通道，輸入（rù）信號類型 PNP，輸入電流典型值 3mA，隔離耐壓 500V，隔離方式光耦隔離；
（5）附帶數字量輸出模塊 2個，單模塊 8 通 道，輸出信號類型源型，驅（qū）動能力 500mA/通道，隔離耐壓 500V ，隔離方式光耦隔離；
（6）附帶模擬量輸入模塊 1個，單模（mó）塊 4 通（tōng） 道，輸入電壓 0V~10V，輸（shū）入濾波可配置(1ms~10ms) ，輸入阻抗 >500kΩ， 分辨率（lǜ） 12 位；
（7）在（zài）工（gōng）作台台麵上布置有遠程 IO 適配器 的網絡通信（xìn）接（jiē）口，方便接線。
7、工作台 1 個（gè）：
（1）鋁合金（jīn）型材結構，工作台式（shì）設計，台麵可（kě）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，輪片直徑（jìng） 50mm，輪片寬度 25mm，可調高度 10mm；
（3）工作台麵合理布置（zhì）有線槽，方便控製信號線（xiàn）和氣路布（bù）線，且電、氣分開（kāi）；
（4）底（dǐ）部櫃體上（shàng）端和下端四周安裝有線槽，可方（fāng）便電源線、氣管和通信線布線；
（5）底部櫃體門板為快捷可拆卸設計，每個門板完全相同可互（hù）換安裝（zhuāng）。
（二）工具單元（yuán） 1 套
1、輪輞外圈夾（jiá）爪 1 個（gè）：
（1）兩指（zhǐ）夾爪，氣動（dòng）驅動（dòng），自動定心，可 針對零件（jiàn）輪輞外圈位置穩定夾持；
（2）配有工具快（kuài）換模塊工具（jù）端， 與工具快換（huàn）法蘭端配套，自重 45g，安裝後厚度 38mm。
2、吸盤夾爪 1 個： 
（1）五位吸盤工具，可對零件輪輻的正麵、反（fǎn） 麵表麵穩定拾取；
（2）配有工（gōng）具快換模塊工具端， 與工具快換法蘭 端配套，自重 45g，安裝後厚度 38mm。
3、端麵打磨工具 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，與工具快換法蘭端配（pèi）套，自重 45g，安裝後厚度 38mm。
4、側麵（miàn）打磨工具 1 個： 
（1）電動打磨工具，配（pèi）有側（cè）麵打（dǎ）磨頭，可對零件（jiàn）表麵進行打磨加工；
（2）配有工具快換模塊工（gōng）具端，與工具快換法蘭端配套，自重45g，安裝後（hòu）厚度 38mm。
5、工具支架 1 個：
（1）鋁合金結構，可穩定支（zhī）撐並定位所有工具；
（2）提供7個工具擺放位置，位置標號清晰（xī）標示；
（3）所有工具的 定位方式相同（tóng），可互換位置，不影響正常使用（yòng）。
6、示教器支架× 1：
與工業機器人示教器配套，可穩定安放，不易滑（huá）落；配（pèi）套線纜懸掛支架，方便線（xiàn）纜收放。
（三）倉儲單元一套
1、立（lì）體倉庫 1 個： 
雙層共（gòng） 6 倉位，采用鋁型材作為結構支撐（chēng）； 每（měi）個倉位可存儲 1 個輪轂零件；倉位托盤（pán）可由氣動推杆驅動推出 縮回；倉位托盤底部設置有傳感器可檢測當前倉位是否存（cún）有零件 ；每個倉位具有紅綠指示燈表明當前倉位倉儲狀（zhuàng）態，並有明（míng）確標 識倉位（wèi）編號。
2、輪轂零件 6 件： 
鋁合金材（cái）質，五幅（fú）輪轂縮比零件；正麵設計 有可更換的（de）數控加工耗材安裝板，直徑 37mm，厚度 8mm，塑料材 質（zhì）；零件正麵、反麵（miàn）均（jun1）設計有定位槽、視覺檢測區域、打磨加工（gōng）區域和二維碼標（biāo）簽位置（zhì）。
（四）加工單（dān）元一套
1、數控機床 1 台：
（1）典（diǎn）型三軸立（lì）式銑床結構，加（jiā）工台麵不動（dòng），主軸可實現 XYZ 三軸加工運動； 
（2）主（zhǔ）軸為風冷電主軸，轉速 24000r/min，額定功率 0.8kW，軸端連接為 ER11，可夾持 3mm 直 徑刀柄的刀具；
（3）X 軸有效行程 240mm，Y 軸有效行程 250mm，Z 軸有效行程 180mm；
（4）夾具采用氣動驅動夾緊，缸徑 32mm，夾具可有（yǒu）氣動驅動前後兩端定（dìng）位，方便上下料；
（5）數控機（jī）床配有安全 護欄，鋁合金框架透明隔斷，正麵、背麵均配有安全門， 由氣動 驅動實現開啟關閉。
2、模擬刀（dāo）庫 1 件：
模擬刀庫采用虛擬化設計（jì），由顯示屏顯示當 前使用（yòng）刀具信息和刀庫工作狀態；顯示屏尺寸 9 英寸， TFT 真彩 液晶屏， 64K 色，分辨率 800×480，背光平均（jun1）無故障時間 20000 小時，可用內（nèi）存 10MB，支持 ProfiNet 通訊；側（cè）麵（miàn）配裝有數控機 床工作指（zhǐ）示燈，可指示當前工作狀態（tài）。
3、數控係統 1 件：
采用西門子808D數控係統，性能穩定，10.4 英寸 TFT 彩色（sè）顯示屏（píng），具備 銑削工藝，進給軸具備進給平（píng）滑控製、力矩前饋控製功能、支持 各軸自動優化和軌跡插補功能；插補軸數（shù）最大 4 軸，支持直線插補（bǔ）、圓弧插補、螺（luó）旋線插補、精優（yōu）曲麵功能、高速高精設定、程 序段預讀（dú）功能、壓縮器功能； 具（jù）備刀具管理功能， 刀具數最大 256 ，刀刃數最大 256，支持（chí）刀具質（zhì）量、刀具壽（shòu）命檢測（cè）功能， 帶替換刀具管理功能； 具備 OPC UA 通訊接口， 可將數控係（xì）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（wǔ））打磨單元一套
1、打磨工位 1 個（gè）： 
鋁合金框架結構，可穩定支撐零件加工；四（sì） 爪夾具由氣動驅動，可對零件輪轂位置進（jìn）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（gōng）位是否存有零件（jiàn）。
2、旋轉工位 1 個： 
鋁合金框架結構，可穩（wěn）定支撐零件（jiàn）加工；四 爪（zhǎo）夾具由氣（qì）動驅動，可對零件輪輞內圈（quān）進行穩定夾持，自動對心 定（dìng）位；底（dǐ）部配（pèi）有傳感器可檢測當前工位是否存（cún）有零件；旋轉氣缸 可帶動旋轉工位整體 180°旋轉，實現零（líng）件沿軸線旋轉。
3、翻轉工（gōng）裝 1 個： 
雙指夾具對零（líng）件輪輞外圈穩（wěn）定夾持（chí），自動對（duì） 心定位，翻轉（zhuǎn）過程無位移；旋轉氣缸可驅動雙指夾具實現（xiàn）所夾持 的零件在打磨工位和旋轉工位間翻轉（zhuǎn）；升降氣缸（gāng）可實現（xiàn）翻轉後的 零件在小距（jù）離內垂直（zhí）放入取出工位，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（xì）統（tǒng）檢（jiǎn）測（cè）單元一套
采用不小於 30W 像素 CCD 相機，彩色，電 子快門；控製器為箱型； 動作模式包括標準（zhǔn）模式、倍速多通道輸 入、不間斷（duàn）調整；支持 128 場景數；利用流程編輯功能製（zhì）作處理 流程；支持 Ethernet 通信，采用無協議(TCP/UDP)；在工作台 台麵上布置（zhì）有網絡通信接口，方（fāng）便接線。配套漫反射環形光（guāng）源， 白色，明亮度可調節；光源配有保護支架（jià），可有效防止零件掉落（luò） 損（sǔn）壞光源；配（pèi）套視覺係統（tǒng）顯示器和操（cāo）作用鼠標。
（七）分揀單元一套
1、傳送帶 1 件： 
調速電機驅動， 配（pèi）套 1:18 減速比減（jiǎn）速器， 采用 變頻器驅（qū）動；傳送帶起始端配有傳感器， 可檢測當（dāng）前（qián）位置是否有 零件。
2、分揀機構 3 個：
分揀（jiǎn）機構配有傳感（gǎn）器，可檢測當前分揀機構 前是否有（yǒu）零件；利用垂直氣缸可實現阻擋片升降，將零件攔截在 指定分（fèn）揀機構前； 利用推動氣缸可實現將零（líng）件推入指定分揀工位（wèi）。
3、分揀（jiǎn）工位 3 個： 
分揀工（gōng）位末（mò）端配有傳感器，可檢測當前分揀 工位是否存有零件；分揀工位末端為 V 型頂塊，可配合頂緊氣缸對零件精確定位；每個分揀工位（wèi）均有明確標號。
（八）總控單元一套
1、PLC 控製（zhì）器 2 個：
工作存儲器 75KB，裝載存儲器 2MB，保（bǎo）持 性存儲器 10KB；本體集成 I/O，數字量 8 點輸入/6 點輸出， 模擬 量 2 路輸入； 具備 1 個以（yǐ）太網通信端口， 支持 PROFINET 通信； 實 數數學運算（suàn）執行速度 2.3μs/指令，布爾運算執行速度（dù） 0.08 μs/ 指令。
2、交換機 1 個 ：
支持網（wǎng）絡標準 IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3x；8個（gè）10/100/1000Mbps 自適應 RJ45 端口；全鋼材殼 體，強勁散熱性能保證機器（qì）穩定運（yùn）行。
3、操作麵板 1 個：
提供1個總電源輸入開關，可控製輸入電源的開啟關閉；提供1個電源模塊急停（tíng）按（àn）鈕，可切斷總控單元（yuán）電源模塊向其他單元模塊的供電；提供（gòng）4個自定義（yì）功能按鈕，1個自複位綠色燈按鈕，1個自複位紅色燈按鈕，1個自保持綠色（sè）燈按鈕，1個自保持紅色燈按鈕。
4、顯示終端 1 個：
屏幕（mù）尺寸大於 20 英寸；屏幕分辨率高（gāo）清；屏 幕（mù）比例 16:9；視頻接口 HDMI1.4。
5、移動終端 1 個：屏幕尺寸大於 6 英（yīng）寸，屏幕（mù）分辨率（lǜ）不低於 1280 ×800，IPS，處理（lǐ）器速度大於1.2GHz，存儲容量不（bú）低於8GB，操作係統 androids，支持WiFi和藍牙連接。
6、電源模塊 1 個：
輸入電源為三相五（wǔ）線（xiàn）製， AC380V，50Hz，15kW，重載連接（jiē）器插頭，接線安全防（fáng）觸電；執行單元輸出（chū）電源（yuán）為單相（xiàng） 三線製，AC 220V，50Hz，7kW，重載連接（jiē）器插頭，接線安全防觸 電，配空氣開關和指示燈。
7、氣泵 1 個： 
功率 600W，排氣（qì）量 118L/min，最大壓力 8bar，儲氣罐24L；提供8路氣路供氣接口（kǒu），每路空氣接口可單獨開啟（qǐ）關閉。