一、概述
加工中心上下料机器人工作站以工业机器人与数控加工中心为核心，将机械、气动、运动控制、有机地进行整合，结构模块化，使数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能，主要适应对象为大批量、重复性强或是工件重量较大以及工作环境具有高温、粉尘等恶劣条件情况下使用。具有定位精确、生产质量稳定、减少机床及刀具损耗、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、工件自动抓取、上料、下料、装卡、工件移位翻转、工件转序加工等等训练。

二、技术性能
1. 输入电源：三相五线～380V±10% 50Hz
2. 工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃）  海拔＜4000m
3. 装置容量：＜20kVA
    4. 实训平台尺寸：4000mm×3500mm×1500mm
5. 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准
三、设备结构与组成
1、工业机器人本体上海STEP品牌SA1800型
1)      具有6个自由度，串联关节型工业机器人
2)      安装方式包括地面安装、挂装、倒装
3)      工作半径为1818mm
4)      有效负载8kg
5)      "重复定位精度±0.05mm"
6)      机器人防护等级IP40
7)      机器人本体重量160kg
8)      第1轴工作范围为+165°/-165°，旋转速度150°/s
9)      第2轴工作范围为+155°/-90°，旋转速度150°/s
10)第3轴工作范围为+80°/-190°，旋转速度160°/s
11)   第4轴工作范围为+185°/-185°，旋转速度360°/s
12)   第5轴工作范围为+120°/-120°，旋转速度320°/s
13)   第6轴工作范围为+360°/-360°，旋转速度360°/s
2、工业机器人控制器上海STEP品牌SRM1000型
1)      整体尺寸224mm×124mm×57mm
2)      重量 1.2kg
3)      防护等级IP20
4)      采用SRL工业机器人语言编程
5)      包含StepArcWelding弧焊工艺包
6)      包含数字量输入输出模块、模拟量输出模块
7)      额定电源电压为24DCV±10%，频率为50HZ
8)      工作环境温度0℃-60℃
9)      "支持EtherCAT、CANopen、DeviceNet、Profibus DP工业总线 "
10)   Atom 双核处理器
11)   CFast存储
12)   提供EtherNet、RS232/485接口
3、工业机器人示教器上海STEP品牌SRPT1000型
1)      8英寸电阻触摸屏
2)      整体尺寸480mm×245mm×65mm
3)      重量 2.4kg     
4)      支持多按键、触摸屏操作
5)      可通过USB接口直接存储与读取应用程序
6)      包含8米线缆
7)      支持USB HOST、USB OTG、Ethernet接口
8)      安全操作：支持急停、三位使能
9)      抗干扰能力：符合《GBZ 19397-2003 工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则 指南》
10)   7英寸电阻触摸屏
11)   整体尺寸252mm×240mm×114mm重量1.25kg
12)   可通过触摸屏操作
13)   可通过USB接口直接存储与读取应用程序
14)   可国际通用，所有功能均已固化在软件之中
4、工业机器人底座
材料采用碳钢焊接拼装整体尺寸为1000mm×1000mm×185mm表面喷漆
5、电气控制柜
1)控制柜整体尺寸为650mm×590mm×900mm
2)额定输入电压400VAC ± 10% / 50～60Hz
3)电流16A
4)容量30KVA
5)重量约150kg
6)防护等级IP53
7)电气控制设备保证使用寿命和设备安全
8)系统周边设备控制组件
6、自动化创新物联网应用云平台模块
本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。  
1）数据云系统上传2）手机app数据查询3）历史数据查询4）数据分析统计5）短信报警6）微信报警7）微信反向控制8）二次开发
（1）物联网自动化应用软件
1）数据显示显示输入电压监控，输出电压监控，输入开关监控，输出开关控制以及输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。
2）控制：控制启动停止开关的开和关，输出电压值的给定，可根据实际需求添加128路。
3）历史数据：显示输入输出电压值的历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。
4）设备报警：对设备急停按键做的模拟设备故障报警进行微信报警，同时可以实现短信及邮箱报警。报警范围包括模拟量，开关量的上下线、阀值等状态进行设置报警。
（2）终端包含：1）数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。2）联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理
7、VMC600L立式加工中心
X、Y、Z三轴伺服直联控制半闭环立式加工中心，三轴均为钢球滚动直线导轨，导轨负载大、跨距宽、精度高， XY Z向为35MM重载，结构及外形尺寸紧凑合理，主轴为伺服电机通过同步带驱动。能够实现对各种盘类、板类、壳体、凸轮、模具等复杂零件一次装夹，可完成钻、铣、镗、扩、铰、刚性攻丝等多种工序加工，适合于多品种、中小批量产品的生产，能满足对复杂、高精度零件的加工。可配第四旋转轴，以满足特殊零件的加工要求。
1）主要技术参数
① 行程

② 工作台

③主轴

④刀具
刀具直径（邻空）：φ80/φ150mm
刀具长度：300mm
刀具重量：6kg
⑤快速位移

⑥精度

2）CNC控制系统
系统具有完善可靠的联锁、安全保护和故障诊断报警等功能，配有RS232标准与网线通讯接口，可与计算机进行程序控制与存储，能实现DNC加工（依系统不同有差异）。
3）华大电机X/Y/Z轴交流伺服电机（扭矩N.m 7.5）
4）冷却系统
水箱容积：         140L
冷却泵功率：         180W
冷却泵流量：         92L/min
额定扬程：      10m
5）气源
使用气压：     0.6MPa
6）机床外形尺寸及重量
机床外形尺寸（纵深×左右×高）:   2150×2000×2250mm
机床约重:       3000Kg
7）标准配置
主轴单元8000rpm
数控系统：GSK-980MDi； 
主轴伺服电机：转速7000rpm，功率5.5/7.5Kw，扭矩35Nm；
三轴进给电机： X/Y  130ST-M075D，扭矩7.5N.m（1.88kw）Z 130ST-M075DZ，扭矩7.5N.m（1.88kw）轴带失电制动器；
台湾直线滚动导轨；
刚性攻丝；
移动手脉；
集中自动油润滑；
Z轴配重系统；
外置冷却系统及水箱；
气冷
简易油水分离装置；
全防护钣金护罩及导轨护罩；
调整垫铁套；
管状工作灯、警示灯；
8、机械设备
1）机器人抓手，机器人手爪均采用气动
2）上料输送线
3）成品装配盘
8、安全设备，三色指示灯1个   安全围栏1套
四、配套软件
1、工业4.0仿真实训软件
软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行PLC电气控制仿真、电工电子仿真、气动仿真、液压仿真、传感器仿真等工业常用技术仿真
1）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、自动门仿真、升降机仿真、分拣仿真、正反转仿真、邮件分拣、流水线、自动分拣等。
2）电工电子仿真
（1）接线仿真
01具有过载保护的正转控制接线仿真、02双重互锁的正反转控制接线仿真、05接触器星形、三角形控制接线仿真、06时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真
（2）电路仿真
01具有过载保护的正转控制仿真、02双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04自耦降压起动仿真、05接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真
（3）排故仿真
01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路排故、13c620车床电气控制排故、两地控制连线等
（4）原理仿真
变压器工作原理、步进电动机工作原理、单向异步电动机工作原理、电度表工作原理、两地控制灯电路、钳型电流表原理、热继电器工作原理、伺服电动机工作原理、兆欧表工作原理、塑壳式断路器工作原理、交流接触器原理等
（5）电机拆装仿真，三相异步机拆分、单相异步机拆分等
（6）仪器仪表的使用仿真万用表、双踪示波器、信号发生器、频谱仪、钳形表等
3）气动回路仿真
（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真
（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。
（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。
软件中离线仿真13个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（a）2、双作用气缸的换向回路（a）3、单作用气缸的速度控制回路（a）4、单作用气缸的速度控制回路（b）5、双作用气缸单向调速回路（a）6、双作用气缸单向调速回路（b）7、双作用气缸的速度控制回路一 8、双作用气缸的速度控制回路二 9、压力控制回路 10、计数回路 11、延时回路 12、用机械行程阀的单往复控制回路 13、过载保护回路。
离线、在线自动切换的15个回路包括：1、单作用气缸的换向回路（b）2、双作用气缸的换向回路（b）3、速度换接回路4、缓冲回路5、互锁回路6、用行程开关的单缸往复运动回路7、单缸连续往复动作回路8、直线缸、旋转缸顺序动作回路9、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。
（4）设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：1单作用气缸故障2、电磁阀故障3、双作用气缸故障4、调节阀故障5、节流阀故障6、手动换向阀异常7、节流阀堵死故障8、行程开关故障9过滤三联件故障10、气容故障11、行程阀故障12、顺序阀故障13、行程开关失灵14、负载阻力过小
4）液压回路仿真其界面可清楚的展示液压元器件的内部结构以及液压回路的工作过程。液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。
a)      多级高压回路b)     减压回路c)     先导式溢流阀缷荷回路d)     顺序平衡回路e)     回油节流调速回路 f)    旁路节流调速回路 g)        液压缸差动连接回路
h)      三位四通电磁换向阀换向回路 i)         液控单向阀锁紧回路   j)       顺序阀控制顺序动作回路k)          压力继电器控制顺序动作回路 l)     行程开关控制顺序同步回路 m)  调速阀控制同步回路 n)        液压马达回油节流调速回路 o)   二位四通电磁阀换向回路 p)   手动阀换向回路 q)        速度换接回路 r)    二位二通缷荷
5）传感器仿真
（1）温度变送传感器器仿真包含温度变送传感器模拟拆装；温度变送传感器模拟接线；温度变送传感器模拟运行仿真
（2）液位传感器仿真包含液位传感器模拟拆装；液位传感器模拟接线；液位传感器模拟运行仿真
（3）流量传感器仿真包含流量传感器模拟拆装；流量传感器模拟接线；流量传感器模拟运行仿真
2、电气控制仿真软件
以三维仿真交互技术和三维动画视觉表现及多媒体数字技术为核心，能进行三维电路分析、电气电路模拟电路考核、综合技能虚拟实训、电气基础训练、元器件识别检测。
（1）软件模拟线路故障根据故障现象使用各种虚拟仪表进行排故
（2）学员根据电路图自己布局电气设备并连接线路，自动检测线路错误。
（3）电机及电气三维元件装配
（4）元器件检测
（5）电气电路仿真
3、实验室远程管理系统软件
1）该系统集成远程实验台电源管理系统，通过手机或其他移动终端系统监控查询学生实验台的电源开关状态；单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时开启关闭电源功能。
2）该系统还可通过 PC 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，可自由设定任意一处与电控模块引脚有关的各种常见故障，故障类型包括：线路断 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 8 路大电流 5A 的 开路故障、16 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故 障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流 5A 的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。
3）所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网， 实现远程集中管理。
4）用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统组成一个网络，系统可以联机考核也可以脱机考核，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、 远程起动、信息反馈、考核评分等功能。
5）集成无线多功能数据采集、分析、控制系统可实时长时间记录电压、电流等，并生成趋势曲线。
6）用户可以实现单机操作考核和联网考核。
4、维修电工职业资格考评软件
能进行维修电工职业资格模拟考试，题型有单选题，判断题，操作题，软件有记时打分的功能，有大量的模拟试题，针对某些新颖，灵活试题会相应的并提供专业级的解题思路。
1）直流电与电磁的基本知识。2）交流电路的基本知识。3）常用变压器与异步电动机。4）常用低压电器。5）半导体二极管、晶体三级管和整流稳压电路。       6）晶闸管基础知识。7）电工读图的基本知识。8）一般生产设备的基本电气控制线路。9）供电和用电的一般知识等考核
5、在线远程教育学习软件
在线教育系统首页须有本企业LOGO，提供免费远程PLC培训,伺服,步进,触摸屏,变频器, 单片机，数控，机器人，工业组态及网络通信等全系列自动化技术培训，自由组合不同教学手段，实现各种不同的教学方法，比如谈话式、研讨式、活动式、竞赛式等等，12种教学手段,游戏化闯关式学习体验,三大管理系统,网校CRM系统
五、学习和操作内容
1、硬件的安装与调试
 a、工业机器人底座的安装与调试技术 b、工业机器人安装与调试技术  c、工业机器人夹具（装配）安装与调试技术 d、工业机器人夹具（平面轨迹）安装与调试技术 e、工机器人夹具（垂直轨迹）安装与调试技术
2、电气安装与调试 
a、工业机器人本体与控制器之间的电气连接与调试技术 b、工业机器控制器和控制柜之间电气连接与调试技术 c、工业机器人夹具（装配）电气连接与调试技术
3、编程调试和应用 
a、工业机器人编程调试软件的安装 
b、工业机器人通过示教器对工业机器人的运作过程调试 c、通过计算机软件对工业机器人的运作过程调试 d、通过I/0板对机器人运作的控制 e、机器人控制数据库的建立和应用 f、工业机器人装配运行的编写 g、可编程控制器程序的编写和设计
4、设备的维护和保养  
a、能够按照机器人操作规程对机器人进行安全检查   b、根据系统的异常，机械故障进行简单的维修和保养 c、工业机器人的日、周、月检查与维护