ZRY-CX01型 FMS工业机器人智能制造实验台

ZRY-CX01型 FMS工业机器人智能制造实训台是一款用来培养工业机器人数控机床上下料高技能人才的设备，是工业 4.0 智能工厂柔性加工中的 FMS 单元，可作为职教高教学校学员自动化专业、机电一体化专业、机器人专业、企业工程 师实行机器人培训，提升阶段综合性学习掌控把握与实训。

一、设备基础简介：
ZRY-CX01型 FMS工业机器人智能制造实训台以小型的柔性制造系统为载体，主要特别点是占地空间小，是由一台工 业 6 轴自由度机器人、一台柔性数控车床、PLC 触摸屏编程模、材料仓库构成，完成自动化上下料无人作业站， 机器人按指令给数控车床送料、取料；该系统能够完成工业机器人上下料作业站系统的编程、上下料系统的包括、 PLC 系统编程、通讯实训、机器人编程、数控编程、数控加工等环节。让学员轻松掌控把握工业 6 轴机器人与数控机 床组建 FMS 上下料作业站加工系统，能适用学员对工业机器人学习掌控把握及实操的需要，完成和工厂实际情况无缝对 接，涉及的知识点丰富、综合，系统性强，学员经过该套系统的学习掌控把握与实训，对智能无人工的组建整体性应用有 全面的理解与体验。

二、平台特别点
1、综合性强：集机器人实操与编程、数控加工、PLC 应用、通讯于一体，将执行机构、控制系统、驱动系统及各 专业学科有机集合；
2、设备安全方便实操：以小型数控机床为柔性制造系统为载体，主要特别点是占地空间小、使用安全、利于学员动 手参于实操等优点，同时系统采取了多重安全防护措施，保证了学习掌控把握者的安全；
3、模型块化：应用分层和模型块化构造设计，分别对不一样的功能需要设计不一样程序，在这些功能模型块的相互协调下实 现不一样的功能，这些功能既可以单独运行，也可以与其他模型块构成系统。
4、拓展性强：除了完成机器人上下料系统的功能，本实训系统还可以经过改变被控机器人执行末端，变成其他功 能的机器人作业站，提升了设备的使用率。
5、设备支持 MES 系统功能，支持 ModbusTcp 通讯协议读取数控系统数值。

三、主要配备及工序技艺程序
工业机器人从仓库取出原材料，由 6 自由度工业机器人送置数控车床端，数控车床自动打开门，机器人送料置数 控车床上夹紧材料，机器人收到信号离开机床端，数控车床的自动关上门开始车削加工，零件加工完毕后，机床 自动开门，零件由机器人送置仓库成品区。学员在熟练掌控把握该系统的实操与编程以后，也可以对零件类型和加工工序技艺实行调节。
（一）工业机器人

应用六自由度工业机器人系统，由机器人本体、机器人控制器、示教单元、写入输出信号变换器和抓取机构构成。
1、机器人本体由六自由度关节构成，固定在型材实训桌上，设定有6个自由度，串联关节型工业机器人装配方法含有概括地面装配、挂装、倒装
2、第1轴作业界限：≧+170°/-170°，最大旋转动速度度≧370°/s，臂展≧198mm，功率（W）≧200W。
3、第2轴作业界限：≧+110°/-110°，最大旋转动速度度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率（W）≧400W。
4、第3轴作业界限：≧+40°/-220°，最大旋转动速度度≧430°/s，臂展≧260mm，功率（W）≧200W。
5、第4轴作业界限：≧+180°/-180°，最大旋转动速度度≧300°/s，臂展≧25mm，功率（W）≧100W。
6、第5轴作业界限：≧+125°/-125°，最大旋转动速度度≧600°/s，臂展≧280mm，功率（W）≧100W。
7、第6轴作业界限：+360°/-360°，最大旋转动速度度≧600，臂展≧86.5mm，功率（W）≧100W。
8、最大臂展：≧600mm
9、有效负载：≧5kg
10、整机重量（kg）：≧23.50KG
11、防护等级：≧IP65
12、重复定位精确度：≦±0.05mm
（二）数控车床

1.床身回转直径：400MM
2.加工工件长度：300MM
3.刀架车削直径：110MM
4.加工棒料直径：40MM
5.螺纹加工界限：0.1--10MM
6.主轴正反转转动速度界限：0---2500min
7.纵向行程（Z 轴)：400mm
8.横向行程（X 轴)：235mm
9.Z轴纵向快进速度（无极）：0--10000min/mm
10.X轴横向快进速度（无极)：0---8000min/mm
11.最大刀具尺寸：20*20mm
12.最小位移单位 (X/Z)：0.001/0.001mm
13.最小写入单位（X/Z)：0.001mm
14.加工零件圆度：≥0.005mm
15.加工零件表面粗糙度 :≤Ra0.8um（有色金属 ） ≤Ra1.6um（钢件）
16.主电动机功率（W）: 4KW电动机
17.主电动机转动速度: 10---2500 /min
18.进给电动机功率（W）（X轴/Z轴）：1.21.8KW伺服电动机
19.刀架：四工位电动刀架或排刀
20.主轴端部形式: 弹簧夹头
21.机床外观尺寸（长/宽/高) ：1850mm×950mm×1500mm
22.机床净重:850Kg
23.广数GSK980TB系统
（三）触摸屏：≥7英寸；液晶显露屏分辨率：≥800×480；组态：嵌入式组态；提供与PLC通讯相配套的端口线和工控机连接的端口线。
（四）PLC控制系统：S7-200 SMART，CPU ST60，DC/DC/DC，机载 I/O：36个24V DC 数字写入；24 DO 24V DC；电源：直线DC 20.4-28.8V DC， 程序存储器/数值存储器 50 KB。
（五）气源气路：应用无油静音气泵或集中气源供气；配备有调压过滤器、气路等气动元件；排气压力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。
四、云智能实训室安全管理系统
本平台将无线传输、信息处置整理等物联网技术应用用来自动化远程控制。设备端运行状态、数值功能数值等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌控把握数值与解析数值。
1.★电压（V）、电流（A）等模仿量数值显露
2.写入开关监控，输出开关等数字量控制。
3.★远程控制启停状态，给定输出电压（V）值的。
4.显露写入输出电压（V）值的历史数值
5.可按照日期、日间实行查询历史数实行查询。
6.★报警信号为PLC主机模仿量收集数值或者开关量可以自由设定，如当模仿量写入超过设定电压（V）时产生报警，经过物联网自动化应用系统将报警信号上传到云平台，经过云平台向设定的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。
7.★经过手机端可以完成远程控制PLC的输出及监视PLC的写入状态改变。
8.数值显露画面：画面显露写入电压（V）数值，输出电压（V）监控，开关状态写入，开关控制输出，以及云端连接二维码。
9.联网设定界面：设定现场数值连接云平台后台数值库管理。
★为保证系统正版，投标时提供云智能实训室安全管理系统系统著作权证书原件备并现场演示带★项功能。
五、三维（3D）设计系统系统
经过本系统系统理解构成智能制造生产线的电气、气动、PLC等元件的作业原理并对机电系统的设计、解析实行虚拟拟真。经过选用元件运用符合测绘制作二维线路图或运用三维（3D）模型在系统内完成智能制造的动作而实行虚拟拟真。本系统不仅完成工厂的三维（3D）拟真使虚拟现实拟真更加逼真，而而且把经过拟真检验的控制逻辑单元可用作监视及控制模型块，使能够完成并行工程及系统、硬件的并行设计。
拟真基础模型块含有概括：
1、反馈控制和顺序控制系统
2、指示灯的与门(AND)控制
3、物品传送装置
4、单向气缸控制
5、双缸联动控制
6、带式输送装置系统
7、滚筒式输送装置系统
8、指示灯顺序闪烁线路
9、自动控制标记打印实操控制
10、电梯控制
11、气压控制位移装置
12、工业机器人控制
13、带式传送带实习装置
14、气压传动流水线实训装置
★正版系统，投标时提供智能制造生产线虚拟拟真系统系统著作权证书原件备查。
六、实训室智能电源管理系统
实训室总体智能电源管理系统由主电子回路、控制电子回路、检验测试保护电子回路、显露电子回路、语音报警电子回路等构成。
主要功能：
★1、上电前合闸条件检验测试：写入过压、欠压、对地漏电、过流、任一故障存在不合闸；并而且实行语音报警；
★2、运行检验测试保护：写入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护，并而且实行语音报警；保护阀值现场可设定；
3、漏电功能测量试验：按下漏电测量试验按钮，装置会自动提供一个漏电测量试验信号，使保护器跳闸，重新实行上电合闸条件检验测试，语音提醒"开机自检中"，故障消除后，实训室总体智能电源管理系统自动合闸，恢复供电。
★4、过压保护：运行中，出现写入过压，实训室总体智能电源管理系统将跳闸，并而且对应的"过压"指示灯以红绿色交替显露实行提醒，语音播报"电源过压，请注意"；
5、过流保护：运行中，三相电流（A）中任一相出现过流，实训室总体智能电源管理系统将跳闸，而且对应的"过流"指示灯以红绿色交替显露实行提醒，语音播报"过流，请注意"；
6、漏电保护：运行中，三相中任一相发生漏电，实训室总体智能电源管理系统将跳闸，并而且对应的"漏电"指示灯以红绿色交替显露实行提醒，语音播报"有漏电，请注意"。
★投标时现场演示带★项功能
七、教学课件资源
1、工业机器人课程资源
(1)工业机器人的基础简介：工业机器人的定义、发展与应用、基础构成及技术功能数值、工业机器人的分类；
(2)工业机器人的机械系统：工业机器人的1轴构造、工业机器人的2轴构造、工业机器人的3轴构造、工业机器人的4轴构造、工业机器人的5轴构造、工业机器人的6轴构造、工业机器人的机身构造、工业机器人的行走构造、工业机器人的驱动装置和传动单元；
(3)工业机器人的动作学与动力学：工业机器人的连杆功能数值和齐次坐标变换矩阵。
(4)工业机器人的控制系统：工业机器人控制装置、工业机器人驱动装置、工业机器人检验测试装置；
(5)工业机器人的编程：工业机器人的编程方法、工业机器人的示教编程、工业机器人的编程语言、工业机器人的语言系统构造和基础功能、常用工业机器人编程语言、工业机器人的离线编程、工业机器人的离线编程拟真系统及编程示例；
(6)工业机器人的经典型应用：焊接机器人的应用、搬运机器人的应用、码垛机器人的应用、涂装机器人的应用、装配机器人的应用；
(7)提供汽车生产线工业机器人应用的高清视频。
2、PLC编程教学课件资源
（1）PLC的认知：PLC简介、PLC作业原理及运行模式、PLC特别点、PLC拓展功能、PLC应用技术人才培养；
（2）系统的使用：包括系统研发平台、包括系统简介、入门实例；
（3）控制单元的程序设计、指令编写、硬件选型和设计、课后思考与练习等内容。模型块至少含有概括：八路抢答器、三相异步电动机的星三角降压启动、运料小车往返控制、十字路口交通灯的控制、电动机组的启停控制、HMI控制液体混合、变频器的电动机控制。
★（4）小型自动化生产线的设计
课件资源设定有设备的搬运、检验测试和传输分拣功能，整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电动机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等构成。具体的项目设计要求如下：
1）本设计的要求使用经过触摸屏与控制台按钮实操，控制生产线的自动运行。生产线通电以后，系统自行检验测试初始状态是否适用运行条件，如不适用则自行复位或手动调节，若适用则触摸屏显露准备就绪；
2）在准备就绪的情况下，按下启动按钮，生产线开始按顺序运行，供料单元开始作业，电动机驱动转盘将工件送到物料台上；电动机运行10秒后，若物料台光电开关没有检验测试到物料，说明已没有物料，开始报警；若检验测试到物料，则一号搬运机械手开始动作；
3）物料台有料，一号机械手臂伸出并下降夹取工件，夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位；然后机械手伸出下降将工件放到步进电动机输送单元的供料台上，一号搬运机械手恢复到初始状态，等待下一次运行；
4）当步进电动机输送单元传感器检验测试到供料台工件后，步进电动机前往高度检验测试单元实行检验测试；到达后经过超声波传感器实行高度检验测试，检验测试完毕后；步进电动机运行到二号搬运机械手位置；
5）到达二号搬运机械手位置后；二号搬运机械手伸出、爪夹取工件，机架台上升，旋转到右限位，伸出手臂，机架台下降，手爪放松，将工件放到传送带上，同时二号搬运机械手复位；
6）当传送带单元传感器检验测试到工件时，传送带开始作业，按照工件的颜色、材料实行分拣；分拣结束后，供料台回到供料位置，等待下一次运行。
★课件资源提供详细的备品备件实物图片及功能数值功能简介、硬件构成图解、程序指令、程序设计、气动原理图、电气原理图、硬件组态等，图文并茂。投标时现场演示带★项课件内容。

八、主要配备

五、实训内容
1、工业机器人的基础认知
2、工业机器人示教器动作实操
3、工业机器人的点位示教
4、工业机器人基础功能数值设定
5、工业机器人基础动作指示学习掌控把握
6、工业机器人基于示教器的程序编辑
7、工业机器人 I/O 控制应用
8、工业机器人基础接线方法
9、简便轨迹运行编程与示教
11、机床上下料实训系统基础知识
12、机床上下料实训系统的使用实操
13、数控系统的编程
14、数控上下料的加工实操