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工業(yè)機器人綜合應用實(shí)訓平臺

    LG-BCF01型 工業(yè)機器人綜合實(shí)訓平臺是專(zhuān)門(mén)針對工業(yè)機器人領(lǐng)域的一套實(shí)訓實(shí)驗教學(xué)系統，按照模塊化結構進(jìn)行設計，主要由六關(guān)節工業(yè)機器人、PLC模塊、電氣控制系統等組成，可進(jìn)行工業(yè)機器人相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、維護維修、示教等方面專(zhuān)項實(shí)訓教學(xué)，能夠完成關(guān)鍵設備的特性和參數設置、工業(yè)機器人手動(dòng)控制及基本參數設置、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(dòng)與線(xiàn)性運動(dòng)控制、工業(yè)機器人工具TCP參數標定、工業(yè)機器人工件坐標系參數標定及多坐標系切換、基于關(guān)鍵點(diǎn)的軌跡編程、模擬碼垛工藝應用編程、工業(yè)機器人與PLC的通訊與聯(lián)調、觸摸屏控制應用等實(shí)訓任務(wù)。

一、工業(yè)機器人參數要求

采用六自由度工業(yè)機器人系統，由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉換器和抓取機構組成。
1、機器人本體由六自由度關(guān)節組成，固定在型材實(shí)訓桌上，具有6個(gè)自由度，串聯(lián)關(guān)節型工業(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°，最大旋轉速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。
3、第2軸工作范圍：≧+110°/-110°，最大旋轉速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。
4、第3軸工作范圍：≧+40°/-220°，最大旋轉速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。
5、第4軸工作范圍：≧+180°/-180°，最大旋轉速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。
6、第5軸工作范圍：≧+125°/-125°，最大旋轉速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。
7、第6軸工作范圍：+360°/-360°，最大旋轉速度≧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、重復定位精度：≦±0.05mm
二、實(shí)訓臺及相關(guān)配件：
1、整個(gè)平臺為立式結構，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(xiàn)部分為抽屜式結構，便于接線(xiàn)，預留擴展區域，便于設備的擴展。工作平臺為可以靈活安裝各功能模塊的導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 計方式，擴展靈活；采用氣動(dòng)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(xiàn)和工控機連接的端口線(xiàn)。
3、物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金屬材質(zhì)；數量：≥10個(gè)。
4、PLC：S7-200 SMART，CPU ST60，DC/DC/DC，機載 I/O：36個(gè)24V DC 數字輸入；24 DO 24V DC；電源：直流 20.4-28.8V DC， 程序存儲器/數據存儲器 50 KB。
5、氣源氣路：采用無(wú)油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調壓過(guò)濾器、氣路等氣動(dòng)元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。
★投標時(shí)提供工業(yè)機器人實(shí)訓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(jué)組件，選配視覺(jué)條件下可完成全自動(dòng)分揀（含顏色、位置、坐標、角度等識別）；

2、流水線(xiàn)模塊：流水線(xiàn)應用場(chǎng)景與工廠(chǎng)實(shí)際物流情況相似，可進(jìn)行機器人點(diǎn)位示教編程與調試，可根據學(xué)習內容不同而設置不同挑選形式，可根據工件不同采用不同的夾取夾具。

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

4、工業(yè)機器人末端安裝電磁吸盤(pán)，可匹配多種夾具。同時(shí)至少配備4種工裝夾具，夾具有專(zhuān)門(mén)的工具架安放，每個(gè)夾具的負重至少在3kg以上。按照實(shí)訓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(xiě)字繪圖等工作。

★5、云智能實(shí)驗室安全管理系統
本平臺將無(wú)線(xiàn)傳輸、信息處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用用于自動(dòng)化遠程控制。設備端運行狀態(tài)、數據參數等上傳至云平臺。物聯(lián)網(wǎng)系統的傳感層、傳輸層和應用層關(guān)聯(lián)掌握數據與分析數據。
(1)電壓、電流等模擬量數據顯示。
(2)輸入開(kāi)關(guān)監控，輸出開(kāi)關(guān)等數字量控制。
(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據
(5)可按照日期、日間進(jìn)行查詢(xún)歷史數進(jìn)行查詢(xún)。
(6)報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開(kāi)關(guān)量可以自由設定，如當模擬量輸入超過(guò)設定電壓時(shí)產(chǎn)生報警，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過(guò)云平臺向設置的終端推送報警信號，每臺設備可對應多個(gè)終端設備。
(7)通過(guò)手機端可以實(shí)現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態(tài)變化。
(8)數據顯示畫(huà)面：畫(huà)面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸入，開(kāi)關(guān)控制輸出，以及云端連接二維碼。
(9)聯(lián)網(wǎng)設置界面：設置現場(chǎng)數據連接云平臺后臺數據庫管理。
需提供云智能實(shí)驗室安全管理系統軟件著(zhù)作權證書(shū)原件備查，并現場(chǎng)演示1-3項功能視頻。
★6、實(shí)驗室智能電源管理系統
實(shí)訓室總體智能電源管理系統由主電路、控制電路、檢測保護電路、顯示電路、語(yǔ)音報警電路等組成，整個(gè)實(shí)驗室配置一套管理系統。投標時(shí)現場(chǎng)演示以下7.1-7.4項功能視頻。
主要功能：
6.1上電系統自測
（1）主電路及控制電路上電后對線(xiàn)路系統進(jìn)行輸入電壓的過(guò)壓、欠壓；線(xiàn)路對地漏電；輸出負載過(guò)流的檢測，任一故障存在電源輸出斷開(kāi)。
（2）故障內容有相應文字顯示。
（3）對故障進(jìn)行語(yǔ)音報警。
6.2運行檢測保護
（1）輸入過(guò)壓、欠壓、輸出過(guò)流、漏電，任一故障出現將自動(dòng)跳閘，實(shí)施保護。
（2）對故障進(jìn)行語(yǔ)音報警。
（3）保護閥值可進(jìn)行現場(chǎng)設置。
6.3漏電功能測試
（1）按下漏電測試按鈕，裝置會(huì )自動(dòng)提供一個(gè)漏電測試信號，使保護器跳閘。
（2）重新進(jìn)行上電進(jìn)入自己檢測狀態(tài)，文字顯示“開(kāi)機檢測中....”，無(wú)故障情況下，實(shí)訓室智能電源管理系統恢復供電。
6.4過(guò)壓保護
（1）運行中，出現輸入過(guò)壓，實(shí)訓室智能電源管理系統將跳閘。
（2）對應的“過(guò)壓相”進(jìn)行文字顯示。
（3）語(yǔ)音播報“線(xiàn)路過(guò)壓，請注意”。
6.5過(guò)流保護
（1）運行中，三相電源中任一相出現過(guò)流，實(shí)訓室智能電源管理系統將跳閘。
（2）對應的“過(guò)流相”進(jìn)行文字提示。
（3）語(yǔ)音播報“線(xiàn)路過(guò)流，請注意”
6.6漏電保護
（1）運行中，三相中任一相出現漏電，實(shí)訓室智能電源管理系統將跳閘。
（2）對“漏電”進(jìn)行文字顯示。
（3）語(yǔ)音播報“線(xiàn)路漏電，請注意”。
6.7電源監控
（1）可對各相電壓進(jìn)行數值顯示及曲線(xiàn)顯示，顯示精度±5V
（2）可對各相電流進(jìn)行數值顯示及曲線(xiàn)顯示，顯示精度±0.1A
（3）高壓保護電壓設置：
①設置范圍<300V，輸入1A;
②動(dòng)作時(shí)間：2-5S，輸入單位0.1S
（4）欠壓保護電壓設置：
①設置范圍：>154V，輸入單位1V
②動(dòng)作時(shí)間：2-5S，輸入單位0.1S
(5)過(guò)流保護電流設置：
①設置范圍：<20A,輸入單位0.01A;
②動(dòng)作時(shí)間：0.5-2S，輸入單位0.1S
★投標時(shí)提供工業(yè)機器人實(shí)訓平臺省級或以上第三方機構出具的檢測報告原件備查。
四、實(shí)訓平臺可完成的實(shí)訓項目
1、工業(yè)機器人現場(chǎng)編程與實(shí)訓操作
2、PLC與工業(yè)機器人的通訊技術(shù)實(shí)訓
3、PLC對工業(yè)機器人的電氣集成控制應用
4、工業(yè)機器人模擬軌跡實(shí)訓
5、工業(yè)機器人搬運與碼垛工藝的應用
6、工業(yè)機器人復雜裝配體的組裝實(shí)訓
7、PLC基本功能實(shí)訓（軟硬件結構、基本指令、接線(xiàn)、編程下載等） 
8、觸摸屏的編程與應用
9、氣動(dòng)控制元件的安裝與調試
10、機器人末端夾具的結構設計認知
11、智能視覺(jué)圖像輸入編輯與調試
12、 智能視覺(jué)結果給出編輯與調試
13、智能視覺(jué)顏色比對測量
14、智能視覺(jué)編號比對測量
15、智能視覺(jué)尺寸比對測量
16、 智能視覺(jué)角度測量
17、 智能視覺(jué)系統與工業(yè)機器人綜合應用
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)展與應用、基本組成及技術(shù)參數、工業(yè)機器人的分類(lèi)；
（2）工業(yè)機器人的機械系統：工業(yè)機器人的1軸結構、工業(yè)機器人的2軸結構、工業(yè)機器人的3軸結構、工業(yè)機器人的4軸結構、工業(yè)機器人的5軸結構、工業(yè)機器人的6軸結構、工業(yè)機器人的機身結構、工業(yè)機器人的行走結構、工業(yè)機器人的驅動(dòng)裝置和傳動(dòng)單元；
（3）工業(yè)機器人的運動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)：工業(yè)機器人的連桿參數和齊次坐標變換矩陣。
（4）工業(yè)機器人的控制系統：工業(yè)機器人控制裝置、工業(yè)機器人驅動(dòng)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(yǔ)言、工業(yè)機器人的語(yǔ)言系統結構和基本功能、常用工業(yè)機器人編程語(yǔ)言、工業(yè)機器人的離線(xiàn)編程、工業(yè)機器人的離線(xiàn)編程仿真軟件及編程示例；
（6）工業(yè)機器人的典型應用：焊接機器人的應用、搬運機器人的應用、碼垛機器人的應用、涂裝機器人的應用、裝配機器人的應用；
（7）提供汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)工業(yè)機器人應用的高清視頻。
★2、PLC編程教學(xué)課件資源
（1）S7-1200PLC的認知：S7-1200PLC簡(jiǎn)介、S7-1200PLC工作原理及運行模式、S7-1200PLC特點(diǎn)、S7-1200PLC擴展功能、PLC應用技術(shù)人才培養；
（2）TIA博圖軟件的使用：TIA 博圖集成軟件開(kāi)發(fā)平臺、TIA 博圖集成軟件簡(jiǎn)介、入門(mén)實(shí)例；
（3）控制單元的程序設計、指令編寫(xiě)、硬件選型和設計、課后思考與練習等內容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機的星三角降壓?jiǎn)?dòng)、運料小車(chē)往返控制、十字路口交通燈的控制、電動(dòng)機組的啟?？刂?、HMI控制液體混合、G120變頻器的電機控制。
（4）小型自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的設計
課件資源具有產(chǎn)品的搬運、檢測和傳輸分揀功能，整個(gè)系統由送料單元、機械手搬運單元、步進(jìn)電機多點(diǎn)定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項目設計要求如下：
1）本設計的要求使用通過(guò)觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)運行。生產(chǎn)線(xiàn)通電以后，系統自行檢測初始狀態(tài)是否滿(mǎn)足運行條件，如不滿(mǎn)足則自行復位或手動(dòng)調整，若滿(mǎn)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(dòng)按鈕，生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始按順序運行，供料單元開(kāi)始工作，電機驅動(dòng)轉盤(pán)將工件送到物料臺上；電機運行10秒后，若物料臺光電開(kāi)關(guān)沒(méi)有檢測到物料，說(shuō)明已沒(méi)有物料，開(kāi)始報警；若檢測到物料，則一號搬運機械手開(kāi)始動(dòng)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到右側限位；然后機械手伸出下降將工件放到步進(jìn)電機輸送單元的供料臺上，一號搬運機械手恢復到初始狀態(tài)，等待下一次運行；
4）當步進(jìn)電機輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進(jìn)電機前往高度檢測單元進(jìn)行檢測；到達后通過(guò)超聲波傳感器進(jìn)行高度檢測，檢測完畢后；步進(jìn)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(shí)二號搬運機械手復位；
6）當傳送帶單元傳感器檢測到工件時(shí)，傳送帶開(kāi)始工作，根據工件的顏色、材料進(jìn)行分揀；分揀結束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運行。
（5）用戶(hù)手冊：包括與S7-1200、有關(guān)硬件、軟件和通信的手冊，數量不少于二十多種。
★課件資源提供詳細的配件實(shí)物圖片及參數功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設計、氣動(dòng)原理圖、電氣原理圖、硬件組態(tài)等，圖文并茂。投標時(shí)提供內容相對應的不少于十張的課件截圖。

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