工業4.0柔性自動化生產實訓系統,ABB機器人實訓系統
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中人教儀廠
-JQR10 工業4.0柔性自動化生產實驗系統
（西門子ABB系統）
一、基礎簡介
"工業4.0柔性自動化生產實驗系統"是由六臺各自單獨而又緊密相連的作業站構成。是一種最為經典型的機電一體化、自動化類設備，適合機械制造及其自動化、機電一體化、電氣工程及自動化、控制工程、測控技術、計算機數值控制、自動控制等相關專業的教學和培訓。它接近工業生產制造現場基礎上又針對實驗教學實行了專門設計，強化了各種控制和工程實踐能力。
工業4.0柔性自動化生產實驗系統由六個站構成，分別為：供料單元，加工單元，搬運單元，裝配單元，機器人搬運單元，倉儲單元，運輸軸單元，觸摸屏監控單元，工件檢驗測試單元等，控制系統可以選用品牌的plc實行控制，設定有良好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統單獨控制，在單個培訓完成以后，又可以將相鄰的兩站、三站…直至全部站連在一起，學習掌控把握復雜系統的設計、裝配、編程、調節測試和整機運行。
二、技術功能數值參考規格:
1、寫入電源：一相三線～220V±10% 50Hz
2、作業環境：溫度（℃）-10℃～+40℃ 相對濕度≤85%（25℃） 海拔＜4000m
3、裝置容量（KV）：＜2.5kVA
4、實驗平臺尺寸不小于：4500mm×785mm×1100mm，各部位件應用優質鋁制和不銹鋼機加工成型，外觀無劃痕等。
5、單站作業臺尺寸不小于：750mm×785mm×1100mm
三、系統構成
（一）供料單元
供料單元負責3種不一樣材料的供料，由料管、推料裝置及傳輸線等構成。設定有 3D 擬真運行環境，系統模型與本次采購實物一比一測繪制作，可經過適用要求的 PLC 擬真系統實行在線編程、虛擬調節測試、就地實時監控等線上實操。
主要技術功能數值要求及電氣元件：
1、作業臺：鋁制。
2、供電電源/作業電壓（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A。
3、作業氣壓：0.5MPa
4、PLC 模型塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 寫入/6 輸出，包括 2AI；主要基礎單元應用 24VDC 供電，包括PROFINET 連接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套適用功能數值要求的 PLC 編程系統。
5、直線DC減慢速度電機： 10W/24V 5r/m
6、檢驗測試傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關、光纖放大器等。
7、電源控制盒：尺寸600mm×100mm×100mm，操作面板上設定有總急停按鈕、斷路器帶保險絲、指示燈、鑰匙開關、啟動、停止以及急停按鈕，整體設計成單獨模型塊，外殼應用專用C型鋁制型材，兩端應用鈑金件固定。
（二）加工單元
加工單元由傳輸線、加工站、轉盤機構等構成。完成物料加工、檢驗測試及輸送等功能。
1、作業臺：鋁制
2、供電電源/作業電壓（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A
3、作業氣壓：0.5MPa
4、PLC 模型塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 寫入/6 輸出，包括 2AI；主要基礎單元應用 24VDC 供電，包括PROFINET 連接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套適用功能數值要求的 PLC 編程系統。
5、檢驗測試傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關、光纖放大器等。
6、設定有 3D 擬真運行環境，系統模型與本次采購實物一比一測繪制作，可經過適用要求的 PLC 擬真系統實行在線編程、虛擬調節測試、就地實時監控等線上實操。
（三）搬運單元
搬運站是接駁上一站的物料放置傳輸線實行下一站的供料，由物料平臺、氣缸機械手、傳輸線等機構構成。
氣缸規格測量范圍：旋轉氣缸：0～180°，雙聯氣缸：行程：100mm，平行氣夾：缸徑:16mm，不回轉氣缸：行程：100mm，檢驗測試傳感器：磁感式。
1、作業臺：鋁制
2、供電電源/作業電壓（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A；
3、作業氣壓：0.5MPa
4、PLC 模型塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 寫入/6 輸出，包括 2AI；主要基礎單元應用 24VDC 供電，包括PROFINET 連接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套適用功能數值要求的 PLC 編程系統。
5、檢驗測試傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關、光纖放大器等。
6、設定有 3D 擬真運行環境，系統模型與本次采購實物一比一測繪制作，可經過適用要求的 PLC 擬真系統實行在線編程、虛擬調節測試、就地實時監控等線上實操。
（四）裝配單元
裝配站由滑槽式送料模型塊、氣缸機械手、傳輸線等機構構成，完成兩個物料的裝配。
1、作業臺：鋁制
2、供電電源/作業電壓（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A 作業氣壓：0.5MPa
3、PLC 模型塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 寫入/6 輸出，包括 2AI；主要基礎單元應用 24VDC 供電，包括PROFINET 連接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套適用功能數值要求的 PLC 編程系統。
4、檢驗測試傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關、光纖放大器等
5、設定有 3D 擬真運行環境，系統模型與本次采購實物一比一測繪制作，可經過適用要求的 PLC 擬真系統實行在線編程、虛擬調節測試、就地實時監控等線上實操。
（五）機器人搬運單元
1、ABB工業機器人，單臺配備如下：
▲機器人本體，臂展0.60m以上，有效負載3公斤;緊湊
型控制器;機器人本體到控制器之間的電纜長度7米;示教盤附帶10米電纜,具中文實操界面;數字式直線DC24V 16進/16出，寫入、輸出信號板;機器人控制系統;機器人圖紙文檔實訓指導書。
模式：關節型；控制軸數：6軸；
|
可達半徑（MM） |
550 |
|
裝配方法 |
地面裝配、頂吊裝配、傾斜角裝配 |
|
手腕允許負載轉矩 |
J4 |
8.86Nm |
|
J5 |
8.86Nm |
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J6 |
4.9Nm |
|
手腕允許負載轉動慣量 |
J4 |
0 .20kg x m² |
|
J5 |
0 .20 kg x m² |
|
J6 |
0 .067 kg x m²/ |
|
運行角度/速度 |
J1 |
+/- 340°（可選360°）（460°/s） |
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J2 |
+/- 230°（460°/s） |
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J3 |
+/- 402°（520°/s） |
|
J4 |
+/- 380°（560°/s） |
|
J5 |
+/- 240°（560°/s） |
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J6 |
+/- 720°（900°/s） |
|
手腕部可搬運重量 |
4KG |
|
重復定位精確度 |
+/-0.02mm |
|
本體重量（kg） |
20kg |
2、擬真系統：設定有 3D 擬真運行環境，系統模型與本次采購實物一比一測繪制作，可經過適用要求的 PLC 擬真系統實行在線編程、虛擬調節測試、就地實時監控等線上實操。(投標現場演示，不演示或者演示不符合的視為負偏離)
3、PLC 模型塊 1（CPU1214C DC/DC/DC）：8 寫入/6 輸出，包括 2AI；主要基礎單元應用 24VDC 供電，包括PROFINET 連接口，自帶脈沖輸出 100kHz，配套適用功能數值要求的 PLC 編程系統。
7、變頻器：西門子V20變頻器 0.37kw，SINAMICS V20 200-240 V 1 相交流AC - 10/+ 10 標稱功率（W） 0.75 kW/1 PS 有 60 秒 150 % 過載 未過濾 I/O 連接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現場總線：USS/MOUS RTU 裝配備有 BOP 防護等級 IP20/UL 開放 尺寸：尺寸AB 68x142x128（寬x 深x高）
8、檢驗測試傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關、光纖放大器等。
（六）倉儲單元
倉儲單元由堆垛機、氣動手抓、3*4立庫構成，完成成品工件的倉儲功能。
1、作業臺：鋁制材料
2、供電電源/作業電壓（V）：AC220V 50Hz /DC24V 2A；作業氣壓：0.5MPa
3、PLC 模型塊CPU1214C DC/DC/DC：14 寫入/10 輸出，包括 2AI；主要基礎單元應用 24VDC 供電，包括 PROFINET 連接口，數字量寫入：規格限定寫入電壓（V） DC24V，寫入點數 14，輸出點數 10，自帶脈沖輸出 100kHz，模仿量寫入：精確度 13 位，±10V，阻抗≥9MΩ，0-20mA，阻抗 250Ω，寫入路數 2。配套適用功能數值要求的 PLC 編程系統。
4、拓展模型塊（SM1234）：2x24VDC 寫入/2x24VDC 輸出
5、步進電機：1.5A 角距：1.8 度
6、檢驗測試傳感器：光電漫反射、磁感式接近開關、光纖放大器等。
7、設定有 3D 擬真運行環境，系統模型與本次采購實物一比一測繪制作，可經過適用要求的 PLC 擬真系統實行在線編程、虛擬調節測試、就地實時監控等線上實操。
（七）運輸單元
應用同步輪的方法實行傳送，單元可單獨運行，各個單元站中的皮帶尺寸長度不小于 60*500mm。運輸單元電機驅動測量試驗系統：平臺尺寸 19×29cm，重量（kg）不大于 250g，含多電機驅動系統，減慢速度器變速比>1/36，滿載電機轉動速度>3500rpm。
（八）觸摸屏監控單元
配備有7寸彩色觸摸屏：
1、800 X 480 分辨率、65535 色 TFT；
2、按照工業 III級標準生產，應用 LED 背光永不黑屏；
3、400M 主頻、WinCE 系統、MCGS 組態系統、64M 存儲空間；
4、支持 U盤備份、恢復，實操快捷；
5、支持 RS232/RS485/RJ45以太網通訊連接口；
6、低功耗，整機功耗僅 6W；
7、配下載線和裝配系統；
8、連接口全部引出到專業端子排上。
9、當 6 個單元全部進入聯網狀態時，管理員能夠經過組態監控機中各種組態按鈕便利的控制整個系統的運行、停止等。每個單元的作業狀態以及工件的材料、顏色等在監控畫面上也能夠清楚的看到。
（十二）配套系統
12.1、PLC擬真系統：
1.可實行縮放、拖動、旋轉、恢復視角相機模式變換。2.支持選配沉浸式VR頭盔連接，漫游場景觀看和交互實操。3.選配寫入輸出收集板卡。供學生接線定義傳感器和執行機構的IO分配。
4.支持在線連接真實PLC與觸摸屏，實行編程調節測試。
★5.支持連接西門子PLC官方編程系統（全包括自動化系統TIA Portal V14+官方擬真器PLCSIM V14）就地實時互聯互通，完成虛擬在線調節測試。不需要真實PLC就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、下載、上傳等功能?？刹榭锤鞣N寄存器就地實時數值。
★6.支持連接三菱品牌PLC：可以與對應官方編程系統（GX Works2）就地實時互聯互通，完成虛擬在線調節測試。不需要真實PLC就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、下載、上傳等功能?？刹榭锤鞣N寄存器就地實時數值。
★7.支持連接歐姆龍PLC編程系統CX-Programmer，可以與該官方編程系統就地實時互聯互通，完成虛擬在線調節測試。不需要真實PLC就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、下載、上傳等功能。可查看各種寄存器就地實時數值。
★8.支持連接臺達plc編程系統WPLSoft，可以與該官方編程系統就地實時互聯互通，完成虛擬在線調節測試。不需要真實PLC就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、下載、上傳等功能。可查看各種寄存器就地實時數值。
★9.支持連接羅克韋爾PLC編程系統(Rockwell RSlogix)，可以與該官方編程系統就地實時互聯互通，完成虛擬在線調節測試。不需要真實PLC就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、下載、上傳等功能?？刹榭锤鞣N寄存器就地實時數值。
★10.支持連接匯川plc編程系統autoshop，可以與該官方編程系統就地實時互聯互通，完成虛擬在線調節測試。不需要真實PLC就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、下載、上傳等功能?？刹榭锤鞣N寄存器就地實時數值。
11.支持各個部位件的手動實操。含有各種傳感器 有光電、光纖、電容、電感、磁性等。每個傳感器全部像真實傳感器那樣有感應區，并而且帶感應屬性。只有物料的屬性與傳感器的感應屬性一致才能被感應。
12.含有各種執行機構有氣動機械手、傳送帶、直線DC電機、交流AC電機等。每個機構的動作與真實機構一樣而且可以隨意編程定義動作的執行順序。
13.物料和機構帶有各種物理屬性：重力，摩擦力，彈力，空氣阻力，角阻力等。
14.每種動作全部可以支持手動實操:伸出，縮回，下降，上升，夾緊，松開等等。
15.支持物料自動生成，可按照位置、種類隨機生成。支持清空復位。
16.支持離線自動演示，在線自動運行，在線手動運行多種作業模式。
17.▲支持虛擬觸摸屏人機界面HMI與虛擬PLC的就地實時通訊調節測試，虛擬調節測試好的觸摸屏工程文件可以直接下載到真實觸摸屏，無需任何修改和調節測試，即可正常運行。
18.可模擬真實物料的翻轉，跌落，擠壓，碰撞等效果。
19.傳感器輸出方法多樣化：開關量，模仿量，脈沖量等。
20.支持單站式學習掌控把握，每個模型塊全部可以單獨編程，也可整體編程。相當靈活。
21.支持添加傳感器，修改傳感器，刪除傳感器。
22.可以連接真實機構做監控模式，也可脫離真是機構做實驗模式。
23.支持傳感器故障模仿，機構故障模仿等。
24.支持機構動作的調節速度控制，傳感器延時控制等。
25.支持虛擬平臺反向控制，可經過平臺實操PLC等。
26.支持通訊控制，可以不用連線也能達到實驗編程的目的等。
27.支持多種模式：數字孿生監控模式、半實物擬真實驗模式、虛擬在線調節測試模式、系統在環模式、硬件在環模式等。
★28.虛擬在線調節測試模式可以和對應PLC品牌官方編程系統的擬真器就地實時連接，不需要真實PLC就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、下載、上傳等功能。虛擬調節測試好的程序可直接下載到真實PLC運行，無需任何調度和修改，即可正常運行。
★29.虛擬三維（3D）對象與虛擬PLC就地實時互聯互通，支持執行PLC全部指令，含有概括基礎指令、應用指令、高級指令。完成各種邏輯控制、脈沖定位控制、模仿量輸出控制等。也可隨意反饋PLC所需要的的各種傳感器信號、開關量、模仿量、數字量、脈沖量等寫入信號。
26.虛擬調節測試就是虛擬現實技術在工業領域的應用，經過虛擬技術創建出物理制造環境的數字復制品，以用來測量試驗和檢驗設備設計的合理性。例如，在計算機數值上模仿整個生產過程，含有概括機器人和自動化設備、PLC、變頻器、電機等單元。像機器人單元模型創建完成就可以在虛擬世界中實行測量試驗和檢驗。
★30.虛擬三維（3D）基礎實驗對象：刀庫捷徑選用系統、自動成型裝配、數碼管實驗、自動洗衣機、自動機械手、裝配流水線、水塔水位控制、郵件分揀控制、電視發射塔、自動送料小車、電機正反轉、自動交通燈、自動沖壓機、電梯控制、自動售貨機等。與實物模型塊功能一致。
12.2機器人VR擬真系統：
▲1.支持機器人主流ABB品牌,能與該品牌機器人官方機器人編程系統聯接，完成控制虛擬控制對像。完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教。
▲2.支持機器人主流FANUC品牌,能與該品牌機器人官方機器人編程系統聯接，完成控制虛擬控制對像。完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教。
▲3.支持機器人主流庫卡品牌,能與該品牌機器人官方機器人編程系統聯接，完成控制虛擬控制對像。完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教。
▲4.支持機器人主流三菱品牌,能與該品牌機器人官方機器人編程系統聯接，完成控制虛擬控制對像。完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教。
▲5.支持機器人主流川琦品牌,能與該品牌機器人官方機器人編程系統聯接，完成控制虛擬控制對像。完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教。
▲6.支持機器人主流EPSON品牌,能與該品牌機器人官方機器人編程系統聯接，完成控制虛擬控制對像。完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教。
▲7.支持機器人主流YAMAHA品牌,能與該品牌機器人官方機器人編程系統聯接，完成控制虛擬控制對像。完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教。
8、支持單點定位位移。左側原點，右側原點，正面原點定位位移。
9、支持機器人IO讀寫實操，可讀取機器人寫入輸出狀態?？蓪懭搿?br />
10、支持遠程狀態監控、關節數值監控，可讀取機器人每個關節的角度數值。也可讀取機器人當前的實操模式和電機狀態。
11、支持多種任務選用，可自動變換加工工件。可自動變換機器人抓手工量具。
12、支持VR頭盔視野和實操者電腦界面視野同時顯露。兩者單獨互補影響。
13、支持VR頭盔場景的手柄交互，和電腦界面的鼠標交互。兩者單獨互補影響。
14、▲支持真實示教器編程，也可虛擬示教器編程。同樣完成虛擬三維（3D）本體運行。
15、可完成物體的抓取、釋放、搬運。而且物體設定有物理屬性，重力、彈力、摩擦力等。
16、支持手動實操，自動實操兩種模式?？烧{動動作速度。
17、支持場景自由旋轉、放大、縮小、位移。支持正交、透視模式。支持復位示教。
18、支持機器人碰撞檢驗測試：關節碰撞檢驗測試、工量具碰撞檢驗測試。當發生碰撞后，高亮紅色顯露碰撞物體，并立即切斷機器人電機起到保護作用。
19、▲支持虛擬邊界保護，當動作界限超出預設的界限邊界時。預設的邊界會高亮紅色顯露。并立即切斷機器人電機起到保護作用。
20、支持連續碰撞保護，或者連續超出邊界保護。支持復位實操。
21、支持動作軌跡描繪，可以將機器人動作的軌跡就地實時記錄并生成三維（3D）軌跡線條。讓學生更直觀的解析查看機器人動作的軌跡。支持復位軌跡。
22、▲支持三維（3D）示教點位，可以用虛擬示教器示教，也可用真實示教器示教。
23、支持實驗任務的拓展。多加實驗加工的工件和工量具。
24、支持外部真實環境保護系統?？赏饨影踩T，安全光柵。
25、▲支持機器人全部的相關指令，直線，圓弧，關節動作等。
26、支持TCP示教，工件坐標系建立等。
27、支持多種模式：數字孿生監控模式、半實物擬真實驗模式、虛擬在線調節測試模式、系統在環模式、硬件在環模式等。
28、虛擬在線調節測試模式 可以和對應機器人品牌官方離線編程系統的擬真器就地實時連接，不需要真實機器人就可以完成程序的在線就地實時監控、調節測試、示教點位。
29、虛擬三維（3D）對象與虛擬機器人就地實時互聯互通，可隨意執行機器人的編程動作。也可隨意反饋機器人所需要的的各種傳感器信號、開關量、模仿量、數字量、脈沖量等寫入信號。
30、虛擬調節測試就是虛擬現實技術在工業領域的應用，經過虛擬技術創建出物理制造環境的數字復制品，以用來測量試驗和檢驗設備設計的合理性。例如，在計算機數值上模仿整個生產過程，含有概括機器人和自動化設備、PLC、變頻器、電機等單元。像機器人單元模型創建完成就可以在虛擬世界中實行測量試驗和檢驗。
31、▲虛擬三維（3D）對象實驗任務：軌跡示教含有螺旋線、多邊形、五角星、曲面圓弧、曲面三角形、曲面直線等多種空間軌跡線。書寫平臺實行寫字和繪畫練習。碼垛實驗完成多種物料的搬運和疊放，真實倉庫的碼垛堆放。圖塊搬運含多種以上的圖塊形狀。完成不一樣工位的搬運。模仿焊接工序技藝，焊接軌跡。不一樣材料的焊接方法等等。
32、支持選配沉浸式VR頭盔連接，漫游場景觀看和交互實操。
33、支持遠程實操機器人。單個關節位移，線性位移多種模式位移。
（十三）、配套常用工量具
含有萬用表、電筆、電工膠布、尖嘴鉗、斜口鉗、活動扳手、剝線鉗、十字螺絲刀、一字螺絲刀、內六角 1 套、工量具箱等。
四、實驗項目
1、機械裝調實驗項目：
（1）主軸運輸軸的裝調實驗
（2）氣動作業臺的裝調實驗
（3）供料轉盤的裝調實驗
（4）搬運裝料臺的裝調實驗
（5）加工裝置的裝調實驗
（6）裝配裝置的裝調實驗
（7）六自由度機器人的裝調實驗
（8）倉儲機構的裝調實驗
2、電氣接線實驗項目:
（1）傳送軸主電子回路的接線實驗
（2）供料轉盤主電子回路的接線實驗
（3）變頻器控制的接線實驗
（4）機器人控制的接線實驗
（5）倉儲步進系統的接線實驗
3、系統編程實驗項目：
（1）基礎編程指令及編程系統的應用
（2）氣動元件基礎應用及調節測試方法
（3）PLC 步進電機正反轉和轉動速度控制
（4）變頻器的程序運行及多段速度運行
（5）觸摸屏編程應用
（6）PLC 總線通訊數值通信技術
（7）機器人編程實驗技術
（8）機器人碼垛應用實驗
（9）3D 系統在線控制應用實驗
4、液壓與氣動實驗
五、主要硬件配備表單（單臺套）
|
序號 |
名稱 |
型號及規格 |
單位 |
數量 |
|
1 |
供料單元 |
>75×78×110cm |
套 |
1 |
|
2 |
加工單元 |
>75×78×110cm |
套 |
1 |
|
3 |
搬運單元 |
>75×78×110cm |
套 |
1 |
|
4 |
裝配單元 |
>75×78×110cm |
套 |
1 |
|
5 |
機器人搬運單元 |
>75×78×110cm |
套 |
1 |
|
6 |
倉儲單元 |
>75×78×110cm |
套 |
1 |
|
7 |
運輸單元 |
|
套 |
1 |
|
8 |
觸摸屏監控單元 |
|
套 |
1 |
|
9 |
配套常用工量具 |
|
套 |
1 |
|
10 |
靜音氣泵 |
>500W |
套 |
1 |
|
11 |
機器人3D擬真系統 |
|
套 |
1 |
|
12 |
自動化生產線3D擬真系統 |
|
套 |
1 |
|
13 |
PLC3D擬真系統 |
|
套 |
1 |
|
14 |
鋁制電腦推車 |
電腦用戶自備 |
套 |
1 |
常見問題：
1、如果我要購買工業4.0柔性自動化生產實訓系統,ABB機器人實訓系統，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的工業4.0柔性自動化生產實訓系統,ABB機器人實訓系統是否能開增值稅專用發票？
答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開工業4.0柔性自動化生產實訓系統,ABB機器人實訓系統的發票，您需要提供開票資料。
3、你們的工業4.0柔性自動化生產實訓系統,ABB機器人實訓系統都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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