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行業(yè)新聞

2024年6月19日

機電一體化智能實訓平臺

SB-235機電一體化智能實訓平臺

一、產品描述

機電一體化智能實訓設備要求以4個鋁合金導軌式工作平臺作為基礎平臺，整體結構應采用開放式和拆裝式，能夠根據不同形式生產功能要求將多個實訓臺組合成不同長寬的基礎工作面，然后在基礎平臺上根據現(xiàn)有的機械部件，以模塊化的方式組裝和搭建具有生產功能的機電一體化智能生產線設備，還應能添加其它機械部件組裝其他生產設備，使整個裝置能夠靈活的按教學或競賽要求組裝具有生產功能的機電一體化智能生產線設備。

二、技術參數

1、輸入電源：三相五線制AC 380V±10% 50HZ；輸入功率：2 kw；設備重量:≥300kg；三站可分離可組合，整體尺寸約3600mm×800mm×1800mm

2、安全要求：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。

三、設備組成

1、設備臺架

（1）要求每個工作站以型材導軌式實訓臺作為基礎平臺，臺面采用鋁合金結構，型材表面有標準的兩道固定槽，兩道之間距離40mm。底部配置雙開透明有機玻璃門。實訓裝置可單站可組合，能夠根據不同形式生產功能要求將多個實訓臺組合成不同長寬的基礎工作面。

（2）實訓臺的電氣控制單元要求采用網孔式抽屜，能根據不用的控制要求，選擇或擴展相關的電氣控制元器件，安裝在抽屜網孔面上。

2、電源供電

設備電源配置電氣控制箱，外部供電應為三相五線制AC 380V的進線方式，系統(tǒng)單元中各主要負載通過小型斷路開關單獨供電。配置一臺直流開關穩(wěn)壓電源，輸出DC24V/10A,為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的控制直流電源。

3、工作站一

（1）立體倉庫裝置：階梯式多層物料區(qū)，采用鋁板精加工工藝，不少于15個料槽，在料槽中嵌入RFID電子標簽、條形碼或二維碼圖形標簽，能夠對倉庫的物料進行數據化信息管理，在讀寫信息時，通過RFID讀寫控制器或掃碼槍操作進行信息的錄入和讀取，實現(xiàn)倉儲的智能化、信息化管理。配置手持掃碼槍。

（2）三軸抓取裝置：配置XYZ三軸龍門式模組抓取機構，可多空間多方向自由定位移動。

（3）電氣配置1：配置2臺交流伺服系統(tǒng)和步進驅動系統(tǒng)，控制XYZ三軸龍門式模組。

（4）電氣配置2：配置不少于7寸彩色觸摸屏，集成以太網通訊接口。配套安裝支架，帶燈電源開關控制。

（5）電氣配置3：配置變頻器，功率不低于0.37KW，與PLC主機品牌一致。配套exe.變頻器教學軟件，內容與設備配置的變頻器型號一致。資源要求不少于37個學習項目；包含但不限于功能與特點、基本操作面板使用、開機調試、連接宏1、連接宏2、應用宏、設置制動功能、設置斜坡時間、負載轉矩監(jiān)視功能、啟動模式、睡眠模式、節(jié)能模式、Modbus通信、USS通信等；投標文件列出具體項目，并附不少于4個軟件界面截圖證明加蓋公章。

（6）配置按鈕、指示燈、三色工作指示燈等模塊。

（7）設備配電箱：漏電開關：3P+N 16A；斷路器：3P 10A；斷路器：2P 5A；開關電源 DC24 6A；三位兩極雙用、兩極帶接地插座 1 臺

（8）插接線一體化接線端子：設備的PLC I/O 端子、變頻器的接線端子、各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，控制元件電路均應采用接插線一體化的接線端子�？梢酝ㄟ^導線快速插接，也可以工藝壓接端子進行接線。

4、工作站二

（1）傳送帶輸送裝置：傳送帶運行時，物料應在傳送帶上進行自由定位，以滿足物料在不同位置的檢測，分揀，抓取等功能。

（2）工業(yè)機械手裝置：設備要求提供工業(yè)機器人和直角坐標機械手等兩種工業(yè)機械手裝置，在系統(tǒng)中主要用于物料的搬運或者進行工件裝配等工作，能根據不通的功能需求，進行組合或者功能互換。工業(yè)機器人在搬運或裝配的過程中，根據不同的搬運對象或者不同的裝配流程，需要用到不同的3種夾具，以滿足不同的工裝要求。

（3）沖壓裝置：采用鋁板精加工，沖壓裝置包含滑動料臺，模擬沖頭和沖床,物料臺伸出/縮回氣缸等。該裝置要求能把該單元物料臺上的工件（工件由抓取機械手裝置供料送來）送到沖壓機構下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺上，等待機械手裝置取出。

（4）工件旋轉及翻轉裝置：采用鋁板精加工，工件在檢測或者進行裝配時，需要對工件進行不同角度的識別及校準，最后通過機械手和裝配單元進行裝配。旋轉機構應能滿足工件在工作臺平面上任意角度的旋轉及位置校準，翻轉機構應能滿足工件在垂直工作面上180度的翻轉。

（5）夾具托盤：采用鋁板精加工，托盤采用3×3排列設計，每個托盤可放置多種不同屬性的物料，供料時，通過工業(yè)機器人直接在托盤上抓取。

（6）電氣配置1：三相減速電機（380V，約25W，轉速1300r/min）1臺；平皮帶1條；單出桿氣缸3只；單控電磁換向閥3只；ModbusTCP 視覺傳感器 1套；超聲波傳感器1只；磁性開關3只；光纖傳感器1只；物件導槽3個。

（7）電氣配置2：配置2套主流品牌可編程控制器+擴展模塊。要求：125 KB 工作存儲器；24VDC 電源，數字量輸入不少于 22點 x 24VDC 漏型/源型，數字量輸出不少于 18點 x 24VDC 及 AI2 ；板載 6 個高速計數器和 4 個脈沖輸出；信號板擴展板載 I/O；多達 3 個用于串行通信的通信模塊；多達 8 個用于 I/O 擴展的信號模塊；0.04 ms/1000 條指令；1個 PROFINET 端口，用于編程、HMI 和 PLC 間數據通信。

（8）電氣配置2：配置指示燈和按鈕模塊，包含10個DC24V指示燈，旋轉開關2個，按鈕開關3個，急停1個。

（9）工業(yè)交換機，用于工業(yè)機器人、機器視覺、PLC、觸摸屏的組網。提供≥8個百兆非管網交換機。

（10）插接線一體化接線端子：設備的PLC I/O 端子、變頻器的接線端子、各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，控制元件電路均應采用接插線一體化的接線端子�？梢酝ㄟ^導線快速插接，也可以工藝壓接端子進行接線。

5、工作站三

（1）傳送帶輸送裝置：傳送帶運行時，物料應在傳送帶上進行自由定位，以滿足物料在不同位置的檢測，分揀，抓取等功能。在傳送帶兩端處設計擋料口，通過光電傳感器檢測物料。

（2）供料裝置：轉盤式供料底部應裝有直流減速電機，作為旋轉動力，并通過緩沖裝置與送料盤內部的螺旋葉片連接，供料時，直流電機驅動螺旋葉片旋轉，將物料送至出料口。

（3）電氣配置1：旋轉編碼器（500線）1只；步進電機+控制器1套；單出桿氣缸3只；雙軸氣缸1只；單控電磁換向閥3只；光電傳感器2只；磁性開關3只；導軌式開關電源1個；指示燈模塊1套。

（4）電氣配置2：配置不少于7寸彩色觸摸屏，集成以太網通訊接口。配套安裝支架，帶燈電源開關控制。

（5）插接線一體化接線端子：設備的PLC I/O 端子、變頻器的接線端子、各指令開關、光電開關、傳感器和指示元件的電路，控制元件電路均應采用接插線一體化的接線端子�？梢酝ㄟ^導線快速插接，也可以工藝壓接端子進行接線。

6、工業(yè)機器人：6軸工業(yè)機器人，運動半徑要求550mm，額定負載2KG：

（1）負載能力4kg

（2）工作半徑550mm

（3）重復定位精度±0.02mm

（4）最大動作范圍：

4.1 軸 1 旋轉：340°

4.2 軸 2 手臂：230°

4.3 軸 3 手臂：402°

4.4 軸 4 手腕：380°

4.5 軸 5 彎曲：240°

4.6 軸 6 翻轉：720°

（5）最大動作速度

5.1 J1 軸臂旋轉：460°/s

5.2 J2 軸臂前后：360°/s

5.3 J3 軸臂上下：520°/s

5.4 J4 軸腕旋轉：560°/s

5.5 J5 軸腕彎曲：560°/s

5.6 J6 軸腕扭轉：900°/s

（6）防護等級：IP20~IP50

（7）機器人本體重量：20kg

（8）安裝：任意角度

（9）環(huán)境溫度（機器人本體）：5-45℃

（10）機器人控制柜

10.1 機器人控制器尺寸（mm）：470*322*400mm（±5%）

10.2 控制器重量：40kg

10.3 允許環(huán)境溫度：運轉時 0~45℃ 運輸和儲藏時 20~+60℃ 溫度系數0.3℃/min

10.4 防護等級：IP20~IP50

10.5 控制系統(tǒng)：電源供給單元、安全保護回路、輸入/輸出模塊、主控單元

（11）示教器

11.1 尺寸約280×200×130mm（±5%）

11.2 屏幕尺寸4.3〞

11.3 重量1.0kg

7、推車 1 臺

主體框架采用鋁合金型材、冷軋鋼板成型件組裝結構，外形尺寸：（LxWxH）：605x600x1005mm；臺面板采用15mmMDF吸塑板，臺面靠人側采用斜面30°圓弧邊設計，呈幾字形，四邊角倒圓R30；立柱采用3060雙面封鋁型材，左、右采用L型冷軋鋼板一次性成型加固件支撐；臺面后方設有冷軋鋼板沖壓成型的圍板，避免顯示器滑落；臺面下配有冷軋鋼板一次成型工藝的鍵盤托，上方有一次成型凹槽，可收納筆或小型工具，下方設有可360°旋轉收納的鼠標托板，兩側采用靜音導軌，可承重10kg；底盤采用冷軋鋼板冷沖壓成型工藝，靠人側采用圓弧邊設計，可根據主機寬度大小自由調節(jié)定位，底部裝四只2寸靜音帶剎車聚氨酯膠邊腳輪，移動方便。

8、其他配置

（1）物料多種規(guī)格聯(lián)軸器物料 1 套

（2）安全插線 1

（3）氣管 Φ4\Φ6 1 套

（4）通信線觸摸屏與計算機通信線。 1 條

（5）線架 1 個

9、配套工具1套： 包含工具箱、數字萬用表、內六角扳手（組套）、活動扳手、斜口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、壓線鉗、鐘表螺絲刀、十字螺絲刀、一字螺絲刀等。

10、氣泵 1個

（1）電源: 220V

（2）額定功率550W

（3）排氣量55L/min

（4）最高排氣壓力0.7MPa

（5）儲氣罐容量24L

11、產品配套U盤相關軟件，說明書等 1 套

12、配套易損件：包含氣管、扎帶、異型管、插針、線槽等 1 套

四、實訓室信息化教學資源總配置一套

1.數字工廠仿真設計軟件

虛擬仿真軟件是為高端制造行業(yè)和智能工廠打造的數字化模擬仿真應用平臺，將人機工程、3D 離散物流過程仿真模擬、機器人離線編程和PLC 虛擬調試等整合在同一個平臺，通過平臺用戶可以快速進行數字化場景搭建規(guī)劃、過程仿真、控制器驗證(PLC)和實時連接、機器人和工作單元仿真、應用開發(fā)（離線編程 OLP）。

五、主要功能說明：

Ø工廠布局建造

Ø CAD 兼容

Ø組件構建

Ø機器人示教編程

Ø PLC 虛擬調試

Ø可視化仿真

Ø統(tǒng)計和報告

Ø虛擬仿真技術涉及多個系統(tǒng)的運動學與動力學建模理論及其技術實現(xiàn)，是基于數字和運動控制建模、仿真、信息管理、交互式用戶界面和虛擬現(xiàn)實的綜合應用技術。在智能場景設計的初級概念階段就可以對整個系統(tǒng)進行完整的分析，觀察并實驗各組件的相互運動情況。通過系統(tǒng)虛擬仿真軟件在相應虛擬環(huán)境中真實地模擬生產線的運動和節(jié)拍，在計算機上可方便地修改設計缺陷，仿真不同的布局方案，對生產線系統(tǒng)進行不斷的改進，直至獲得最優(yōu)的智能生產場景設計方案。與傳統(tǒng)方法相比具有諸多優(yōu)勢，即在智能場景設計時期即確定關鍵的參數，更新產品開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期、降低成本和提高產品質量。智能場景虛擬仿真的關鍵技術包括以下方面：

1）系統(tǒng)集成性

智能工廠虛擬仿真解決方案涉及到多方面的技術，虛擬仿真執(zhí)行環(huán)境需要在不同的系統(tǒng)間進行轉換，其集成性包括以下方面：

●導入CAD中建立的機器人與生產線組件的三維模型，支持自定義組件的構建塊幾何，行為和屬性

●定義和建模機器人行為，可用于機器人點動，分析可達性和碰撞，以及使用控制流程語句定義機器人邏輯和姿勢，對機器人進行可達性分析，碰撞檢測；

●實現(xiàn)虛擬調試活動，例如測試和驗證邏輯程序，以及控制生產過程中的變更，收集和分析實時數據，然后測試和模擬改進。

2）組件模型庫即插即用即可，快速構建布局，大幅減少工程師CAD建模和

增加運動算法的時間。

3）可視化與交互性機器人智能工廠虛擬仿真提供了良好的模型顯示環(huán)境，使操作者有高真實性的沉浸感。由于具有可視化方面的優(yōu)勢，在布局規(guī)劃過程中工程師團隊可交互式探索智能工廠的功能，充分將自身的經驗和能力結合到計算機的虛擬仿真的設計過程中。

場景示例：

ØPLC連接（虛擬調試）

ØPLC的調試可以實現(xiàn)軟件在線調試和硬件在線調試。

軟件在線調試可以通過內嵌或者是PLC供應商的編程軟件和仿真系統(tǒng)連接，完全實現(xiàn)虛擬調試。

硬件在線的連接功能使您可以使用行業(yè)標準OPC UA或支持的供應商特定接口輕松地將模擬與控制系統(tǒng)連接。這樣可以實現(xiàn)虛擬調試活動，例如測試和驗證邏輯程序，以及控制生產過程中的變更。通過PLC連接，您還可以可視化生產的實時活動，收集和分析實時數據，然后測試和模擬改進。