FCGE-897工業(ye)4.0智慧工廠上下料實(shi)訓平(ping)臺

一、概(gai)述、

機(ji)加工(gong)(gong)是工(gong)(gong)業(ye)行業(ye)中很(hen)常用(yong)的(de)技(ji)術，隨著工(gong)(gong)業(ye)自動(dong)化領域的(de)發展，如今(jin)自動(dong)化程度已經是決定一個企業(ye)或(huo)工(gong)(gong)廠(chang)先進生產水平和效率的(de)重要標準(zhun)，為此工(gong)(gong)廠(chang)都會(hui)定制(zhi)機(ji)床(chuang)機(ji)械手上下(xia)料來實現機(ji)床(chuang)制(zhi)造過程的(de)完(wan)全自動(dong)化。

本方案的工業(ye)4.0智能制造生(sheng)(sheng)產線主要應(ying)用(yong)于學(xue)生(sheng)(sheng)應(ying)用(yong)實踐類教學(xue)。它將各(ge)分散的(de)學(xue)習(xi)要素集中起來，組成(cheng)一個(ge)能夠讓學(xue)生(sheng)(sheng)參與(yu)設計、構建和調試，讓更多老師參與(yu)研發、設計和學(xue)習(xi)，讓設備不(bu)斷(duan)更新、技術不(bu)斷(duan)前進的(de)系統。

該(gai)系統(tong)為學(xue)生(sheng)提供了(le)(le)一(yi)種(zhong)嶄新(xin)的(de)綜合實(shi)(shi)驗平臺，使他們能夠綜合運用(yong)所學(xue)知(zhi)識設計、構建各(ge)種(zhong)較大(da)規模(mo)的(de)自動(dong)化(hua)生(sheng)產系統(tong)模(mo)型。這(zhe)種(zhong)全新(xin)的(de)實(shi)(shi)驗模(mo)式十分經(jing)濟地(di)擴展(zhan)了(le)(le)實(shi)(shi)驗設備(bei)，對培養和(he)提高大(da)學(xue)生(sheng)的(de)創(chuang)新(xin)精神和(he)創(chuang)新(xin)能力具有非常重要的(de)價(jia)值(zhi)。

本套生(sheng)產線(xian)主要(yao)以模塊化的方式(shi)提高(gao)了其靈活性，更貼近現實生(sheng)產實際過程，讓學(xue)(xue)生(sheng)在(zai)學(xue)(xue)校就(jiu)能(neng)夠了解(jie)實際生(sheng)產實踐的細節，填補了產學(xue)(xue)同步的空白。

采用模塊化(hua)的設計，學生可以發揮自己(ji)的創(chuang)新思維，對原(yuan)有的生產流程(cheng)進行創(chuang)新改(gai)造(zao)。在(zai)掌握基礎(chu)知(zhi)識(shi)的前提下，進一步提高學生的積極性、動手(shou)能力和創(chuang)新思維。

二、技術性能

1、輸入電源：三(san)相四線（或三(san)相五線） ～380V±10% 50Hz

2、工作環境(jing)：溫(wen)度-10℃～+40℃  相對濕度(du)≤85%（25℃） 

3、裝(zhuang)置容量：＜12.0kVA

4、外形尺寸(cun)：3000mm×540mm×2400mm（機械手）

5、1450mm×650mm×1800mm（自動料臺(tai)）

6、1520mm×860mm×1450mm（數控(kong)車床1）

7、1520mm×860mm×1450mm（數控車床2）

8、550mm×600mm×1050mm（電腦(nao)桌）

9、安全保護：具(ju)有(you)電流型漏電保護，安全符(fu)合國家(jia)標準。

三、設(she)備組(zu)成

機(ji)床(chuang)(chuang)上(shang)下料是一種用于數(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)機(ji)加(jia)工(gong)(gong)實(shi)現自(zi)(zi)動化(hua)上(shang)下料的機(ji)器人(ren)加(jia)工(gong)(gong)系統，它能夠在(zai)機(ji)加(jia)工(gong)(gong)中實(shi)現自(zi)(zi)動上(shang)下料、加(jia)工(gong)(gong)等工(gong)(gong)作，幫助機(ji)加(jia)工(gong)(gong)行業(ye)(ye)提高生產效率、生產質量，降低成本，進(jin)而(er)提高企業(ye)(ye)在(zai)行業(ye)(ye)中的競爭力。

本裝置(zhi)上(shang)下料(liao)主要是由自(zi)動(dong)送料(liao)機(ji)構(gou)、機(ji)械(xie)手(shou)(shou)、可編(bian)程(cheng)控制(zhi)系(xi)統及兩(liang)臺數控車床等(deng)四(si)大部分組成，其中自(zi)動(dong)送料(liao)機(ji)構(gou)提供機(ji)加(jia)工物料(liao)到指定(ding)位置(zhi)；機(ji)械(xie)手(shou)(shou)用(yong)于實現(xian)機(ji)加(jia)工物料(liao)的抓取及上(shang)下料(liao)操作(zuo)；可編(bian)程(cheng)控制(zhi)系(xi)統用(yong)于控制(zhi)機(ji)械(xie)手(shou)(shou)的運(yun)動(dong)、定(ding)位及物料(liao)抓取放(fang)置(zhi)等(deng)操作(zuo)；數控車床用(yong)來加(jia)工從機(ji)械(xie)手(shou)(shou)運(yun)輸而來的零件(jian)進行加(jia)工及加(jia)工完畢發出信(xin)號并自(zi)動(dong)松開工件(jian)等(deng)工作(zuo)。

根據不同工(gong)件，設計對應抓手，需要(yao)換向(xiang)(xiang)加工(gong)的工(gong)件，抓手配置(zhi)旋轉氣缸(gang)進(jin)行換向(xiang)(xiang)。Z軸末端配置氣動快換抓(zhua)手，滿(man)足不同(tong)工件(jian)之間便捷更(geng)換。配置Z軸，首先滿足尺寸和重(zhong)量的工件(jian)進行1取1放；其次(ci)也(ye)可以安裝兩種抓(zhua)手，滿足(zu)兩種工件同時自動化上下(xia)料。

1、自動料臺

它(ta)由型材支(zhi)架、送(song)料(liao)料(liao)槽(cao)、成品料(liao)槽(cao)、提升送(song)料(liao)機構、直(zhi)線導軌、送(song)料(liao)滾道、回料(liao)滾道、定位V形槽(cao)、定位氣(qi)(qi)缸、電氣(qi)(qi)箱、PLC控制(zhi)器、觸摸屏、物料檢測光纖(xian)開關、啟動(dong)、急停按鈕(niu)等組成。

料(liao)臺(tai)(tai)主要作為機械手(shou)取放料(liao)周(zhou)轉臺(tai)(tai)，常規通過人工一次(ci)性(xing)將毛(mao)坯工件擺放至料(liao)臺(tai)(tai)料(liao)槽(cao)里，由PLC控制提升氣缸(gang)把(ba)鋼件物料通(tong)過料臺滾道(dao)輸送到V形槽定(ding)位(wei)機(ji)構中，通過定(ding)位(wei)氣缸實(shi)現精定(ding)位(wei)，方(fang)便(bian)機(ji)械手進行有序抓(zhua)取上(shang)(shang)料，同時將加(jia)工(gong)完成(cheng)后(hou)的工(gong)件同樣放置在料臺上(shang)(shang)，通過料臺滾道(dao)自動進入(ru)成(cheng)品料槽中，料臺缺料或滿料后(hou)PLC發出警(jing)報(bao)，人工(gong)再次(ci)進(jin)行加(jia)料(liao)或(huo)換料(liao)。此道(dao)工(gong)序，在(zai)自動化(hua)車間也可以通過(guo)AGV小車或其(qi)他機(ji)械手替換人工進行(xing)自動化(hua)換料，根據不同工件和(he)儲料要(yao)求，需要(yao)制作不同的自動料臺。

人機(ji)界面可對料(liao)臺(tai)實現啟動、暫(zan)停(ting)、物料(liao)計數、單步送料(liao)及(ji)缺料(liao)和滿料(liao)報警(jing)等功能的(de)設定(ding)與操作。

2、機械(xie)手

它由龍門桁架(jia)、雙(shuang)機械手、橫向(xiang)滑(hua)臺、縱向(xiang)滑(hua)臺、齒(chi)輪(lun)齒(chi)條、伺(si)服電機、減速(su)器、旋轉(zhuan)氣缸、超程保護開(kai)關(guan)、零點(dian)開(kai)關(guan)、支座等組成。

初始狀(zhuang)態下機械手(shou)抓(zhua)取到物料(liao)1、上升旋轉180度下(xia)降再次抓(zhua)取到(dao)物(wu)料2、上升把物料送(song)到數控車床(chuang)1和數控(kong)車床2進行加工。機械手繼續回到料臺取1件物料，運行到數控機床1位(wei)置，機床1加(jia)工完畢停車發出(chu)信號(hao)，機械手下降抓取成品物料后，上升旋(xuan)轉180度，橫向滑(hua)臺左(zuo)移一定距離后機械手(shou)再次下降送料(liao)至卡(ka)盤夾緊位(wei)置，PLC發出(chu)到位指令(ling)，卡盤夾緊工件。機(ji)械手(shou)上升回料(liao)臺放料(liao)并抓取(qu)物(wu)料(liao)2，并且送(song)到(dao)機床2位(wei)置，操作(zuo)方法與機床1類(lei)同(tong)。

3、數控車床

CK6432型臥式數控車床采用機電一(yi)體化(hua)設計(ji)，外形美觀，結構(gou)合理，用途(tu)廣泛(fan)，操作方(fang)便。該機床可實現自動控制(zhi)，能夠完(wan)成車削多種(zhong)零件(jian)的內(nei)外圓，端面、切(qie)槽、任意錐面、球面及公、英制(zhi)圓柱(zhu)、圓錐螺紋(wen)等工序。并配有完(wan)備的S．T．M功能(neng)，可發出和接收(shou)多(duo)種信號，控制(zhi)自動(dong)加(jia)工(gong)過程。該(gai)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)身導軌采用超(chao)音頻(pin)淬頭工(gong)藝，耐磨性(xing)(xing)(xing)強(qiang)，精(jing)度保(bao)持性(xing)(xing)(xing)好(hao)；主軸系(xi)統(tong)結構強(qiang)，回轉精(jing)度高，抗振性(xing)(xing)(xing)好(hao)，具(ju)有(you)較高的(de)切削性(xing)(xing)(xing)能(neng)；縱(zong)、橫向采用滾珠絲桿(gan)傳動(dong)；動(dong)態響應(ying)(ying)優良，整機(ji)(ji)噪音低。該(gai)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)對(dui)于大(da)、中、小(xiao)批量(liang)、多(duo)品(pin)種、多(duo)規格零件的(de)輪番加(jia)工(gong)有(you)較強(qiang)的(de)適(shi)應(ying)(ying)能(neng)力，尤(you)其是(shi)加(jia)工(gong)圓(yuan)錐面、圓(yuan)球面等特形零件更能(neng)顯示出它效率高、質量(liang)穩(wen)定可靠的(de)優越性(xing)(xing)(xing)。

1、本機床底座寬大(da)厚實，重(zhong)量足、重(zhong)心低、支承(cheng)優(you)，為高速(su)高精加工提供了(le)有力保障；并對吊裝鏟運進行了(le)合理安排。

2、床身(shen)及主要部件均(jun)采用(yong)高規格的(de)(de)云南鑄鐵(tie)，通過全樹脂砂(sha)澆鑄型工藝、長時效(xiao)處理(li)，提高了機(ji)床結(jie)構(gou)的(de)(de)精度(du)(du)和穩定性，適應高速度(du)(du)、高精度(du)(du)加(jia)工。

3、機床關鍵結(jie)構件均由五面體加(jia)工中心(xin)、龍門導軌磨、專用鏜銑(xian)臥加(jia)等大型進口高(gao)精(jing)度數控(kong)設備(bei)加(jia)工，工藝(yi)優(you)、精(jing)度高(gao)。

4、機床的(de)功能部件(jian)，包括主(zhu)軸、滾珠絲杠(gang)、導軌(gui)、潤滑裝置、刀架、聯軸器、絲杠(gang)軸承等均(jun)為(wei)進(jin)口/國內名(ming)優產品(pin)，可(ke)靠耐(nai)用。

5、二(er)軸(zhou)進(jin)給(gei)系統(tong)(tong)導軌采(cai)用(yong)超音(yin)頻淬(cui)頭工(gong)藝，耐磨(mo)性(xing)強(qiang)，精度保持(chi)性(xing)好；主(zhu)軸(zhou)系統(tong)(tong)結(jie)構強(qiang)，回轉精度高(gao)，抗振性(xing)好，具有較高(gao)的切(qie)削性(xing)能(neng)；縱、橫(heng)向采(cai)用(yong)滾珠絲桿傳(chuan)動(dong)；動(dong)態(tai)響應優良，整機噪音(yin)低(di)。

6、二(er)軸(zhou)滾珠絲杠均采用預拉伸安裝，提高(gao)了絲杠的(de)(de)剛(gang)度(du)，減(jian)少由于(yu)高(gao)速(su)運轉熱變形(xing)引起(qi)的(de)(de)誤差。可完成精準的(de)(de)移動(dong)及(ji)定位，摩擦小、速(su)度(du)快、壽命長。

7、滾珠絲杠軸(zhou)承為(wei)進口專用絲杠軸(zhou)承，提高(gao)了進給軸(zhou)的(de)軸(zhou)向剛性、精度和抗沖擊力。

8、滾珠絲杠與交流伺服電機(ji)軸采用彈性聯軸器進行(xing)無(wu)間(jian)隙(xi)直聯傳動，保證機(ji)械運(yun)動的準確定位(wei)。

9、配置自動(dong)集中潤(run)滑系統(tong)，對導軌和滾珠絲杠進(jin)行(xing)定(ding)時定(ding)量潤(run)滑。提高了機床加工精(jing)度和使用壽命。

10、機床(chuang)配置半防護(hu)(hu)罩，采(cai)用整(zheng)體(ti)(ti)的鈑(ban)金防護(hu)(hu)底盤，加以得當的水油(you)電氣處理，整(zheng)體(ti)(ti)新(xin)穎美觀(guan)、可靠實(shi)用，

11、采用獨立冷卻水(shui)箱，鐵屑及冷卻液回收方便(bian)，無(wu)飛濺滲漏現象(xiang)，為工廠管理(li)和(he)工作(zuo)區(qu)域(yu)的衛生提供了有(you)力的保障。可隨時快速排屑，節(jie)省時間人力。

12、數控系統(tong)(tong)及驅動單元均(jun)為知名品牌；系統(tong)(tong)歷(li)經多年應用，安(an)全可靠；機(ji)床(chuang)電氣設計精當(dang)、工藝規范、電器均(jun)為國(guo)內(nei)產品，故障(zhang)低、經久(jiu)耐用。

13、機(ji)床(chuang)裝配工藝(yi)精(jing)細，運動(dong)部分(fen)經激光(guang)干涉儀和球桿儀補正精(jing)度(du)(du)，大(da)大(da)提高了(le)機(ji)床(chuang)運行(xing)精(jing)度(du)(du)，機(ji)械精(jing)度(du)(du)遠(yuan)優(you)于(yu)國標。

14、數控(kong)車床的主要規格與參數：

1.床(chuang)身上最大工件回(hui)轉直徑：350mm

2.最大工件(jian)長度(du)（頂尖距）：500mm

3.最大工件加工直徑床身：320mm

4.拖板行程：165mm

5.最大工件(jian)加工長度：450mm

6.主軸卡盤(pan)形(xing)式：Φ160 mm氣動卡盤

7.主軸通孔直徑 ：Φ60mm

8.主軸轉速(變頻無級)：50～2500/rpm

9.主(zhu)軸功率 ：4KW

10.快(kuai)速(su)移動(dong)速(su)度    X/Z軸 ：6000/8000mm/min

11.拖板最大行程    X/Z軸 ：230/480mm

12.電(dian)動(dong)刀架形式及裝刀數:立式 4工(gong)位

13.刀桿截面尺寸：20×20mm

14.定(ding)位精度(du)        X/Z軸 ：0.02/0.03mm

15.重復定位精度    X/Z軸 ：0.01/0.016mm

16.工(gong)件(jian)加(jia)工(gong)精度(du) IT6～ IT7

17.工件表面粗糙(cao)度 Ra1.6

18.頂尖套(tao)簡內(nei)孔(kong)錐(zhui)度(du) ≥莫氏4號

19.頂尖套筒最(zui)大移動量 ：100 mm

20.橫(heng)向最大移(yi)動量(liang)： ±10mm

21.機床防護門形式(shi)：自動開關門

22.控制(zhi)系(xi)統(tong)：GSK980TDI

三(san)、設備主(zhu)要配置