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機器人基礎應用實(shí)訓設備
能夠滿(mǎn)足工業(yè)機器人操作與運維、工業(yè)機器人操作編程等職業(yè)技能等級標準（初級、中級）的基礎訓練
一、基本參數要求
1、輸入電源：三相五線(xiàn)制AC 220V±10% 50HZ
2、輸入功率：5kw
3、工作環(huán)境：1） 溫度： -10℃～+40℃
2） 相對濕度：≤90%（+20℃）
3） 海拔高度：≤4000m
4）空氣清潔，無(wú)腐蝕性及爆炸性氣體，無(wú)導電及能破壞絕緣的塵埃
4、設備重量: 120kg
5、安全：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實(shí)驗導線(xiàn)。
二、功能要求
機電一體化基礎實(shí)訓設備要求由一臺六軸工業(yè)機器人、書(shū)寫(xiě)工作站、曲面軌跡工作站、碼垛工作站、實(shí)訓桌、電氣控制部分組成。搭載工業(yè)機器人的基礎應用模塊，可以對機器人的應用進(jìn)行擴展。
1、實(shí)訓臺：實(shí)訓臺桌面能夠安放實(shí)訓模塊、機器人等機械件。鋁鋼結構,帶滾輪（滾輪帶有剎車(chē)）,單面兩抽屜,抽屜采用網(wǎng)孔板,安裝有電器控制部分的電器元件，設備安裝靈活。桌面上要開(kāi)有1個(gè)長(cháng)方形過(guò)線(xiàn)孔，套有工程塑料防護套，避免電線(xiàn)電纜刮傷。
2、工業(yè)機器人要求：要求六軸工業(yè)機器人，系統控制器為工業(yè)級的六軸機器人控制器?？刂葡到y要界面美觀(guān)、操作方便、功能齊全、性能穩定。
控制系統需支持多品牌示教:支持ABB品牌機器人示教器操作界面及ABB的RAPID編程語(yǔ)言，可實(shí)現對機器人本體的示教編程及再現運行。
控制系統開(kāi)放程度要高：提供軌跡插值運算，整合開(kāi)發(fā)套件、運動(dòng)控制函式庫等各項工具，可進(jìn)行應用層的二次開(kāi)發(fā)，提供應用層界面開(kāi)發(fā)DEMO及源碼，滿(mǎn)足高標準下的教學(xué)、研發(fā)需求。
外部通信接口豐富：控制箱需有RS232,RS485,USB,Ethernet,EtherCAT等通訊接口，能滿(mǎn)足教學(xué)、科研場(chǎng)景下與不同外部模塊的通訊要求（支持視覺(jué)模塊應用及開(kāi)發(fā)）。
操作安全性高：在保證本體結構強度的同時(shí)，多軸斷電剎車(chē)，在任何情況下都能保證既“傷不到人”，也“傷不到設備”。
3、碼垛實(shí)訓模塊：碼垛模型分為兩部分：碼垛物料盛放平臺（包含16塊正方形物料、8塊長(cháng)方形物料），碼垛平臺：均采用優(yōu)質(zhì)鋁材制作表面陽(yáng)極氧化處理?？刹捎梦P(pán)夾具對碼垛物料進(jìn)行自由組合進(jìn)行機器人碼垛訓練。
4、曲面TCP實(shí)訓模塊要求：通過(guò)在平面、曲面上蝕刻不同圖形規則的圖案（平行四邊形、橢圓、凹字形圖案等多種不同軌跡圖案），工作站配有焊槍夾具?？赏ㄟ^(guò)焊槍描繪圖形，訓練對機器人基本的點(diǎn)示教，平面直線(xiàn)、曲線(xiàn)運動(dòng)/曲面直線(xiàn)、曲線(xiàn)運動(dòng)的軌跡進(jìn)行模擬焊接。還可以通過(guò)TCP輔助示教裝置訓練機器人的工具坐標建立。
5、書(shū)寫(xiě)工作站要求：書(shū)寫(xiě)工作站由書(shū)寫(xiě)平臺、書(shū)寫(xiě)筆夾具等組成。書(shū)寫(xiě)平臺可供A3紙大小紙張平放、也可根據要求自由更換紙張大小。書(shū)寫(xiě)筆夾具可軸向移動(dòng)，保護在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中筆尖與紙面接觸不造成筆尖損壞。
6、系統仿真軟件模型：系統仿真軟件模型，配套機器人品牌仿真軟件使用。所有模型都與實(shí)物采用1：1比例建模，含系統整體及各組成設備模型，可進(jìn)行相應的仿真訓練、離線(xiàn)編程?？梢园凑找欢ǖ臄祿袷綄雽С龇抡娴臄祿募?，該數據文件可以直接在真實(shí)的多功能多應用工業(yè)機器人設備上。
7、教材
教材要具有實(shí)操與應用技巧、應用案例精析、虛擬仿真、現場(chǎng)編程、工作站系統集成、工業(yè)機器人技術(shù)應用等相關(guān)內容。
8、工業(yè)機器人多品牌仿真及實(shí)操、實(shí)控軟件：能仿真控制至少五種品牌（ABB、KUKA、安川、FANUC、廣數等，）工業(yè)機器人；需構建ABB、KUKA、安川、FANUC、廣數等機器人示教器模擬界面，能分別采用ABB機器人的RAPID編程語(yǔ)言、庫卡機器人的KRL編程語(yǔ)言、安川機器人的INFORM編程語(yǔ)言、FANUC機器人的Karel編程語(yǔ)言和廣數機器人的編程語(yǔ)言等離線(xiàn)模擬示教編程；能仿真示教盒按鍵、菜單、狀態(tài)顯示功能并進(jìn)行編輯和提示。能實(shí)現本次機器人運動(dòng)控制仿真，包括零點(diǎn)標定、手動(dòng)操控、示教編程等。
具有集成功能、預置功能、操作主功能、輔助示教功能。其中，集成功能為多機型、多模式等功能的實(shí)現；預置功能為機器人示教操作前的一些預備工作的設置功能；示教系統操作的主功能為三種模式下的示教操作功能的實(shí)現；輔助示教功能是為了幫助初學(xué)者便于快速的學(xué)習操作及編程而設定的一些參考和錯誤提示功能?？蓪I(yè)機器人電氣硬件的系統設計，包含電控系統、主電路、控制電路、人機界面等器件選型測試，同時(shí)可對設計成果進(jìn)行仿真和驗證。預留二次開(kāi)發(fā)接口，機器人模型和場(chǎng)景用戶(hù)可以自己添加；
軟件需能兼容在本次機器人控制器平臺中運行，能調用控制器底層運動(dòng)控制函數庫，如運動(dòng)、邏輯、工藝等；多品牌示教器虛擬界面能顯示手持示教盒上，通過(guò)在手持示教盒的操控能實(shí)現多品牌示教器界面及編程語(yǔ)言對實(shí)體機器人本體的示教編程及再現運行，實(shí)現實(shí)體機器人點(diǎn)到點(diǎn)、直線(xiàn)、圓弧、連續軌跡等運動(dòng)，搭配周邊設備可實(shí)現碼垛、書(shū)寫(xiě)等應用的實(shí)訓。對本實(shí)訓室工業(yè)機器人電氣硬件的系統設計，包含電控系統、主電路、控制電路、人機界面等器件選型測試，同時(shí)可對設計成果對本實(shí)訓室機器人通訊仿真，驗證，控制。
三、實(shí)訓項目
1、硬件的安裝與調試
1）工業(yè)機器人底座的安裝與調試技術(shù)
2）工業(yè)機器人安裝與調試技術(shù)
3）工業(yè)機器人自動(dòng)換夾具安裝與調試技術(shù)
4）繪圖單元的安裝與調試
5）碼垛工作站的安裝與調試
6）曲面工作站安裝與調試
2、電氣安裝與調試
1）工業(yè)機器人本體與控制器之間的電氣連接與調試技術(shù)
2）工業(yè)機器控制器和PLC之間電氣連接與調試技術(shù)
3）工業(yè)機器人夾具電氣連接與調試技術(shù)
4）供料單元和輸送分揀單元上的傳感器安裝于調試
3、編程調試和應用
1）工業(yè)機器人編程調試軟件的安裝
2）工業(yè)機器人通過(guò)示教器對工業(yè)機器人的運作過(guò)程調試
3）通過(guò)計算機軟件對工業(yè)機器人的運作過(guò)程調試
4）通過(guò)I/0板對機器人運作的控制
5）機器人控制數據庫的建立和應用
6）工業(yè)機器人碼垛運行的編寫(xiě)
7）工業(yè)機器人平面軌跡運行的編寫(xiě)
8）工業(yè)機器人垂直軌跡運行的編寫(xiě)
9）可編程控制器程序的編寫(xiě)和設計
四、設備參數（單套）
一、基本參數要求
1、輸入電源：三相五線(xiàn)制AC 220V±10% 50HZ
2、輸入功率：5kw
3、工作環(huán)境：1） 溫度： -10℃～+40℃
2） 相對濕度：≤90%（+20℃）
3） 海拔高度：≤4000m
4）空氣清潔，無(wú)腐蝕性及爆炸性氣體，無(wú)導電及能破壞絕緣的塵埃
4、設備重量: 120kg
5、安全：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實(shí)驗導線(xiàn)。
機電一體化基礎實(shí)訓設備要求由一臺六軸工業(yè)機器人、書(shū)寫(xiě)工作站、曲面軌跡工作站、碼垛工作站、實(shí)訓桌、電氣控制部分組成。搭載工業(yè)機器人的基礎應用模塊，可以對機器人的應用進(jìn)行擴展。
1、實(shí)訓臺：實(shí)訓臺桌面能夠安放實(shí)訓模塊、機器人等機械件。鋁鋼結構,帶滾輪（滾輪帶有剎車(chē)）,單面兩抽屜,抽屜采用網(wǎng)孔板,安裝有電器控制部分的電器元件，設備安裝靈活。桌面上要開(kāi)有1個(gè)長(cháng)方形過(guò)線(xiàn)孔，套有工程塑料防護套，避免電線(xiàn)電纜刮傷。
2、工業(yè)機器人要求：要求六軸工業(yè)機器人，系統控制器為工業(yè)級的六軸機器人控制器?？刂葡到y要界面美觀(guān)、操作方便、功能齊全、性能穩定。
控制系統需支持多品牌示教:支持ABB品牌機器人示教器操作界面及ABB的RAPID編程語(yǔ)言，可實(shí)現對機器人本體的示教編程及再現運行。
控制系統開(kāi)放程度要高：提供軌跡插值運算，整合開(kāi)發(fā)套件、運動(dòng)控制函式庫等各項工具，可進(jìn)行應用層的二次開(kāi)發(fā)，提供應用層界面開(kāi)發(fā)DEMO及源碼，滿(mǎn)足高標準下的教學(xué)、研發(fā)需求。
外部通信接口豐富：控制箱需有RS232,RS485,USB,Ethernet,EtherCAT等通訊接口，能滿(mǎn)足教學(xué)、科研場(chǎng)景下與不同外部模塊的通訊要求（支持視覺(jué)模塊應用及開(kāi)發(fā)）。
操作安全性高：在保證本體結構強度的同時(shí)，多軸斷電剎車(chē)，在任何情況下都能保證既“傷不到人”，也“傷不到設備”。
3、碼垛實(shí)訓模塊：碼垛模型分為兩部分：碼垛物料盛放平臺（包含16塊正方形物料、8塊長(cháng)方形物料），碼垛平臺：均采用優(yōu)質(zhì)鋁材制作表面陽(yáng)極氧化處理?？刹捎梦P(pán)夾具對碼垛物料進(jìn)行自由組合進(jìn)行機器人碼垛訓練。
4、曲面TCP實(shí)訓模塊要求：通過(guò)在平面、曲面上蝕刻不同圖形規則的圖案（平行四邊形、橢圓、凹字形圖案等多種不同軌跡圖案），工作站配有焊槍夾具?？赏ㄟ^(guò)焊槍描繪圖形，訓練對機器人基本的點(diǎn)示教，平面直線(xiàn)、曲線(xiàn)運動(dòng)/曲面直線(xiàn)、曲線(xiàn)運動(dòng)的軌跡進(jìn)行模擬焊接。還可以通過(guò)TCP輔助示教裝置訓練機器人的工具坐標建立。
5、書(shū)寫(xiě)工作站要求：書(shū)寫(xiě)工作站由書(shū)寫(xiě)平臺、書(shū)寫(xiě)筆夾具等組成。書(shū)寫(xiě)平臺可供A3紙大小紙張平放、也可根據要求自由更換紙張大小。書(shū)寫(xiě)筆夾具可軸向移動(dòng)，保護在書(shū)寫(xiě)過(guò)程中筆尖與紙面接觸不造成筆尖損壞。
6、系統仿真軟件模型：系統仿真軟件模型，配套機器人品牌仿真軟件使用。所有模型都與實(shí)物采用1：1比例建模，含系統整體及各組成設備模型，可進(jìn)行相應的仿真訓練、離線(xiàn)編程?？梢园凑找欢ǖ臄祿袷綄雽С龇抡娴臄祿募?，該數據文件可以直接在真實(shí)的多功能多應用工業(yè)機器人設備上。
7、教材
教材要具有實(shí)操與應用技巧、應用案例精析、虛擬仿真、現場(chǎng)編程、工作站系統集成、工業(yè)機器人技術(shù)應用等相關(guān)內容。
8、工業(yè)機器人多品牌仿真及實(shí)操、實(shí)控軟件：能仿真控制至少五種品牌（ABB、KUKA、安川、FANUC、廣數等，）工業(yè)機器人；需構建ABB、KUKA、安川、FANUC、廣數等機器人示教器模擬界面，能分別采用ABB機器人的RAPID編程語(yǔ)言、庫卡機器人的KRL編程語(yǔ)言、安川機器人的INFORM編程語(yǔ)言、FANUC機器人的Karel編程語(yǔ)言和廣數機器人的編程語(yǔ)言等離線(xiàn)模擬示教編程；能仿真示教盒按鍵、菜單、狀態(tài)顯示功能并進(jìn)行編輯和提示。能實(shí)現本次機器人運動(dòng)控制仿真，包括零點(diǎn)標定、手動(dòng)操控、示教編程等。
具有集成功能、預置功能、操作主功能、輔助示教功能。其中，集成功能為多機型、多模式等功能的實(shí)現；預置功能為機器人示教操作前的一些預備工作的設置功能；示教系統操作的主功能為三種模式下的示教操作功能的實(shí)現；輔助示教功能是為了幫助初學(xué)者便于快速的學(xué)習操作及編程而設定的一些參考和錯誤提示功能?？蓪I(yè)機器人電氣硬件的系統設計，包含電控系統、主電路、控制電路、人機界面等器件選型測試，同時(shí)可對設計成果進(jìn)行仿真和驗證。預留二次開(kāi)發(fā)接口，機器人模型和場(chǎng)景用戶(hù)可以自己添加；
軟件需能兼容在本次機器人控制器平臺中運行，能調用控制器底層運動(dòng)控制函數庫，如運動(dòng)、邏輯、工藝等；多品牌示教器虛擬界面能顯示手持示教盒上，通過(guò)在手持示教盒的操控能實(shí)現多品牌示教器界面及編程語(yǔ)言對實(shí)體機器人本體的示教編程及再現運行，實(shí)現實(shí)體機器人點(diǎn)到點(diǎn)、直線(xiàn)、圓弧、連續軌跡等運動(dòng)，搭配周邊設備可實(shí)現碼垛、書(shū)寫(xiě)等應用的實(shí)訓。對本實(shí)訓室工業(yè)機器人電氣硬件的系統設計，包含電控系統、主電路、控制電路、人機界面等器件選型測試，同時(shí)可對設計成果對本實(shí)訓室機器人通訊仿真，驗證，控制。
三、實(shí)訓項目
1、硬件的安裝與調試
1）工業(yè)機器人底座的安裝與調試技術(shù)
2）工業(yè)機器人安裝與調試技術(shù)
3）工業(yè)機器人自動(dòng)換夾具安裝與調試技術(shù)
4）繪圖單元的安裝與調試
5）碼垛工作站的安裝與調試
6）曲面工作站安裝與調試
2、電氣安裝與調試
1）工業(yè)機器人本體與控制器之間的電氣連接與調試技術(shù)
2）工業(yè)機器控制器和PLC之間電氣連接與調試技術(shù)
3）工業(yè)機器人夾具電氣連接與調試技術(shù)
4）供料單元和輸送分揀單元上的傳感器安裝于調試
3、編程調試和應用
1）工業(yè)機器人編程調試軟件的安裝
2）工業(yè)機器人通過(guò)示教器對工業(yè)機器人的運作過(guò)程調試
3）通過(guò)計算機軟件對工業(yè)機器人的運作過(guò)程調試
4）通過(guò)I/0板對機器人運作的控制
5）機器人控制數據庫的建立和應用
6）工業(yè)機器人碼垛運行的編寫(xiě)
7）工業(yè)機器人平面軌跡運行的編寫(xiě)
8）工業(yè)機器人垂直軌跡運行的編寫(xiě)
9）可編程控制器程序的編寫(xiě)和設計
四、設備參數（單套）
| 序號 | 名稱(chēng) | 主要技術(shù)參數 | 數量 | 單位 | 備注 | |||
| 1 | 實(shí)訓臺 | 實(shí)訓臺尺寸：1400*950*1550，鋁鋼結構,帶滾輪（滾輪帶有剎車(chē)）,單面兩抽屜,抽屜采用網(wǎng)孔板,安裝有電器控制部分的電器元件，設備安裝靈活。桌面上開(kāi)有1個(gè)長(cháng)方形過(guò)線(xiàn)孔，套有工程塑料防護套，避免電線(xiàn)電纜刮傷。 | 1 | 臺 | ||||
| 2 | 書(shū)寫(xiě)工作站 | 包含書(shū)寫(xiě)平臺，采用A4紙、書(shū)寫(xiě)筆、書(shū)寫(xiě)筆夾具等組成 | 1 | 套 | ||||
| 3 | 碼垛單元 |
由單元底板、物料存放版、碼垛底板組成。底板表面經(jīng)過(guò)電鍍處理。 物料尺寸：175*45*5mm 10塊。 |
1 | 套 | ||||
| 4 | 曲面TCP實(shí)訓單元 | 曲面TCP實(shí)訓模塊，底板表面經(jīng)過(guò)電鍍處理，TCP軌跡實(shí)訓板采用鋁合金，表面經(jīng)過(guò)鋁化處理。平面、曲面上蝕刻不同圖形規則的圖案（平行四邊形、五角星、橢圓、風(fēng)車(chē)圖案、凹字形圖案等多種不同軌跡圖案），且該模型左前方配有TCP示教輔助裝置。 | 1 | 套 | ||||
| 7 | 可編程控制器 |
供電電源：AC100-240 64K大容量的RAM存儲器 主機 32入/32出 晶體管輸出 內置獨立3軸100kHz定位功能(晶體管輸出型) |
1 | 只 | ||||
| 8 | 人機界面 | 7寸，串口，USB口，以太網(wǎng)口，人機界面產(chǎn)品的設計符合工業(yè)環(huán)境。 | 1 | 只 | ||||
| 10 | 按鈕單元 | 指示燈3只；按鈕2只；急停按鈕1只；轉換開(kāi)關(guān)1只;17位接線(xiàn)端子1條；鐵盒子1只。 | 1 | 只 | ||||
| 11 | 開(kāi)關(guān)電源 | 規格：24V 6A | 1 | 只 | ||||
| 12 | 三層端子 | 輸入13位，輸出16位；共三層，一層為電源負極端子、二層為信號端子、三層為電源正極端子。帶有模組安裝。 | 2 | 只 | ||||
| 13 | 信號連接電纜1 | 15芯D型接頭連接電纜，長(cháng)度3m。 | 1 | 條 | ||||
| 14 | 信號連接電纜2 | 17芯D型接頭連接電纜，長(cháng)度3m。 | 1 | 條 | ||||
| 15 | 單相漏電開(kāi)關(guān) | 型號：DZ47LE-32 C32 | 1 | 只 | ||||
| 16 | 繼電器 | 型號：松下 DC24V | 10 | 只 | ||||
| 17 | 無(wú)油空氣壓縮機（空壓機） | W58 | 1 | 臺 | ||||
| 18 | 六軸機器人 |
具有6個(gè)自由度，串聯(lián)關(guān)節型工業(yè)級；到達距離475-580mm；承重能力≤3kg；各軸運動(dòng)范圍：軸1旋轉范圍≤+165°～ -165°，軸2手臂旋轉范圍≤+110°～ -110°，軸3手臂旋轉范圍≥+70°～ -90°，軸4手腕旋轉范圍≤+160°～ -160°，軸5彎曲旋轉范圍≤+120°～ -120°，軸6翻轉旋轉范圍≤+400°～ -400°。提供機器人控制原代碼，供學(xué)校二次開(kāi)發(fā)。機器人控制方面需提供軌跡插值運算，整合開(kāi)發(fā)套件、運動(dòng)控制函式庫等各項工具，提供源碼及開(kāi)發(fā)DEMO。 1、控制器能兼容運行多品牌仿真及實(shí)操、實(shí)控軟件，通過(guò)軟件中的多品牌虛擬示教界面及編程語(yǔ)言實(shí)現機器人點(diǎn)到點(diǎn)、直線(xiàn)、圓弧、連續軌跡等運動(dòng)控制；包括（1）手寫(xiě)輸入字體，機器人復現；（2）通過(guò)示教器虛擬仿真示教編程，數模再現運行；（3）在線(xiàn)示教編程，通過(guò)示教器在線(xiàn)編程，實(shí)體機器人與數模機器人同步再現自動(dòng)運行。 2、控制器所搭載的自主品牌系統需提供軌跡插值運算，整合開(kāi)發(fā)套件、運動(dòng)控制函式庫等各項工具，提供源碼及開(kāi)發(fā)DEMO，可滿(mǎn)足高標準下的教學(xué)、研發(fā)需求。 3、搭載的控制系統編程語(yǔ)言可中英文切換，編程操作直觀(guān)方便，系統長(cháng)時(shí)間運行穩定可靠，*多可控制8軸。 4、要求機器人主體以及外殼采用非金屬高強度輕質(zhì)材料制成。操作安全性高：本體采用由先進(jìn)制造工藝高強度輕質(zhì)材料制成，在保證本體結構強度的同時(shí)，大大提高了其操作時(shí)安全性，電機也可限扭矩輸出，多軸斷電剎車(chē)，在任何情況下都能保證既“傷不到人”，也“傷不到設備”, 大幅降低六軸機器人的上手使用門(mén)檻，為安全教學(xué)和科研保駕護航。 5、要求外部通信接口豐富：控制箱具有RS232,RS485,USB,Ethernet,EtherCAT等通訊接口，能滿(mǎn)足教學(xué)、科研場(chǎng)景下與不同外部模塊的通訊要求。 6、工業(yè)器人應用技術(shù)控制系統軟件：要求具有機器人程序編輯與目標點(diǎn)定位、機器人動(dòng)作控制、實(shí)驗對象動(dòng)作控制、數據通信等功能。 |
1 | 套 | ||||
| 19 | 實(shí)訓臺方凳 |
桌面：防靜電膠皮全面覆蓋桌面，面板選用三聚氰胺聚合板，厚度不小于25mm。 凳架：鋼架結構，鋼管壁厚不小于1.2mm，橫截面不小于40*40mm，防銹漆采用靜電噴涂工藝 |
4 | 把 | ||||
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