SKIMA-13型 智能制造综合实训系统
所属类别：智能制造系列
·设备外观
·设计简述
本实训装置结合工业现场机器人主要功能应用，专门设计了工业机器人多功能综合应用实训装置。该装置由工业机器人工作台、ABB IRB120六自由度机器人和配套的实训组件组成，具有焊接、搬运、码垛、装配、上下料、喷涂、绘图、视觉检测、激光雕刻等功能。
配套ABB工业机器人自主开发三维仿真软件（离线编程软件）RobotStudio，具有3D建模或CAD导入、自动轨迹、程序编辑、运行调试、路径优化、虚拟示教、碰撞检测、上传（控制器→仿真软件）下载（仿真软件→控制器）等功能。
·主要参数
1.输入电源:单相三线 AC220V±10%；
2.工作环境：温度-5ºC～+40ºC；湿度 85%（25ºC）；海拔＜4000m；
3.气源压力：0.2～0.6MPa。
4.装置容量：<1kVA；
5.外形尺寸：1800mm×1120mm×1500mm；
6.安全保护：具有接地、漏电压、漏电流保护，安全指标符合国家标准。
·组成及功能
主要由机器人本体、机器人控制器、示教器、工作台、安全隔离装置、配套功能组件、仿真软件等，其中机器人本体、机器人控制器、示教器采用ABB品牌IRB120工业机器人，是工业机器人四大家族之一，性能卓越，市场占有率高。
1、ABB IRB120工业机器人本体
机器人本体由六自由度关节组成，抓取物体重量3kg。固定在型材实训桌上，活动范围半径 580mm，角度330°.
2、ABB机器人控制器IRC5
IRC5是ABB第五代机器人控制器。它的运动控制技术TrueMove和QuickMove是精度、速度、周期时间、可编程性以及与外部设备同步性等机器人性能指标的重要保证，支持DeviceNet、PROFIBUS DP、PROFINET、EtherNet/IP、Allen-Bradley总线协议，可应用于各种控制系统中。
2、ABB机器人控制器IRC5
IRC5是ABB第五代机器人控制器。它的运动控制技术TrueMove和QuickMove是精度、速度、周期时间、可编程性以及与外部设备同步性等机器人性能指标的重要保证，支持DeviceNet、PROFIBUS DP、PROFINET、EtherNet/IP、Allen-Bradley总线协议，可应用于各种控制系统中。
控制器供电电源：单相220V 50-60Hz电源，额定功率3KVA。
控制器提供DC24V 16in/16out 数字量输入输出IO卡，4AI/4AO模拟量输入输出卡，提供二次开发选项，提供基于VB/VC等软件的二次开发功能。
控制器提供视频接口，具有符合RS232/485、Profibus、Profinet、EtherNet等通信协议的接口。
3、ABB机器人示教器FlexPenda
便携式示教盒，示教器电缆长度10米；
彩色、触摸屏设计（中、英文互换）；
三维操纵杆使用简易、方便、快捷；
仿Windows操作界面，会使用电脑的您，同样能轻易掌握操作；
和机器人本体配套，示教盒控制电路的主要功能是对操作键进行扫描并将按键信息送至控制器,同时将控制器产生的各种信息在显示屏上进行显示。
4、触摸屏
采用昆仑通态MCGS TPC7062TD，供电电压24±20%VDC，Cortex-A8 CPU，主频600MHz,内存128M； 7英寸高亮度TFT液晶显示屏，分辨率800×480，四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096）；集成RS232、RS485、USB接口，可扩展CAN总线接口，产品经CE/FCC认证，防护等级IP65，预装MCGS嵌入式组态软件（运行版），具备强大的图像显示和数据处理功能。
4、触摸屏
采用昆仑通态MCGS TPC7062TD，供电电压24±20%VDC，Cortex-A8 CPU，主频600MHz,内存128M； 7英寸高亮度TFT液晶显示屏，分辨率800×480，四线电阻式触摸屏（分辨率4096×4096）；集成RS232、RS485、USB接口，可扩展CAN总线接口，产品经CE/FCC认证，防护等级IP65，预装MCGS嵌入式组态软件（运行版），具备强大的图像显示和数据处理功能。
5、机器人视觉识别模块
视觉检测采用欧姆龙 CCD 拍照检测，有效像素数 640×480，彩色检测，摄像面积 4.8mm×3.6mm，场景数128 个，可存储图像数 270 张，可利用流程编辑功能制 作处理流程，支持串行 RS-232C 和网络 Ethernet 通讯，提供高速输入 1 点、高速 输出 4 点、通用输入 9 点和通用输出 23 点的并行通信，提供 DVI-I 监控输出 2) 提供环形光源，内圆直径 90mm，外圆直径 120mm，供电电压 24V，供电电流
440mA。主要参数如下：（1）采用工业智能相机，一体化设计，集图像采集、图像处理、信号输出于一体。
440mA。主要参数如下：（1）采用工业智能相机，一体化设计，集图像采集、图像处理、信号输出于一体。
（2）相机分辨率：200万像素。
（3）采样单元：1/3英寸CCD。
（4）通讯接口：RJ45/RS485，通讯协议：Modbus-485/Modbus-TCP。
（5）集成输入输出端口：2/5。
（6）支持图像识别工具数：包括计数、定位、缺陷检测等64中工具。
（7）配置LED可调光源照明。
6、基础功能训练模块
（1）外形尺寸（长*宽*高）：200*200*150mm。
（2）教学功能：直线、三角形、六边形、曲线示教等多种教学任务，能够建立工具坐标、用户坐标系等机器人标定。
（3）可以进行焊接、搬运、码垛、装配、上下料、喷涂、绘图等项目的模拟训练，各模块可以根据需要进行组合，模块可以方便地拆装、更换，以适应教学的需要。
7、激光雕刻模块
（1）能够用激光进行复杂轨迹雕刻教学演示，支持用户坐标示教。
（2）外形尺寸（长*宽*高）：200*200*200mm，倾斜角度15°。
8、步进输送带模块
（1）输送带采用步进电机驱动，具有物料到位检测功能，由PLC实现步进电机运动控制。
可编程控制器：采用西门子高性价比小型PLC产品S7-200 Smart CPU ST40，供电电压DC20.4～28.8V，集成40路数字量输入（DC24V 4mA，漏型・源型可切换）/40路数字量输出（16路晶体管输出，24路继电器输出），内置24KB程序存储器、16KB数据存储器、10KB保持性存储器、6个高速计数器（最大200KHz），集成RS485接口、以太网接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、自由口通讯、S7协议通讯、PROFIBUS等通信，配有通信编程电缆。
步进电机驱动：采用四宏品牌步进系统，57型两相四线制步进控制系统，输入电压DC20～50V，斩波频率最大值300KHZ，电流可由开关设定，最大驱动电流4.2A/相,细分可选2、4、8、16、32、64、128、5、10、25、50、125、250，双极性恒流斩波方式，静止时电流自动减半。配套57型步进电机，
步距角1.28，电压3.6V，电流3A，电阻1.2欧，电感5mH，引线数4，转动惯量12kg.cm2。
物料到位检测传感器：采用欧姆龙品牌E3Z-LS61，检测距离：20mm～200mm，电源电压：DC12～24V
±10% (波纹（p-p）10%以下)，控制输出：NPN集电极开路，保护回路：输出短路保护、电源反接保护、防止相互干扰功能。
（2）皮带机具有自动张力调整和纠偏功能。
9、机器人训练平台
（1）平台本体为钣金焊接喷漆，结构牢固，桌体配有4个带刹车万向轮，且配有加大地脚，方便移动和固定。
（2）外形尺寸：1800x1120x800mm。
（3）功能模块固定方式可以多样组合，支持200种以上固定模式，采用双位螺钉固定，方便进行模块各自姿态调整，以便进行学生考试检验。
（4）配有光幕传感器，进行安全防护，确保学生实验实训时的安全。
（5）配有放置各种实训模块的柜子。
采用全冷板压延焊接成型，有良好的刚度和强度，采用喷塑涂装。所有焊接部位均采用二氧化碳保护焊接工艺，满焊，焊点牢固、平滑、美观，无气泡、毛刺和漏焊、假焊现象；全部采用静电均匀喷塑，喷塑前进行完整的除油、除锈、酸洗磷化工艺处理，工艺符合GB6807-86、GB1720-79(89)、GB/T1732-93、GB1743-79、GB1763-79(89)、HG/T 2006-2006等附着力、光泽、化学、冲击相关标准，不会出现喷塑剥落、反锈现象；四层双开门结构设计，规格尺寸为850×390×1800mm，钢板厚度为1.2mm。外形结实、美观、耐用。
10、气源
10、气源
采用Ots-550，功率600W，转速1380rpm/min，压力7.0Bar，排气量40L/min，容量8L。
12、配套工具
提供安装、调试工作站所需工具一套，包括：工具箱1个、内六角扳手1套、螺丝刀1套、斜口钳1把、剥线钳1把、万用表1个。
·实训项目
(一)IRB120六自由度机器人工作站
(1) 工业机器人认知及示教设计；
(2) 工业机器人运动学分析及控制；
(3) 运动控制系统及C语言编程控制；
(4) 工业机器人基本指令操作与位置点设置；
(5) 工业机器人示教单元使用；
(6) (6) 工业机器人软件使用；
(7) 和其他单元配合可以进行模拟焊接、搬运、码垛、装配、上下料、喷涂、绘图、视觉检测、激光雕刻等实训。
(二)电气控制系统（可编程控制器、主令电气、检测传感器等）
(1) 基本编程指令练习；
(2) 数据传输功能实验；
(3) 定时、计数、移位功能实验；
(4) 比较功能实验；
(5) 跳转功能的应用实验；
(6) 子程序调用功能的应用实验；
(7) 中断控制功能的应用实验；
(8) PLC程序编程与调试；
(9) 电气回路的安装及调试；
(10) 组态监控软件的基本应用；
(11) 组态监控软件通信应用；
(12) 触摸屏的编程与应用；
(13) 步进电机控制应用；
(14) 物料分拣控制应用。
(三)气动系统（气泵、电磁阀、气抓、气缸、油水分离器、气管、接头、节流阀）
(1) 气动控制回路的安装及调试；
(2) 电控气动阀的工作原理及应用；
(3) 真空发生器的工作原理及应用；
(4) 气源组件的工作原理及应用；
(5) 气缸的工作原理及应用。
(四)实训组件自主控制实训
(1) 搬运控制实训
(2) 码垛应用实训
(3) 装配控制实训
(4) 焊接控制实训
(5) 喷涂控制实训
(6) 绘图控制实训
(7) 激光雕刻控制实训
(8) 轨迹模拟控制实训
(9) 物料分拣控制实训
