機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置-中人
時間：2024-11-13 23:43:48 點擊次數(shù)：
中人教儀廠 ZRJQR-01B機器人柔性制造實訓平臺
一、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置概述
隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品的復雜程度也隨之增加，而產(chǎn)品的市場壽命日益縮短，更新?lián)Q代加速，中、小批量生產(chǎn)占有越來越重要的地位。面臨這—新的局面，必須大幅度提高制造柔性和生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，以獲得更好的經(jīng)濟效益。柔性制造系統(tǒng)正是在這種形勢下應運而生的。
柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(tǒng)。它包括多個柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調(diào)整，以適宜于多品種、中小批量生產(chǎn)。它通過簡單地改變軟件的方法能夠制造出多種零件中任何一種零件。
系統(tǒng)主要由八個單元模塊組成：
1、系統(tǒng)總控單元；
2、機器人單元；
3、上下料搬運機器人單元；
4、柔性制造加工單元；
5、檢測與分類識別單元；
6、自動化立體倉庫、碼垛機單元；
7、自動化輸送線系統(tǒng)單元；
8、輔助功能單元。
所有模塊單元通過工業(yè)總線控制聯(lián)接。
本系統(tǒng)立足于真實零件的加工工藝，可以完成基于車削加工、銑削加工的零件制造。同時通過該系統(tǒng)，學生可了解柔性制造系統(tǒng)的基本組成和基本原理，為學生提供一個開放性的，創(chuàng)新性的和參與性的實驗平臺，讓學生全面掌握機電一體化技術(shù)的應用開發(fā)和集成技術(shù)，幫助學生從系統(tǒng)整體角度去認識系統(tǒng)各組成部分，從而掌握機電控制系統(tǒng)的組成、功能及控制原理?？梢源龠M學生在機械設(shè)計、電氣自動化、自動控制、機器人技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)等方面的學習,并對電機驅(qū)動及控制技術(shù)、plc控制系統(tǒng)的設(shè)計與應用、計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)、高級語言編程等技能得到實際的訓練，激發(fā)學生的學習興趣，使學生在機電系統(tǒng)的設(shè)計、裝配、調(diào)試能力等方面均能得到綜合提高。該系統(tǒng)設(shè)計有漏電保護、短路保護、急停保護、限位保護、隔離保護等多種保護功能。
二、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置系統(tǒng)特點
1、高度集成
通過Profibus-DP工業(yè)現(xiàn)場總線及開發(fā)型組態(tài)軟件等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將系統(tǒng)中的所有單機模塊設(shè)備進行高度的集成。與工業(yè)現(xiàn)場形式完全相同。
2、工業(yè)化、標準化、組合化
按工業(yè)級標準設(shè)計，全部軟、硬件按工業(yè)級標準選用或制造，并可全面兼容標準工業(yè)級設(shè)備。各功能模塊既相對獨立，又可系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。同時，也可根據(jù)后期零件加工的實際需求，組合擴展其他功能模塊。
3、單元模塊化
系統(tǒng)中的單元設(shè)備具有"聯(lián)機/單機"兩種操作模式。所有的單元設(shè)備的軟硬件均可以脫離系統(tǒng)獨立操作，可用單機設(shè)備為平臺，進行單項技術(shù)的研發(fā)，易擴展。既方便教學，又最大程度的滿足了教師進行科研、學生進行創(chuàng)新的需要。
4、機器人嵌入式系統(tǒng)控制
六自由度機器人等關(guān)鍵設(shè)備采用嵌入式系統(tǒng)控制。系統(tǒng)緊湊小巧，對實時和多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應時間。具有功能很強的存儲區(qū)保護功能，便于學生動手操作和系統(tǒng)維護。
5、開放性
開放具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件源代碼。此外，系統(tǒng)中以運動控制技術(shù)為主的單元裝備需具有良好的硬件開放性，可以和工業(yè)上眾多裝備接口，進行系統(tǒng)集成。軟件系統(tǒng)采用開放式源代碼和通用軟件開發(fā)平臺（MS VC++和Borland C++），用戶可以進行深層次的軟件系統(tǒng)二次開發(fā)，以便于開發(fā)出適合用戶需求的系統(tǒng)調(diào)度程序和單機運行程序，很大程度上方便了老師和同學課題研究工作。
6、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控（選配）
系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控模塊，使操作者在操作系統(tǒng)的同時，也可通過電腦屏幕實時觀看系統(tǒng)的實際運行狀況。同時對于有條件的學校，可將控制計算機與校園網(wǎng)相連解，使更多的學生和老師通過網(wǎng)絡(luò)觀看現(xiàn)場實驗過程，提高系統(tǒng)利用率，也可實現(xiàn)遠程教學。
7、可擴展性
系統(tǒng)軟、硬件部分預留擴展空間，用戶可在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上增添設(shè)備模塊，并可輕松集成到系統(tǒng)中，為二次開發(fā)和擴展教學學科創(chuàng)造了極為有利條件。
8、交互式圖形化操作界面
系統(tǒng)控制軟件采用WINDOWS操作系統(tǒng)，具有交互式和圖形化特點，操作簡單易學，自動化程度高，使教師和學生在很短的時間之內(nèi)就可以掌握對系統(tǒng)的操作。
9、豐富的狀態(tài)反饋功能
通過計算機與各單元及傳感器的通訊，將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上，使操作者通過計算機隨時了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)，掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)。
10、完善的生產(chǎn)及物料存儲統(tǒng)計功能
根據(jù)現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)的特點及發(fā)展動向，不但在工作過程和原理上仿真實際生產(chǎn)過程，而且開發(fā)了生產(chǎn)及物料存儲數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)的運行隨時記錄和分析生產(chǎn)過程和存儲數(shù)據(jù)。
11、完善的保護功能
該系統(tǒng)設(shè)計有漏電保護、短路保護、急停保護、限位保護、隔離保護等多種保護功能。保證安全有效的進行教學演示和授課。
三、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置可開設(shè)的實驗內(nèi)容
1、柔性制造系統(tǒng)的認識實驗
2、機器人技術(shù)和應用實驗
3、傳感器技術(shù)的應用實驗
4、Profibus-DP工業(yè)總線技術(shù)實驗
5、視覺識別技術(shù)的應用實驗
6、交流伺服、步進的電機應用實驗
7、交流變頻技術(shù)的應用實驗
8、多軸運動控制器實驗；
9、氣動技術(shù)實驗；
10、數(shù)控加工工藝技術(shù)實驗
11、計算機控制系統(tǒng)的應用實驗
各單機運行模塊還可以開設(shè)各相關(guān)專業(yè)技術(shù)實驗，將在下列模塊單元中介紹。
四、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置適用范圍
本系統(tǒng)包含多種學科專業(yè)知識，具有開放性、創(chuàng)新性、可操作性等特點，可用于各類中專、大專、本科和研究生的實驗教學和科研工作。一般適用于以下專業(yè)的學生和老師：
電氣工程及其自動化；機械設(shè)計制造及其自動化；機電一體化；機械電子工程；機械設(shè)計及理論；電子科學與技術(shù)；測控技術(shù)與儀器；計算機科學與技術(shù)；計算機應用技術(shù)
五、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置柔性制造系統(tǒng)圖
5.1、本案例方案圖
圖5-1 系統(tǒng)效果圖標注
圖5-2 系統(tǒng)加工零件工程圖
5.2、公司關(guān)聯(lián)產(chǎn)品案例
圖5-3 教學型柔性制造系統(tǒng)效果圖
圖5-4 H型教學型柔性制造系統(tǒng)系統(tǒng)實物圖
圖5-5 汽車板簧自動化生產(chǎn)線效果圖
圖5-6自動搬磚機效果圖
六、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置柔性制造系統(tǒng)流程簡介
工件或毛坯由搬運機械手從自動化立體倉庫單元的毛坯庫中取出，送到自動化輸送系統(tǒng)單元輸送線上。皮帶運輸機將工件或毛坯送至識別單元處停止，由識別單元對工件進行識別分類。形狀識別結(jié)束，工件向下運送至輸送機的暫存區(qū)，再由機器人抓取工件，送入相應的柔性加工單元（加工中心或數(shù)控車床）進行加工。加工完成后，由上下料搬運機器人取出工件，將工件放回到輸送線上。工件被運送到檢測與分類單元，對已加工的工件進行尺寸及位置偏差檢測。檢測結(jié)束，工件被運送到分揀單元，不合格的產(chǎn)品由氣推裝置送到廢品存放處。合格的產(chǎn)品將繼續(xù)傳送至自動化立體倉庫。根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，碼垛機將工件從輸送機上取下并送至自動化立體倉庫單元的成品庫，完成一個工作流程。
七、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置系統(tǒng)單元介紹
7.1.自動化立體倉庫、碼垛機單元
7.1.1.設(shè)備組成
由優(yōu)質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)型材搭建的立體化倉庫,與四自由度碼垛機及光電傳感器組成，完成原料及成品件的取出和存放。并由傳感器完成庫存信息的發(fā)送。
7.1.2.公司產(chǎn)品案例
7.1.3.技術(shù)參數(shù)
立體化倉庫技術(shù)指標
|
立體化倉庫
|
倉位尺寸
|
570mm×500mm×450mm（可根據(jù)需求定制數(shù)量）
|
|
倉位數(shù)量
|
8列4層32個（可根據(jù)需求定制數(shù)量）
|
|
外形尺寸
|
6000mm×2000mm×2500mm
|
四自由度碼垛機技術(shù)參數(shù)
|
機構(gòu)形態(tài)
|
直角坐標式
|
|
自由度
|
4
|
|
負載
|
≥50kg
|
|
每軸重復定位精度
|
0.5mm
|
|
運動分辯率
|
0.2mm
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|
動作范圍
|
Ⅰ軸行程
|
6000mm
|
|
Ⅱ軸行程
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2000mm
|
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Ⅲ軸行程
|
2500mm
|
|
Ⅳ軸轉(zhuǎn)動
|
-100°～ +100°
|
|
出入庫流量
|
25秒/個；（根據(jù)作業(yè)要求制定）
|
|
最大速度
|
水平運行速度0 - 240m/min (變頻調(diào)速)，起升速度0-60m/min (變頻調(diào)速)；
|
|
本體重量
|
350kg
|
|
輸入電壓
|
AC220V50Hz
|
|
定位方式
|
光電認址，旋轉(zhuǎn)編碼
|
|
控制方式
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二伺服電機二步進電機
|
|
運行模式
|
手動；半自動；單機自動；聯(lián)機自動
|
|
安裝環(huán)境
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溫度
|
0～+45oC
|
|
濕度
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20～80%不結(jié)露
|
|
振動
|
0.5G以下
|
|
其它
|
避免易燃、腐蝕性氣體、液體
勿濺水、油、粉塵等
勿接近電器噪聲源
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7.1.4.本單元系統(tǒng)配置
|
序號
|
名稱
|
單位
|
數(shù)量
|
品牌或廠家
|
備注
|
|
1
|
原料庫
|
個
|
1
|
上海中人
|
|
|
2
|
成品庫
|
個
|
1
|
上海中人
|
|
|
3
|
四自由度碼垛機
|
臺
|
1
|
上海中人
|
|
|
4
|
對射開關(guān)
|
對
|
1
|
國產(chǎn)
|
|
|
5
|
PLC及擴展單元
|
套
|
1
|
歐姆龍
|
|
|
6
|
控制系統(tǒng)
|
套
|
1
|
上海中人
|
|
7.1.5.可開設(shè)的實驗內(nèi)容
1）PLC控制系統(tǒng)應用實驗
2）步進或伺服電機控制特性實驗；
3）計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；
4）VC、VB等高級語言編程。
5）位置控制、速度控制等實驗；
6）多軸運動控制器實驗；
7.2.檢測與分類識別單元
7.2.1.組成及功能
由檢測識別有關(guān)傳感器以及處理軟件和其它設(shè)備（支架、工作臺等）能夠組成一個相對完整的檢測識別系統(tǒng)，硬件之間應匹配。處理軟件能快速識別用戶所規(guī)定工件的外形元素，所提供設(shè)備等同或優(yōu)于參考型號產(chǎn)品的性能。
7.1.2.公司產(chǎn)品案例圖
7.2.3.本單元系統(tǒng)配置
|
序號
|
技術(shù)描述
|
單位
|
數(shù)量
|
|
1
|
檢測識別系統(tǒng)
|
套
|
2
|
|
2
|
計算機
|
臺
|
1
|
|
3
|
檢測識別處理軟件
|
套
|
1
|
|
4
|
自動定位阻擋裝置
|
套
|
2
|
|
5
|
對射開關(guān)
|
對
|
2
|
7.2.4.可開設(shè)的實驗內(nèi)容
1）圖象識別系統(tǒng)的應用實驗
2）計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
3）VC、VB等高級語言編程
4）位置控制、速度控制等實驗
7.3.柔性制造加工單元
7.3.1.設(shè)備組成
柔性加工單元加工以車削加工、銑削加工為主的軸類零件、盤類零件。柔性加工單元自用校方原有的2臺數(shù)控車床、1臺數(shù)控銑床、1臺加工中心，通過選定的技術(shù)改造和布局設(shè)置，按照零件加工工藝過程要求，合理而已加工設(shè)備的順序、位置，從而滿足標書中提出的1-3個零件加工的要求。
7.3.2.本單元系統(tǒng)配置
|
序號
|
名稱
|
單位
|
數(shù)量
|
備注
|
|
1
|
數(shù)控加工中心
|
臺
|
1
|
|
|
2
|
發(fā)那科6140車床
|
臺
|
2
|
|
|
3
|
發(fā)那科7140銑床
|
臺
|
1
|
|
|
4
|
控制系統(tǒng)
|
套
|
1
|
|
|
5
|
配套自動氣動夾具
|
套
|
4
|
|
7.3.3.可開設(shè)的實驗內(nèi)容
1）機械制造工藝相關(guān)實驗；
2）數(shù)控加工編程實驗；
3）計算機控制；
4）位置控制、速度控制等實驗；
5）工件夾持與控制實驗；
6）實際加工實驗；
7）通訊、故障診斷維修實驗；
8）安裝接線、調(diào)試參數(shù)設(shè)置實驗。
7.4.機器人單元
7.4.1.設(shè)備組成
機器人單元由搬運機器人1臺和2臺加工上料機械手以及其他有關(guān)軟、硬件組成。
7.4.2.加工上料機器手技術(shù)參數(shù)
1、主體參數(shù)
|
項目
|
規(guī)格
|
|
機器人型號
|
|
|
結(jié)構(gòu)
|
關(guān)節(jié)型
|
|
關(guān)節(jié)數(shù)
|
6
|
|
驅(qū)動方式
|
AC伺服方式
|
|
最大動作范圍
|
J1
|
±3.14rad(±180°)
|
|
J2
|
-1.40~＋1.05 rad(-80°~＋60°)
|
|
J3
|
-2.33~＋2.62 rad(-133.4°~＋150°)
|
|
J4
|
±3.66rad(±210°)
|
|
J5
|
±2.18rad(±215°)
|
|
J6
|
±3.66rad(±210°)
|
|
最大速度
|
J1
|
2.01rad/s(115°/s)
|
|
J2
|
1.83rad/s(105°/s)
|
|
J3
|
1.97rad/s(113°/s)
|
|
J4
|
3.66rad/s(210°/s)
|
|
J5
|
3.05rad/s(175°/s)
|
|
J6
|
5.41rad/s(310°/s)
|
|
可搬質(zhì)量
|
手腕部
|
10kg
|
|
第1手臂上
|
5kg
|
|
手腕允許靜負載荷扭矩
|
J4
|
83N·m
|
|
J5
|
83N·m
|
|
J6
|
44N·m
|
|
手腕允許最大慣性力矩
|
J4
|
8kg·m2
|
|
J5
|
8kg·m2
|
|
J6
|
4kg·m2
|
|
最大工作半徑
|
≥800mm
|
|
位置重復精度
|
±0.04mm
|
|
安裝方式
|
場面安裝
|
|
安置條件
|
周圍溫度：0~45°
|
|
周圍濕度：20~80%RH
|
|
安裝面允許振動：0.5G（4.9m/s2）以下
|
|
主體質(zhì)量
|
≥100kg
|
2、安裝示意圖
3、控制性能指標
控制硬件：多處理器系統(tǒng)
主流工業(yè)控制總線
主流CPU
板上集成低功耗NS GX1 200MHz 到300MHz 處理器無風扇；
外部總線頻率:33MHz, BGA 封裝芯片組Chipset
NS GX1/CS5530A/W83977F-A 二級Cache 集成于GX1 處理器內(nèi)系統(tǒng)存儲器System Memory
一條SODIMM 插槽最大可支持1G 內(nèi)存
內(nèi)存類型SDRAM ( 同步DRAM)
IDE 功能
一個EIDE 接口最多可接兩個設(shè)備支持PIO 模式3/4 或Ultra DMA33 IDE 硬盤和ATAPI CD-ROM/DVD-ROM
USB 功能
兩個USB 接口符合USB 規(guī)格Rev. 1.0
BIOS
Award BIOS 即插即用
512M (2Mbit) flash 內(nèi)存芯片
備份電源
控制軟件：主流品牌機器人操作系統(tǒng)
強大的主流品牌編程語言
通用的文本格式
軟件出廠預裝，并存于光碟
·電源： AC 200-230v三相
·環(huán)境溫度：5°C- 45°C
·最大濕度：95%
·防護等級：IP54
·操作面板：控制柜上
·安全性：緊急停止，自動模式停止，測試模式停止等
·輸入輸出：數(shù)字式直流24V輸入輸出板
7.4.4.可開設(shè)的實驗內(nèi)容
1）機器人的應用
2）計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應用與實驗；
3）計算機控制系統(tǒng)的學習與實驗；
4）位置控制、速度控制等實驗；
5）機器人正運動學分析實驗；
6）機器人關(guān)節(jié)運動軌跡規(guī)劃實驗；
7）機器人的PTP（點到點）運動軌跡規(guī)劃實驗；
8）VC、VB等高級語言編程；
9）機器人在柔性系統(tǒng)中的應用實驗
7.4.5.本單元系統(tǒng)配置
|
序號
|
名稱
|
單位
|
數(shù)量
|
備注
|
|
1
|
六自由度機器人(負載20KG)
|
臺
|
2
|
|
|
2
|
搬運機械人
|
臺
|
1
|
校方原有
|
|
4
|
六自由度機器人底座
|
臺
|
2
|
|
|
5
|
氣動自動定位裝置
|
套
|
2
|
|
|
6
|
對射開關(guān)
|
對
|
2
|
|
|
7
|
嵌入式控制系統(tǒng)
|
套
|
1
|
|
7.5.自動化輸送線系統(tǒng)單元
7.5.1.設(shè)備組成
本輸送系統(tǒng)由皮帶輸送機和轉(zhuǎn)角輸送機組成O型輸送系統(tǒng)，框架采用鋁合金框架,其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，安裝、使用、維護方便。每條皮帶運輸機由鋁合金支架、皮帶、輥筒、電機與減速器組成，并且輸送機上裝有位置傳感器。轉(zhuǎn)角輸送部分由直流電機+減速器驅(qū)動，所有輸送機速度可調(diào)，系統(tǒng)中要有一條變頻調(diào)速輸送線。
7.5.2.功能特點
本輸送系統(tǒng)由O型組成進行工件的輸送，鋁合金框架,其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，安裝、使用、維護方便。
7.5.3.公司產(chǎn)品案例
圖、皮帶輸送機及附件
圖、
7.5.4.技術(shù)參數(shù)
|
皮帶輸送機
|
有效工作寬度
|
300-400mm
|
|
工作高度
|
750mm
|
|
有效區(qū)域
|
16米′6米
|
|
運行速度
|
5m/min～10m/min
|
|
電機
|
1.5kw
|
|
承載能力
|
200kg
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90度轉(zhuǎn)角輸送機
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工作高度
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750mm
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旋轉(zhuǎn)角度
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90度
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7.7.5.本單元系統(tǒng)配置
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序號
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名稱
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單位
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數(shù)量
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備注
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1
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皮帶輸送機（含電機、減速器、變頻器、支架等）
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套
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12套
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4米:8套
3米:4套
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2
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90度轉(zhuǎn)角輸送機
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臺
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2
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/
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3
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PLC及擴展單元
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套
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1
|
/
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7.7.6.可開設(shè)的實驗內(nèi)容
1）輸送機的應用與實驗；
2）PLC編程實驗
3）電機控制等有關(guān)實驗
八、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置工業(yè)總線控制系統(tǒng)
8.1.總線控制系統(tǒng)
系統(tǒng)總線控制系統(tǒng)由主控計算機、工位計算機、嵌入式運動控制器、PLC等控制硬件組成。通過ProfiBus-DP總線同主控計算機控制中心做數(shù)據(jù)交換。
圖、控制系統(tǒng)組網(wǎng)圖
8.2.系統(tǒng)安全保護系統(tǒng)
由于該系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)動、移動、自動化的設(shè)備多，這對于建設(shè)一個國內(nèi)先進的實驗室來說，系統(tǒng)的安全保護系統(tǒng)是非常重要的，系統(tǒng)中設(shè)計了多層次多重保護措施。
1）機械保護：對存在危險性機械，碼垛機、六自由的機器人等設(shè)置有機械碰撞強行停止運行的措施。
2）電氣停止保護：對存在危險性機械，設(shè)置有危險設(shè)置緊急電氣停止保護措施，如堆垛機上下限位、軌道起點、終點限位緊急電氣停止運行。
3）電氣減速運行保護：對運動機械在上述危險位置前設(shè)置有緊急減速運行開關(guān)，以便使碼垛機、六自由度串聯(lián)機器人在危險位置就提前減速運行。
4）區(qū)域性安全保護：碼垛機、六自由度串聯(lián)機器人、六自由度并聯(lián)機器人運行等區(qū)域，為避免產(chǎn)生危險后果，設(shè)置區(qū)域性報警、停止傳感器裝置，以便緊急停止運行中的設(shè)備。
5）人工緊急停止：在現(xiàn)場管理人員附近設(shè)置人工緊急停止按鈕，一旦出現(xiàn)不安全預兆，可按下"緊停"按鈕，緊急停止運行設(shè)備。
九、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置控制軟件
9.1.控制軟件概述
軟件部分包括主控單元和各分站控制單元，其中主控單元由工業(yè)計算機及主控軟件組成，通過ProfiBus-DP總線通訊采集各分站信息，并協(xié)調(diào)各個分站動作，同時實現(xiàn)人機交互界面接受用戶控制和操作。
硬件配置：P4級計算機、內(nèi)存1G、19寸純屏顯示器。
軟件運行平臺：Windows NT4.0、Workstation 、Windows 2000、Windows XP。
軟件開發(fā)平臺：Windows NT4.0、Workstation 、Visual C++ 6.0，Microsoft Access或SQL2000，組態(tài)王。
9.2.控制軟件功能
9.2.1.主控單元
系統(tǒng)提供可視化界面，模塊內(nèi)部負責實現(xiàn)工作流邏輯配置與時序控制，操作員在此可以操作系統(tǒng)的初始化、運行、停止工作，并開始整個物流系統(tǒng)的連續(xù)工作，同時可以實時觀察到各個作業(yè)節(jié)點的工作狀況及工件信息。
9.2.2.立體倉庫信息監(jiān)視
系統(tǒng)提供可視化界面，操作員對各個倉庫的物料儲存狀態(tài)可以實時進行監(jiān)控。
9.2.3.手動控制
系統(tǒng)提供可視化界面，操作員可將物流系統(tǒng)分為若干個作業(yè)完成，其中分別包括控制各個傳送帶裝置的運動、氣推裝置的控制、立體倉庫碼垛機的控制、六自由度并聯(lián)加工中心的控制、數(shù)控車床控制、六自由度搬運機器人的控制、氣動分揀條碼檢測單元的控制以及電源開關(guān)的控制。
9.2.4.加工上料機器手控制
系統(tǒng)提供可視化界面，操作員可以在此對加工上料機器手進行運動控制，該模塊通過網(wǎng)絡(luò)通訊控制上下料搬運分站來實現(xiàn)動作。
9.2.5.四自由度碼垛機控制
系統(tǒng)提供可視化界面，操作員可以在此對四自由度碼垛機進行運動控制，該模塊通過網(wǎng)絡(luò)通訊控制四自由度碼垛機實現(xiàn)各軸動作。
9.2.6.安全管理
設(shè)定操作員的不同權(quán)限，不同權(quán)限可以做不同的事情，例如：系統(tǒng)管理員可以使用所有功能而普通操作員只可以使用其中一項或幾項功能。
9.2.7.系統(tǒng)狀態(tài)
系統(tǒng)提供可視化界面，操作員可以實時監(jiān)控各個設(shè)備的工作狀態(tài)。其中包括各個裝置是否正在運行，各個裝置是否已經(jīng)通電。物流系統(tǒng)中正在分揀的各個物料的所在位置。
整體結(jié)構(gòu)圖
十、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置其他配件說明
10.1.計算機
計算機技術(shù)參數(shù)：主流品牌計算機
處理器：英特爾奔騰D945雙核處理器（3.40GHZ，800MHZ前端總線，2×2MB二級緩存）；
操作系統(tǒng)：正版windows XP專業(yè)版；芯片組：英特爾P965 Express芯片組內(nèi)存；DDR 512M；硬盤：80G；光驅(qū)：DVDRW；圖形：256MB PCI，顯示器：19′液晶顯示器。
10.2.可編程控制器（PLC：S7-200 CPU224）
1、一般性能
S7-200 CPU224的一般性能如下表所示。
S7-200 CPU224一般性能表
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電源電壓
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DC 24V，AC 100~230V
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電源電壓波動
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DC 20.4-28.8V，AC 84-264V（47-63Hz）
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環(huán)境溫度、濕度
|
水平安裝0~550C，垂直安裝0~450C，5~95%
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大氣壓
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860~1080hPa
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|
保護等級
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IP20到IEC529
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輸出給傳感器的電壓
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DC 24V （20.4-28.8V）
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輸出給傳感器的電流
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280mA，電子式短路保護（600mA）
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為擴展模塊提供的輸出電流
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660mA
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程序存儲器
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8K字節(jié)/典型值為2.6K條指令
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數(shù)據(jù)存儲器
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2.5K字
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存儲器子模塊
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1個可插入的存儲器子模塊
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數(shù)據(jù)后備
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整個BD1在EEPROM中無需維護
在RAM中當前的DB1標志位、定時器、計數(shù)器等通過高能電容或電池維持，后備時間190h（400C時120h），插入電池后備200天
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編程語言
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LAD，F(xiàn)BD，STL
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程序結(jié)構(gòu)
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一個主程序塊（可以包括子程序）
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程序執(zhí)行
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自由循環(huán)。中斷控制，定時控制（1~255ms）
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子程序級
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8級
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用戶程序保護
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3級口令保護
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指令集
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邏輯運算、應用功能
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位操作執(zhí)行時間
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0.37μs
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掃描時間監(jiān)控
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300ms（可重啟動）
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內(nèi)部標志位
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256，可保持：EEPROM中0~112
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計數(shù)器
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0~256，可保持：256，6個高速計數(shù)器
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|
定時器
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可保持：256，
4個定時器，1ms~30s
16個定時器，10ms~5min
236個定時器，100ms~54min
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|
接口
|
一個RS485通信接口
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可連接的編程器/PC
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PG740P = 2 * ROMAN II，PG760P = 2 * ROMAN II，PC（AT）
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本機I/O
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數(shù)字量輸入：14，其中4個可用作硬件中斷，14個用于高速功能
數(shù)字量輸出：10，其中2個可用作本機功能，
模擬電位器：2個
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|
可連接的I/O
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數(shù)字量輸入/輸出：最多94/74
模擬量輸入/輸出：最多28/7（或14）
AS接口輸入/輸出：496
|
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最多可接擴展模塊
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7個
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2、輸入特性
S7-200 CPU224的輸入特性如下表所示。
S7-200 CPU224輸入特性表
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類型
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源型或匯型
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輸入電壓
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DC 24V，"1信號"：14-35A，"0信號"：0-5A，
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隔離
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光耦隔離，6點和8點
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輸入電流
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"1信號"：最大4mA
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輸入延遲（額定輸入電壓）
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所有標準輸入：全部0.2-12.8ms（可調(diào)節(jié)）
中斷輸入：（I0.0-0.3）0.2-12.8ms（可調(diào)節(jié)）
高速計數(shù)器：（I0.0-0.5）最大30kHz
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3、輸出特性
S7-200 CPU224輸出特性如下表所示。
表：S7-200 CPU224的輸出特性
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類型
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晶體管輸出型
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繼電器輸出型
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額定負載電壓
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DC 24V（20.4-28.8V）
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DC 24V（4-30V）
AC24-230V（20-250V）
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輸出電壓
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"1信號"：最小DC 20V
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L+/L-
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隔離
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光耦隔離，5點
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繼電器隔離，3點和4點
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最大輸出電流
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"1信號"：0.75A
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"1信號"：2A
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最小輸出電流
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"0信號"：10μsA
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"0信號"：0mA
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輸出開關(guān)容量
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阻性負載：0.75A
燈負載：5W
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阻性負載：2A
燈負載：DC30W，AC200W
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4、擴展單元的主要技術(shù)特性
S7-200系列PLC是模塊式結(jié)構(gòu)，可以通過配接各種擴展模塊來達到擴展功能、擴大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大類擴展模塊。
（1）輸入/輸出擴展模塊 S7-200 CPU上已經(jīng)集成了一定數(shù)量的數(shù)字量I/O點，但如用戶需要多于CPU單元I/O點時，必須對系統(tǒng)做必要的擴展。CPU221無I/O擴展能力，CPU 222最多可連接2個擴展模塊（數(shù)字量或模擬量），而CPU224和CPU226最多可連接7個擴展模塊。
S7-200 PLC系列目前總共提供共5大類擴展模塊：數(shù)字量輸入擴展板EM221（8路擴展輸入）；數(shù)字量輸出擴展板EM222（8路擴展輸出）；數(shù)字量輸入和輸出混合擴展板EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；模擬量輸入擴展板EM231，每個EM231可擴展3路模擬量輸入通道，A/D轉(zhuǎn)換時間為25μs，12位；模擬量輸入和輸出混合擴展模板EM235，每個EM235可同時擴展3路模擬輸入和1路模擬量輸出通道，其中A/D轉(zhuǎn)換時間為25μs，D/A轉(zhuǎn)換時間]100μs，位數(shù)均為12位。
基本單元通過其右側(cè)的擴展接口用總線連接器（插件）與擴展單元左側(cè)的擴展接口相連接。擴展單元正常工作需要+5VDC工作電源，此電源由基本單元通過總線連接器提供，擴展單元的24VDC輸入點和輸出點電源，可由基本單元的24VDC電源供電，但要注意基本單元所提供的最大電流能力。
（2）熱電偶/熱電阻擴展模塊 熱電偶、熱電阻模塊（EM231）是為CPU222，CPU224，CPU226設(shè)計的，S7-200與多種熱電偶、熱電阻的連接備有隔離接口。用戶通過模塊上的DIP開關(guān)來選擇熱電偶或熱電阻的類型，接線方式，測量單位和開路故障的方向。
（3）通訊擴展模塊 除了CPU集成通訊口外，S7-200還可以通過通訊擴展模塊連接成更大的網(wǎng)絡(luò)。S7-200系列目前有兩種通訊擴展模塊：PROFIBUS-DP擴展從站模塊（EM277）和AS-i接口擴展模塊（CP243-2）。
S7-200系列PLC輸入/輸出擴展模塊的主要技術(shù)性能如下表所示。
表：S7-200系列PLC輸入/輸出擴展模塊的主要技術(shù)性能
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類型
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數(shù)字量擴展模塊
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模擬量擴展模塊
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型號
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EM221
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EM222
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EM223
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EM231
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EM232
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EM235
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輸入點
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8
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無
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4/8/16
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3
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無
|
3
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輸出點
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無
|
8
|
4/8/16
|
無
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2
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1
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隔離組點數(shù)
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8
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2
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4
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無
|
無
|
無
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輸入電壓
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DC24V
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|
DC24V
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輸出電壓
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DC24V或AC24-230V
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DC24V或AC24-230V
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A/D轉(zhuǎn)換時間
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<250μs
|
|
<250μs
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分辨率
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12bit
A/D轉(zhuǎn)換
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電壓：12bit
電流：11bit
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12bit
A/D轉(zhuǎn)換
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10.3觸摸屏
基本概述
產(chǎn)地: 亞太 品牌: 光控豹 型號: HX-S121S1R2
套餐類型:官方標配 攝像頭類型:無攝像頭 是否無線:有線 是否觸摸屏:觸摸屏 能效等級:一級 觸摸屏類型: 電阻屏
附加功能:內(nèi)置音箱、升降、可壁掛 屏幕尺寸:12英寸
售后服務(wù):三包 是否寬屏:否 垂直可視角度:145°
黑白響應時間:5毫秒 灰階響應時間:5毫秒 點距:0.291mm 面板類型:TFT 接口類型:DC 音頻 COM/USB
平均亮度:350cd/m^2 分辨率:800x600 水平可視角度:145° 液晶屏種類:完美屏 屏幕比例:4:3 標稱對比度:450:1
屏幕類型:LED 是否自帶音箱:是 適用場景:工業(yè)
參數(shù)性能
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顯示參數(shù)
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整機參數(shù)
|
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屏幕尺寸
|
10.4寸
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整機型號
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HX-S104S1R2
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屏幕比例
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4：3（正屏）
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供電方式
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12V-4A（外置：AC180-240V，50-60Hz）
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面板類型
|
工控A+規(guī)屏 TFT
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最大功率
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48W
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最佳分辨率
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800*600
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外觀顏色
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黑色
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點距
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0.264mm
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外殼材質(zhì)
|
全金屬冷軋板
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平均響應時間
|
5ms
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內(nèi)置喇叭
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無
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對比度
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500：1
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工作溫度/濕度
|
0-60度（20%-65%）
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顯示色彩
|
16.7M
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儲存溫度/濕度
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-10-60度（10%-75%）
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背光壽命
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50000h
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語言菜單
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簡體中文
|
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平均亮度
|
300cd/m2
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安裝方式
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可選
|
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視角
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75/75/75/75
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節(jié)能保護
|
有
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觸摸參數(shù)
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售后質(zhì)保
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觸摸類型
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5線電阻屏單點觸摸
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接口類型
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DG（電源）,VGA+DVI（視頻）,USB（觸摸）等
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感應力度
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40g-250g
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觸摸次數(shù)
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³3500萬次
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支持系統(tǒng)
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Windows、Android
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表明硬度
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³3H
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配件清單
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電源適配器，VGA或DVI線，音頻線，觸摸驅(qū)動軟件
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觸摸方式
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壓力感應
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|
通訊接口
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USB或COM
|
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屏透光率
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³90%
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保修時間
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1年
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屏分辨率
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2048*2048
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保修方式
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送修或寄修
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十一、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置其它技術(shù)參數(shù)
1、系統(tǒng)占地面積：≤6m×16m；
2、電源：三相五線：AC380V ，50Hz；電壓波動范圍±15%；單相：AC220V，50Hz；電壓波動范圍±15%；
3、壓縮空氣運行壓力：0.4 -- 0.6MPa；
4、地坪載荷：³2T/M²；
5、房屋高度：³2.5 m；
6、毛坯或工件材料：鋼、有色金屬、工程塑料；
7、系統(tǒng)可同時滿足30-35名學生進行實驗；
8、系統(tǒng)各組成單元具有足夠的剛度，設(shè)備運行時不會產(chǎn)生干擾正常教學的噪音。
9、工具柜：2臺 規(guī)格：長×寬×高：900×390×1800mm，采用0.6mm冷軋鋼板，表面經(jīng)磷化處理后采用靜電噴塑工藝，中間有兩個抽屜，抽屜上下空間各分為兩層，上面為玻璃柜門，下面為鋼質(zhì)柜門。
十二、機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置提供的文檔資料
12.1 系統(tǒng)實驗指導書機械篇
我公司提供的實驗指導書機械篇不僅提供了教學大綱供學院參考，而且從系統(tǒng)單元層面上詳細介紹了每個模塊單元組成基本設(shè)備的設(shè)計思想、設(shè)計過程、工藝方法、結(jié)構(gòu)組成、計算方法、與實驗相配套的教學內(nèi)容，并在介紹本系統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)上擴展到工業(yè)相關(guān)設(shè)備的基本知識。在每一個模塊或者設(shè)備介紹下，指導書還留有實驗作業(yè)，讓學生充分掌握所了解和學到的專業(yè)知識，并具有較強的動手能力。
12.2 系統(tǒng)實驗指導書控制篇
與機械篇構(gòu)成一樣，系統(tǒng)的介紹了整體及模塊組成設(shè)備的控制原理和方法，闡述了本系統(tǒng)中包含的電氣控制與單片機直至工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)大多數(shù)自動控制知識。并在系統(tǒng)知識范圍內(nèi)預設(shè)了課程試驗作業(yè)，讓學生在本專業(yè)課程基礎(chǔ)上提高自己。并了解和掌握工業(yè)現(xiàn)場所應用到的基本知識。
12.3 系統(tǒng)軟件使用說明書
系統(tǒng)軟件使用說明書著重與軟件安裝使用和注意事項。并介紹二次開發(fā)相關(guān)知識，以及系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)上增加功能的示例等。軟件說明書還包含單個模塊，比如串聯(lián)和并聯(lián)機器人單獨使用的軟件說明書，并配備完善的恢復功能，學生或者教師可在軟件基礎(chǔ)上任意合理更改，最終都能恢復到初始狀態(tài)。
12.4 機器人使用說明書
為單個機器人使用時的硬件與使用說明書。
12.5 機器人實驗指導書
為單個機器人進行教學實驗的指導材料，包括機器人機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的介紹，以及機器人正、逆運動學分析，還有插補運動、軌跡規(guī)劃、點到點運動、裝配、搬運等實驗過程介紹。并具有一定的實驗格式。
12.6 電控布線圖與原理圖
12.7 軟件動態(tài)鏈接庫與二次開發(fā)接口、部分源代碼
12.8 其他外購設(shè)備（數(shù)控車床與元器件等）說明書
常見問題：
1、如果我要購買機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置-中人，是否有安裝、培訓服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)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(wù)的。
2、你們的機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置-中人是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置-中人的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的機器人柔性制造實訓平臺,機器人柔性制造實訓設(shè)備,機器人柔性制造實訓裝置-中人都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權(quán)。
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