HYAI-7型 智能製造單元係統集（jí）成應用平台 一、平台功能 智能製（zhì）造單元係統集成應用平台（tái）能完成工（gōng）業機器人（rén）與 PLC 控（kòng）製的綜合實訓（xùn），采用模塊化組裝，方

HYAI-7型 智能製造單元係統集成應用平台（tái）

 一、平台（tái）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 控製的綜合實訓，采用模塊化組（zǔ）裝，方便教師教（jiāo）學， 可以實現工業機器人的基本（běn）操作，同時實現工業機器人搬運、碼垛（duǒ）、裝配、塗膠、數控機床上下料等（děng）典型任（rèn）務，還可以完成視覺檢測，PLC 編程，通信、工控組態等自動化控（kòng）製項目；可以完成工（gōng）作站係統故障診斷及常見故障排除、工作站係統方案設計等綜合實訓項目。

二、設備組成
    智能（néng）製造單元係統集成應用平台由執行單元、工具單元、倉儲單元、加（jiā）工單元、打磨單元（yuán）、檢測單（dān）元、分揀單元、總控單元及軟件組成（chéng）。
（一）執行（háng）單元 1 套
1、工業機器人 1 台（tái）： 
（1）六自由度串聯關節桌麵（miàn）型工業機器人； 
（2）工（gōng）作範圍 580mm；
（3）有效荷重 3kg，手臂荷重 0.3kg；
（4）手腕設（shè）有（yǒu）10 路集成信號源（yuán），4 路集成氣源； 
（5）重複定位精度 0.01mm；
（6）防護等（děng）級 IP30；
（7）本體重量 25kg；
（8）在工作台台麵上布置有手動 /自動模式切換旋鈕、電機開啟按鈕及示教器接線接（jiē）口，方便接線。
2、工（gōng）業機器人擴（kuò）展 IO 模塊 1 個:
（1）支持 DeviceNet 總線通訊； 
（2）支（zhī）持適配 IO 模塊數量（liàng）最多 32 個； 
（3）傳輸距離最大 5000 米（mǐ），總線速率最大 500kbps；
（4）附帶數字量輸入模塊2個，單模塊 8 通 道，輸入信號類型 PNP，輸入電流典型（xíng）值 3mA，隔離（lí）耐壓 500V，隔離方式光耦隔離； 
（5）附帶數字量輸出模塊4個，單模塊8通道 ，輸出信號類（lèi）型源型， 驅動能力（lì） 500mA/通道，隔離耐壓 500V，隔 離方式（shì）光耦隔離；
（6）附帶模擬量輸出模（mó）塊 1 個，單（dān）模塊 4 通道， 輸出電壓 0V~10V，負載能力>5kΩ， 負載類型為（wéi）阻性負載（zǎi）、容性 負載，分（fèn）辨率 12 位；
（7）在工作台台麵上布置有（yǒu）遠程 IO 適配器的 網絡通信接口，方便接（jiē）線。
3、工具（jù）快換模塊1個：
（1）針（zhēn）對多關節（jiē）機器人設計，使氣管、信號確認線一次性自動裝（zhuāng）卸；
（2）超硬鋁材質，安裝位置（zhì）為機器手側 ；
（3）可搬重量 3kg；鎖緊力 123N，張開力 63N；
（4）支持9路電信（xìn）號(2A，DC 24V)、6 路氣路連接。
4、平移滑台 1 個：
（1）有效工作行程 700mm，有效負載重量 50kg ，額定運行速度（dù） 15mm/s；
（2）驅（qū）動方式為（wéi）伺服電機經減（jiǎn）速機減速後 ，通過（guò）同步帶帶動滾（gǔn）珠（zhū）絲杠實現（xiàn）旋轉（zhuǎn）運動變換到直線運動，由滾 珠導軌導向滑動（dòng）；
（3）伺服電機額定輸出（chū） 400W，額定轉矩 1.3Nm，額定轉速 3000r/min，增量式 17bit 編碼器，配（pèi）套同品牌伺（sì）服放大器（qì），輸出額定電壓三相 AC170V/額定電流 2.8A，電源輸入電壓 三相或單相 AC200V~240V/額定電流 2.6A，控（kòng）製方式為正弦波 PWM 控製/電流控製方（fāng）式， 配套精密減速機，減速（sù）比 1:3；
（4）滾珠絲杠 直（zhí）徑 25mm，導程 5mm，全長 990mm，配套自潤滑螺（luó）母；
（5）滾珠導 軌（guǐ）共 2 個，寬度 20mm，全長 1240mm，每個（gè）導軌配套 2 個滑（huá）塊；
（6）直線導軌（guǐ）安裝有防護罩，保護導軌和絲杠等零件（jiàn），確保運行安全，配（pèi）有（yǒu）拖鏈係統方便工業機器人線（xiàn）纜及其他（tā）連接（jiē）線布線，外側安 裝有長度標尺，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（chí）性存儲器 10KB；
（2）本體集成 I/O，數字量 8 點輸入/6 點輸出， 模擬量 2 路輸入；
（3）過程映像（xiàng）大（dà）小（xiǎo）為（wéi） 1024 字（zì）節輸入(I)和 1024 字節輸出(Q)；
（4）位存儲器為 4096 字（zì）節(M)；
（5）具備（bèi） 1 個以太 網通信端口，支持 PROFINET 通（tōng）信； 
（6）實數數（shù）學運算執（zhí）行（háng）速度 2.3μs/指令，布爾運算執行速度 0.08μs/指令；
（7）擴展 IO 模塊（kuài）， 數字量（liàng）輸（shū）入模塊 1 個，輸入點數 16 位，類型為源型/漏型，額（é）定 電壓 24V DC (4mA)；
（8）在工作（zuò）台台麵上（shàng）布置有 PLC 的（de）網絡（luò）通信（xìn） 接口，方便接線。
6、遠程 IO 模塊 1 個：
（1）支持 ProfiNet 總線通訊（xùn）；
（2）支（zhī）持適配（pèi） IO 模（mó）塊數量最多（duō） 32 個； 
（3）傳（chuán）輸距離最大 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，隔離方式光（guāng）耦隔離；
（5）附帶數字（zì）量輸出模塊 2個，單模塊 8 通 道，輸出信號類型源型，驅動能力 500mA/通道，隔離耐壓 500V ，隔離方式（shì）光（guāng）耦隔離；
（6）附帶模擬量輸（shū）入模塊 1個（gè），單模塊 4 通 道，輸入電壓 0V~10V，輸入濾波可配置(1ms~10ms) ，輸入阻抗 >500kΩ， 分辨率（lǜ） 12 位；
（7）在工作台台麵上（shàng）布（bù）置有遠程 IO 適配器 的網（wǎng）絡通信接口，方便接線。
7、工作台 1 個：
（1）鋁合金型材結構，工作台式設計，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（tǐ）四角（jiǎo）安裝 有腳輪，輪片直徑 50mm，輪片寬度 25mm，可（kě）調高度 10mm；
（3）工作（zuò）台麵合理布置有線槽，方便控製（zhì）信號線和氣路布線，且電（diàn）、氣分開；
（4）底（dǐ）部櫃體上端（duān）和下端四周（zhōu）安裝有線槽，可方便電源線、氣管和（hé）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換安裝。
（二）工具單元 1 套
1、輪輞外圈夾爪 1 個：
（1）兩指夾爪，氣動驅動，自動定心，可 針對零件輪輞外圈位置穩定夾（jiá）持；
（2）配有（yǒu）工具快換模塊工具端， 與工具快換法蘭端配套，自重 45g，安裝後厚度 38mm。
2、吸盤夾爪 1 個： 
（1）五（wǔ）位吸盤工具，可（kě）對零件輪輻的正麵、反（fǎn） 麵表（biǎo）麵穩定拾（shí）取（qǔ）；
（2）配有（yǒu）工具快換模塊工具端（duān）， 與工具快換法蘭 端配套，自重 45g，安（ān）裝後厚度 38mm。
3、端麵打磨工（gōng）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套（tào），自重 45g，安裝後厚度（dù） 38mm。
4、側麵打磨（mó）工具 1 個： 
（1）電動打磨工具，配（pèi）有側麵打（dǎ）磨頭，可對零件表麵（miàn）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套，自重45g，安裝（zhuāng）後厚度 38mm。
5、工具支架（jià） 1 個：
（1）鋁合金結構，可（kě）穩定支撐並定位所有工具；
（2）提供7個工具擺放位置，位置標號清晰標示（shì）；
（3）所有工具的 定（dìng）位方式相同，可互換位置，不影響正常使用。
6、示教（jiāo）器支架× 1：
與（yǔ）工業機器人示教器配套，可穩定安放，不易滑落；配套線纜懸掛支架，方便線纜收放。
（三）倉儲單元一（yī）套
1、立體倉庫 1 個： 
雙層共 6 倉位，采用鋁型材作為結構支撐； 每個倉位可存儲 1 個輪轂零（líng）件；倉位托盤可由氣動推杆驅動推出 縮回；倉位托盤底部設置有（yǒu）傳感器可檢測當前倉（cāng）位是否存有零件 ；每個倉位具有紅綠指示燈表明（míng）當前倉（cāng）位倉儲狀態，並有明確標 識倉位編號。
2、輪（lún）轂（gū）零件 6 件： 
鋁（lǚ）合金材質，五幅（fú）輪轂縮比（bǐ）零件（jiàn）；正麵設計 有（yǒu）可（kě）更換的數控加（jiā）工耗材安裝板，直（zhí）徑 37mm，厚度 8mm，塑料材 質；零件正麵、反麵均設計（jì）有定位槽（cáo）、視（shì）覺檢測區域、打磨加（jiā）工區（qū）域和二維碼標簽位置。
（四）加工單元一套
1、數控機床 1 台：
（1）典型三軸立式銑床結構（gòu），加工台麵不動，主軸可實現 XYZ 三軸加（jiā）工運動； 
（2）主軸為風冷電主軸（zhóu），轉速 24000r/min，額定功率 0.8kW，軸端連接為 ER11，可夾持 3mm 直（zhí） 徑刀柄的刀（dāo）具；
（3）X 軸有效行程 240mm，Y 軸有效行程 250mm，Z 軸有（yǒu）效行程 180mm；
（4）夾具采用氣動驅動夾緊，缸徑 32mm，夾具可有氣（qì）動驅動前後兩端定（dìng）位，方便上下料；
（5）數控（kòng）機（jī）床配有安全 護欄，鋁合金框架透明隔斷（duàn），正麵（miàn）、背麵均配有安全門， 由氣動 驅動實現開啟關閉。
2、模擬刀庫 1 件：
模擬（nǐ）刀庫采用虛擬化設計，由顯示屏顯示當（dāng） 前使用刀具信息和刀庫（kù）工作狀態；顯示屏尺（chǐ）寸（cùn） 9 英（yīng）寸， TFT 真彩 液晶（jīng）屏（píng）， 64K 色，分辨率 800×480，背光平均無故障時間 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（jiàn）：
采（cǎi）用西門子808D數控（kòng）係統，性能穩定，10.4 英寸 TFT 彩色顯示屏，具備 銑削（xuē）工藝，進給軸具備進給平滑控製、力矩前饋控製功能（néng）、支持 各（gè）軸（zhóu）自動優化（huà）和（hé）軌跡插補功能；插補軸數最大（dà） 4 軸，支持直線插補、圓（yuán）弧插補、螺旋線插補、精優曲麵功能、高速高精設定（dìng）、程 序段預讀（dú）功能、壓縮器功能； 具備刀具管理功能， 刀具數最大 256 ，刀刃數最大 256，支持刀具質量、刀具壽命檢測功能， 帶替換（huàn）刀具（jù）管理功能； 具備（bèi） OPC UA 通訊（xùn）接口， 可將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（gè）： 
鋁合金框架結構（gòu），可穩定支撐零件加工；四 爪（zhǎo）夾具由氣（qì）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當前工（gōng）位是否存有零件。
2、旋轉工位 1 個（gè）： 
鋁合金框架結構，可穩定支撐零（líng）件加（jiā）工；四 爪夾具由氣動驅動，可對零件輪輞內圈（quān）進行穩定夾持（chí），自（zì）動對心 定位；底部配有（yǒu）傳感器可檢測當前工位（wèi）是否存（cún）有零件；旋轉氣（qì）缸 可帶動（dòng）旋轉工（gōng）位整體 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（jiàn）輪輞外圈穩定夾持，自動對 心定位，翻（fān）轉過程無位移；旋轉氣缸可驅動雙指夾（jiá）具實現所夾持 的零件在打磨工位（wèi）和旋轉工位（wèi）間翻轉；升（shēng）降氣缸可實現翻轉後的 零件（jiàn）在小距離內垂直放入取出工位，確保定（dìng）位準確。
4、吹屑工位 1 個： 
不鏽鋼材質，兩側（cè）布置了吹氣口，可將打磨（mó） 後粘附在零件表麵上的碎（suì）屑清除。
（六）視覺係統（tǒng）檢（jiǎn）測單元一套
采用不小（xiǎo）於（yú） 30W 像素 CCD 相機，彩色，電 子快門；控（kòng）製（zhì）器為箱型； 動作模式包括標準（zhǔn）模式、倍速多通道輸 入、不間斷調整；支持 128 場景數；利用流程編輯（jí）功能製作處理 流程；支持 Ethernet 通信，采（cǎi）用無協議(TCP/UDP)；在工作台 台麵上布置有網絡通信接口，方便接（jiē）線。配套漫反（fǎn）射環形光（guāng）源， 白色（sè），明亮度可調節；光源配有保護支架，可（kě）有效防止零（líng）件掉落 損壞光源（yuán）；配套視覺係統顯示器和操（cāo）作用鼠標。
（七）分揀單元一套
1、傳送帶 1 件： 
調速電機驅動， 配套 1:18 減速比減速器， 采用 變頻器驅動；傳送帶起始端配有傳感（gǎn）器， 可檢測當前位（wèi）置是否有 零件。
2、分揀機構 3 個：
分揀機構配有傳（chuán）感器，可檢測當前分揀機構 前是（shì）否有零件；利用（yòng）垂（chuí）直氣（qì）缸可實現阻擋片升降（jiàng），將零（líng）件（jiàn）攔截在 指定分揀機構前； 利用推動氣缸可實現將零件推入指定分（fèn）揀工位。
3、分揀工位 3 個： 
分揀工位末端配有傳感器，可（kě）檢測當前分揀 工位是否（fǒu）存有零（líng）件；分（fèn）揀工位末端為 V 型頂塊，可配合頂緊氣缸對零件（jiàn）精確定位；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 75KB，裝載存儲（chǔ）器 2MB，保持 性存儲（chǔ）器 10KB；本體集成 I/O，數字量 8 點（diǎn）輸入（rù）/6 點輸出， 模擬（nǐ） 量 2 路輸（shū）入（rù）； 具備 1 個以太網通信端口， 支持 PROFINET 通信； 實 數數（shù）學運算執（zhí）行（háng）速度 2.3μs/指令，布爾運算執行速度 0.08 μs/ 指令。
2、交換機 1 個 ：
支持網絡標準 IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3x；8個10/100/1000Mbps 自適應 RJ45 端口；全（quán）鋼材殼 體，強勁散熱性能保（bǎo）證機器穩定運行。
3、操作（zuò）麵（miàn）板 1 個：
提（tí）供1個總電源輸入開關，可控（kòng）製輸入電源的開（kāi）啟關閉；提供1個電（diàn）源模塊急停按鈕，可切斷總（zǒng）控單元電源模塊向其（qí）他單元模塊的供電；提供4個自（zì）定義功能按鈕，1個（gè）自複位綠色燈按鈕，1個自複位紅色燈按鈕，1個自保（bǎo）持綠色燈按（àn）鈕，1個自保持紅色燈（dēng）按鈕。
4、顯示終端 1 個：
屏幕尺寸大於 20 英寸；屏幕分辨率高清；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 英寸，屏幕分辨率不低於 1280 ×800，IPS，處理器速度大（dà）於1.2GHz，存儲容量不低於8GB，操作係統 androids，支持WiFi和藍牙連接。
6、電源模塊 1 個：
輸入電源為三相五線（xiàn）製， AC380V，50Hz，15kW，重載連接（jiē）器插頭，接線安全防觸電；執行單元輸出電源為單相 三線製，AC 220V，50Hz，7kW，重載連接器插頭，接（jiē）線安全防（fáng）觸 電，配空氣開關和指示燈。
7、氣泵 1 個： 
功率 600W，排氣量 118L/min，最大壓力 8bar，儲氣罐24L；提供（gòng）8路氣路供氣接口，每路空氣接口可（kě）單獨開啟關閉。