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工業(yè)機器人綜合應(yīng)用實訓(xùn)平臺

    LG-BCF01型 工業(yè)機器人綜合實訓(xùn)平臺是專門針對工業(yè)機器人領(lǐng)域的一套實訓(xùn)實驗教學(xué)系統(tǒng)，按照模塊化結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，主要由六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人、PLC模塊、電氣控制系統(tǒng)等組成，可進行工業(yè)機器人相關(guān)技術(shù)開發(fā)、維護維修、示教等方面專項實訓(xùn)教學(xué)，能夠完成關(guān)鍵設(shè)備的特性和參數(shù)設(shè)置、工業(yè)機器人手動控制及基本參數(shù)設(shè)置、工業(yè)機器人IO通信及PLC信息交互、工業(yè)機器人單軸運動與線性運動控制、工業(yè)機器人工具TCP參數(shù)標定、工業(yè)機器人工件坐標系參數(shù)標定及多坐標系切換、基于關(guān)鍵點的軌跡編程、模擬碼垛工藝應(yīng)用編程、工業(yè)機器人與PLC的通訊與聯(lián)調(diào)、觸摸屏控制應(yīng)用等實訓(xùn)任務(wù)。

一、工業(yè)機器人參數(shù)要求

采用六自由度工業(yè)機器人系統(tǒng)，由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉(zhuǎn)換器和抓取機構(gòu)組成。
1、機器人本體由六自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實訓(xùn)桌上，具有6個自由度，串聯(lián)關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝
2、第1軸工作范圍：≧+170°/-170°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。
3、第2軸工作范圍：≧+110°/-110°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。
4、第3軸工作范圍：≧+40°/-220°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。
5、第4軸工作范圍：≧+180°/-180°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。
6、第5軸工作范圍：≧+125°/-125°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。
7、第6軸工作范圍：+360°/-360°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。
8、最大臂展：≧600mm
9、有效負載：≧5kg
10、整機重量：≧23.50KG
11、防護等級：≧IP65
12、重復(fù)定位精度：≦±0.05mm
二、實訓(xùn)臺及相關(guān)配件：
1、整個平臺為立式結(jié)構(gòu)，主要框架和工作面采用工業(yè)鋁型材搭建，電器柜可以安裝工控機、IO口擴展板、電磁閥安裝位置、變頻器安裝位置、PLC安裝位置，電氣接線部分為抽屜式結(jié)構(gòu)，便于接線，預(yù)留擴展區(qū)域，便于設(shè)備的擴展。工作平臺為可以靈活安裝各功能模塊的導(dǎo)槽式或矩陣螺絲孔式。尺寸：≥1400mm×1000mm×900mm；材料：鋁合金+鋼板；平臺面板為多用途可擴展設(shè) 計方式，擴展靈活；采用氣動夾具：最大負載能力：≥3kg；最大抓取范圍：≥15cm×15cm；最高抓取精度：≥1mm；帶安裝機架。
2、觸摸屏：≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；組態(tài)：嵌入式組態(tài)；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機連接的端口線。
3、物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金屬材質(zhì)；數(shù)量：≥10個。
4、PLC：S7-200 SMART，CPU ST60，DC/DC/DC，機載 I/O：36個24V DC 數(shù)字輸入；24 DO 24V DC；電源：直流 20.4-28.8V DC， 程序存儲器/數(shù)據(jù)存儲器 50 KB。
5、氣源氣路：采用無油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調(diào)壓過濾器、氣路等氣動元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。
★投標時提供工業(yè)機器人實訓(xùn)平臺省級或以上檢測單位出具的檢測報告。
三、主要功能板塊：
1、分揀搬運碼垛： 配備圓形、三角形、方形等物料模板；機器人可精準完成各種形狀物料分揀搬運；可擴充配置視覺組件，選配視覺條件下可完成全自動分揀（含顏色、位置、坐標、角度等識別）；

2、流水線模塊：流水線應(yīng)用場景與工廠實際物流情況相似，可進行機器人點位示教編程與調(diào)試，可根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容不同而設(shè)置不同挑選形式，可根據(jù)工件不同采用不同的夾取夾具。

3、立體倉庫：存儲自動裝配工件；倉位數(shù)量：≥3列3層9個；倉位承重：≥2Kg；倉位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件種類：≥3種9個；工件模塊包括自動裝配母件、子件等。

4、工業(yè)機器人末端安裝電磁吸盤，可匹配多種夾具。同時至少配備4種工裝夾具，夾具有專門的工具架安放，每個夾具的負重至少在3kg以上。按照實訓(xùn)項目的要求可分別配合工業(yè)機器人完成物料夾取、軌跡模擬、寫字繪圖等工作。

★5、云智能實驗室安全管理系統(tǒng)
本平臺將無線傳輸、信息處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用用于自動化遠程控制。設(shè)備端運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)參數(shù)等上傳至云平臺。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層、傳輸層和應(yīng)用層關(guān)聯(lián)掌握數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù)。
(1)電壓、電流等模擬量數(shù)據(jù)顯示。
(2)輸入開關(guān)監(jiān)控，輸出開關(guān)等數(shù)字量控制。
(3)遠程控制啟停狀態(tài)，給定輸出電壓值的。
(4)顯示輸入輸出電壓值的歷史數(shù)據(jù)
(5)可按照日期、日間進行查詢歷史數(shù)進行查詢。
(6)報警信號為PLC主機模擬量采集數(shù)值或者開關(guān)量可以自由設(shè)定，如當模擬量輸入超過設(shè)定電壓時產(chǎn)生報警，通過物聯(lián)網(wǎng)自動化應(yīng)用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設(shè)置的終端推送報警信號，每臺設(shè)備可對應(yīng)多個終端設(shè)備。
(7)通過手機端可以實現(xiàn)遠程控制PLC的輸出及監(jiān)視PLC的輸入狀態(tài)變化。
(8)數(shù)據(jù)顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數(shù)值，輸出電壓監(jiān)控，開關(guān)狀態(tài)輸入，開關(guān)控制輸出，以及云端連接二維碼。
(9)聯(lián)網(wǎng)設(shè)置界面：設(shè)置現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。
需提供云智能實驗室安全管理系統(tǒng)軟件著作權(quán)證書原件備查，并現(xiàn)場演示1-3項功能視頻。
★6、實驗室智能電源管理系統(tǒng)
實訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)由主電路、控制電路、檢測保護電路、顯示電路、語音報警電路等組成，整個實驗室配置一套管理系統(tǒng)。投標時現(xiàn)場演示以下7.1-7.4項功能視頻。
主要功能：
6.1上電系統(tǒng)自測
（1）主電路及控制電路上電后對線路系統(tǒng)進行輸入電壓的過壓、欠壓；線路對地漏電；輸出負載過流的檢測，任一故障存在電源輸出斷開。
（2）故障內(nèi)容有相應(yīng)文字顯示。
（3）對故障進行語音報警。
6.2運行檢測保護
（1）輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現(xiàn)將自動跳閘，實施保護。
（2）對故障進行語音報警。
（3）保護閥值可進行現(xiàn)場設(shè)置。
6.3漏電功能測試
（1）按下漏電測試按鈕，裝置會自動提供一個漏電測試信號，使保護器跳閘。
（2）重新進行上電進入自己檢測狀態(tài)，文字顯示“開機檢測中....”，無故障情況下，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)恢復(fù)供電。
6.4過壓保護
（1）運行中，出現(xiàn)輸入過壓，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（2）對應(yīng)的“過壓相”進行文字顯示。
（3）語音播報“線路過壓，請注意”。
6.5過流保護
（1）運行中，三相電源中任一相出現(xiàn)過流，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（2）對應(yīng)的“過流相”進行文字提示。
（3）語音播報“線路過流，請注意”
6.6漏電保護
（1）運行中，三相中任一相出現(xiàn)漏電，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（2）對“漏電”進行文字顯示。
（3）語音播報“線路漏電，請注意”。
6.7電源監(jiān)控
（1）可對各相電壓進行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±5V
（2）可對各相電流進行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±0.1A
（3）高壓保護電壓設(shè)置：
①設(shè)置范圍<300V，輸入1A;
②動作時間：2-5S，輸入單位0.1S
（4）欠壓保護電壓設(shè)置：
①設(shè)置范圍：>154V，輸入單位1V
②動作時間：2-5S，輸入單位0.1S
(5)過流保護電流設(shè)置：
①設(shè)置范圍：<20A,輸入單位0.01A;
②動作時間：0.5-2S，輸入單位0.1S
★投標時提供工業(yè)機器人實訓(xùn)平臺省級或以上第三方機構(gòu)出具的檢測報告原件備查。
四、實訓(xùn)平臺可完成的實訓(xùn)項目
1、工業(yè)機器人現(xiàn)場編程與實訓(xùn)操作
2、PLC與工業(yè)機器人的通訊技術(shù)實訓(xùn)
3、PLC對工業(yè)機器人的電氣集成控制應(yīng)用
4、工業(yè)機器人模擬軌跡實訓(xùn)
5、工業(yè)機器人搬運與碼垛工藝的應(yīng)用
6、工業(yè)機器人復(fù)雜裝配體的組裝實訓(xùn)
7、PLC基本功能實訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、基本指令、接線、編程下載等） 
8、觸摸屏的編程與應(yīng)用
9、氣動控制元件的安裝與調(diào)試
10、機器人末端夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計認知
11、智能視覺圖像輸入編輯與調(diào)試
12、 智能視覺結(jié)果給出編輯與調(diào)試
13、智能視覺顏色比對測量
14、智能視覺編號比對測量
15、智能視覺尺寸比對測量
16、 智能視覺角度測量
17、 智能視覺系統(tǒng)與工業(yè)機器人綜合應(yīng)用
五、教學(xué)配套資源：
（一）教學(xué)課件資源
★1、工業(yè)機器人課程資源
（1）工業(yè)機器人的概述：工業(yè)機器人的定義、發(fā)展與應(yīng)用、基本組成及技術(shù)參數(shù)、工業(yè)機器人的分類；
（2）工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)：工業(yè)機器人的1軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的2軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的3軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的4軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的5軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的6軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的機身結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的行走結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的驅(qū)動裝置和傳動單元；
（3）工業(yè)機器人的運動學(xué)與動力學(xué)：工業(yè)機器人的連桿參數(shù)和齊次坐標變換矩陣。
（4）工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)：工業(yè)機器人控制裝置、工業(yè)機器人驅(qū)動裝置、工業(yè)機器人檢測裝置；
（5）工業(yè)機器人的編程：工業(yè)機器人的編程方式、工業(yè)機器人的示教編程、工業(yè)機器人的編程語言、工業(yè)機器人的語言系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能、常用工業(yè)機器人編程語言、工業(yè)機器人的離線編程、工業(yè)機器人的離線編程仿真軟件及編程示例；
（6）工業(yè)機器人的典型應(yīng)用：焊接機器人的應(yīng)用、搬運機器人的應(yīng)用、碼垛機器人的應(yīng)用、涂裝機器人的應(yīng)用、裝配機器人的應(yīng)用；
（7）提供汽車生產(chǎn)線工業(yè)機器人應(yīng)用的高清視頻。
★2、PLC編程教學(xué)課件資源
（1）S7-1200PLC的認知：S7-1200PLC簡介、S7-1200PLC工作原理及運行模式、S7-1200PLC特點、S7-1200PLC擴展功能、PLC應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)；
（2）TIA博圖軟件的使用：TIA 博圖集成軟件開發(fā)平臺、TIA 博圖集成軟件簡介、入門實例；
（3）控制單元的程序設(shè)計、指令編寫、硬件選型和設(shè)計、課后思考與練習(xí)等內(nèi)容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機的星三角降壓啟動、運料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動機組的啟停控制、HMI控制液體混合、G120變頻器的電機控制。
（4）小型自動化生產(chǎn)線的設(shè)計
課件資源具有產(chǎn)品的搬運、檢測和傳輸分揀功能，整個系統(tǒng)由送料單元、機械手搬運單元、步進電機多點定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項目設(shè)計要求如下：
1）本設(shè)計的要求使用通過觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產(chǎn)線的自動運行。生產(chǎn)線通電以后，系統(tǒng)自行檢測初始狀態(tài)是否滿足運行條件，如不滿足則自行復(fù)位或手動調(diào)整，若滿足則觸摸屏顯示準備就緒；
2）在準備就緒的情況下，按下啟動按鈕，生產(chǎn)線開始按順序運行，供料單元開始工作，電機驅(qū)動轉(zhuǎn)盤將工件送到物料臺上；電機運行10秒后，若物料臺光電開關(guān)沒有檢測到物料，說明已沒有物料，開始報警；若檢測到物料，則一號搬運機械手開始動作；
3）物料臺有料，一號機械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機械手上升縮回并旋轉(zhuǎn)到右側(cè)限位；然后機械手伸出下降將工件放到步進電機輸送單元的供料臺上，一號搬運機械手恢復(fù)到初始狀態(tài)，等待下一次運行；
4）當步進電機輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進電機前往高度檢測單元進行檢測；到達后通過超聲波傳感器進行高度檢測，檢測完畢后；步進電機運行到二號搬運機械手位置；   
5）到達二號搬運機械手位置后；二號搬運機械手伸出、爪夾取工件，機架臺上升，旋轉(zhuǎn)到右限位，伸出手臂，機架臺下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時二號搬運機械手復(fù)位；
6）當傳送帶單元傳感器檢測到工件時，傳送帶開始工作，根據(jù)工件的顏色、材料進行分揀；分揀結(jié)束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運行。
（5）用戶手冊：包括與S7-1200、有關(guān)硬件、軟件和通信的手冊，數(shù)量不少于二十多種。
★課件資源提供詳細的配件實物圖片及參數(shù)功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設(shè)計、氣動原理圖、電氣原理圖、硬件組態(tài)等，圖文并茂。投標時提供內(nèi)容相對應(yīng)的不少于十張的課件截圖。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實訓(xùn)設(shè)備 實訓(xùn)裝置 實驗設(shè)備 教學(xué)設(shè)備 教學(xué)儀器 實驗平臺 實訓(xùn)臺 考核裝置 實驗裝置 數(shù)控技術(shù) 實訓(xùn)考核 技能實訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 實驗系統(tǒng) 數(shù)控軟件 數(shù)控實訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 職教設(shè)備 實訓(xùn)車床 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實驗 變頻調(diào)速 PLC實訓(xùn) 單片機 實訓(xùn)平臺
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