工业机器人系统运维实训室建设

工业机器人系统运维实训室建设需求设备清单序号采购设备名称单位数量1工业机器人系统运维员培训考核系统平台套22工业机器人本体拆装展示平台套1内容与技术要求序号设备名称规格要求数量1机器人装调应用与维护实训平台一、可拆卸式机器人本体1、具有6个自由度，串联关节型工业机器人。2、重复定位精度：不高于±0.02mm。3、承重能力：≥3kg。4、水平到达距离:≥571.5mm。5、重量:≥27kg。6、各轴运动范围J1轴≥±180°。J2轴≥-155°/+5°。J3轴≥-20°/+240°。J4轴≥±180°。J5轴≥±95°。J6轴≥±360°。7、各轴额定运动速度J1轴≥4.58rad/s，262.5°/s。J2轴≥4.58rad/s，262.5°/s。J3轴≥4.58rad/s，262.5°/s。4轴≥4.58rad/s，262.5°/s。J5轴≥4.58rad/s，262.5°/s。J6轴≥7.33rad/s，420°/s。8、伺服电机：工业现场总线绝对式编码器伺服电机。9、为便于反复拆装功能，机器人本体螺纹孔镶嵌螺纹牙套。二、机器人控制系统1、机器人控制器采用开放式、模块化的体系结构，以嵌入式工业计算机为平台，搭载实时Linux系统，集成了高效的机器人运动控制算法，提供了先进的故障诊断机制。（1）支持EtherCAT通讯协议。（2）电源：DC24V。（3）USB接口：2个。（4）VGA：1个。（5）LAN接口：2个。2、机器人控制系统软件（1）机器人控制软件系统具备自主知识产权，系统支持EtherCAT现场总线通讯协议。（2）提供二次开发接口：系统具备丰富的二次开发接口，支持C++、C#、java二次开发。1）支持工业机器人系统二次开发环境配置。2）支持SDK对工业机器人系统二次开发编程。3）支持机器人运行状态数据远程读写。4）支持工业机器人软件工艺包定制化开发。（3）支持用户PLC功能：支持梯形图、功能块图、结构化文本等符合IEC61131-3标准的编程语言。3、伺服驱动器（1）结构方式：直流共母线式，一电源模块拖多个驱动模块。（2）采用EtherCAT工业以太网，实时性强，接线简单。（3）支持多个厂家的伺服电机，如华大电机、登奇电机、松下电机、多摩川电机等。（4）支持高精度绝对式编码器，最高分辨率可达23位，支持松下23位绝对式编码器和多摩川17位/23位绝对式编码器。（5）具备重力补偿技术，可抑制机器人上使能或断使能的“点头”现象。4、IO通讯模块支持EtherCAT现场总线，32输入/32输出。5、机器人示教器（1）示教器外观参数触摸屏尺寸≥8英寸，全触屏操作，配备急停开关、模式切换开关以及三段式安全开关。配备USB接口。（2）示教器性能参数运行内存:不低于2G。存储空间为:不低于4G。CPU频率:不低于1GHz。外接电源：24V，功率：10W。（3）示教器功能手动控制机器人运动、机器人程序示教编程、机器人程序自动运行、机器人运行状态监视、机器人控制参数设置。（4）模式选择示教器通过旋转开关选择手动T1模式、手动T2模式、自动模式、外部模式4种模式。6、PLC控制系统（1）尺寸W×H×D（mm）:约110x100x75mm。（2）工作存储器：不低于100KB。（3）装载存储器：内置不低于4MB，可用SD卡扩展，具体视卡容量而定。（4）保持性存储器：不低于10KB。（5）板载数字I/O:14点输入/10点输出。（6）板载模拟I/O:2路输入。（7）过程映像大小:1024字节输入(I)/1024字节输出(Q)。（8）位存储器（M）:8192个字节。（9）通信接口：PROFINET接口1个/支持PROFINET通信。7、触摸屏（1）尺寸（英寸）：7寸。（2）显示屏幕材质：TFT液晶显示屏。（3）分辨率（宽×高，像素）：不低于800×480。（4）处理器：不低于4核，1GHz。（5）显示颜色：不低于262K真彩。（6）触摸类型：电阻式触摸屏。（7）内存：不低于512MB。（8）系统存储：不低于4GB。（9）以太网口：1个，10/100M自适应。（10）RS232接口：1个。（11）RS485接口：2个。（12）USB接口：1（主）。（13）供电电压：24VDC（-20%，+20%）。（14）额定功率：5W。三、标准实训台1、电气装调平台（1）尺寸：约1350mm×650mm×1600mm。（2）框架结构件材料采用4040铝型材架设，铝型材壁厚≥2mm。桌面采用不低于1.5mm厚的钣金，表面铺设静电皮。（3）电气元件安装板和操作面板相互独立，操作面板采用掀盖式结构。（4）前后门板：前门厚度采用不低于1.5mm钣金制成，配置扣锁，外观颜色：橙红色。后门板采用螺钉锁紧。（5）平台内部预留重载连接器、航插等接口，右侧面板可拆卸，便于安装内部线缆。（6）操作面板包含触摸屏、急停按钮、指示灯、开关旋钮等安装位置。（7）实训平台底部安装移动脚轮为福马轮，承重不低于200kg。2、机械装调平台（1）尺寸：约1600mm×880mm×1600mm。（2）框架结构件材料采用4040铝型材架设，铝型材壁厚≥2mm，表面铺设静电皮。台面两侧边框采用4040铝型材，中间封板采用透明亚克力板。（3）实训平台底部安装移动脚轮为福马轮，承重不低于200kg。（4）桌面预留旋转工装台固定位置，过线孔2个，配尼龙护套。（5）平台背板采用网孔板，可挂置电脑显示器。（6）前门板：不低于厚度1.5mm钣金制成，配置扣锁，外观颜色：橙红色。门板上方装键盘抽屉。（7）正面抽屉：配置3个抽屉，配拉手，颜色：橙红色。（8）平台内部：可放电脑主机、工具箱、气动控制元器件等。四、多功能夹具1、一体式多功能夹具，包含有模拟绘图（涂胶）工具、夹持工具和吸盘工具3种工具，由法兰连接板、主体安装板、夹持工具、吸盘工具、模拟涂胶工具组成。2、模拟描绘（涂胶）工具为末端带尖端的金属笔。3、吸盘工具：由真空吸盘、真空发生器以及其他气动附件组成，用于本平台中码垛模块示教编程应用。（1）真空发生器：采用真空发生器，具备真空控制。（2）真空吸盘：采用带有缓冲的工业吸盘，吸盘直径≥15mm。4、夹持工具：采用手指气缸和2个夹持手指（仿型设计），需要与电磁阀配合使用。（1）手指气缸参数:闭合夹持力≥34N、缸径≥16mm。（2）电磁阀参数：位置数为五口二位，压力范围0.15~0.8Mpa，DC24V供电，进/排气孔为PT1/8。五、实训模块1、绘图（涂胶）模块。（1）尺寸：约200mm×200mm×190mm。（2）采用铝型材搭设，轨迹面板为不锈钢板，包含曲线、圆形、多边形等多种轨迹。2、码垛模块（1）尺寸：约200mm×200mm×190mm。（2）采用铝型材搭设，面板为铝板，含8个料位和1个码垛工位。（3）工件：材料尼龙，尺寸：约40mm×30mm×20mm，数量8个。3、搬运模块（1）尺寸：约200mm×200mm×190mm。（2）采用铝型材搭设，面板为铝板，含4个棒料料位和4个搬运料位。（3）工件：铝材棒料，直径：≥φ18mm，长度：≥120mm，数量：4个。六、本体旋转工装台本体旋转工装台由转台底座、轴承、转轴、转台连接法兰、转盘等组成，转台底座可与桌面型材进行固定，转盘上可安装工业机器人，具备手动锁紧功能，承重不少于50kg。七、拆装工具1、机械拆装工具公制9件套内六角扳手1套、预置式扭力扳手2件、公制六角旋具套筒M3/M4/M5各1件、100mm加长杆2件、T型公制加长内六角扳手2.5/3/4/5mm各1件、活动扳手1件、十字螺丝刀1件、德式轴用直嘴卡簧钳1件、铜棒1件、剪刀1件、木柄橡胶锤1件、工具箱1件。2、电气拆装工具T系列双头螺丝批1件、剥线钳1件、一字螺丝刀2件、精密绝缘端子压接钳1件、精密欧式端子压接钳1件、穿腮式迷你斜嘴钳1件、万用表1件、工具箱1件。八、无油静音气泵1、容量不低于9L静音无油空压机，采用纯铜电机。2、工作电压220V，50HZ。3、最大压力不低于0.8MPa。九、配套实训资源1、配套实训指导书资源：包含工业机器人认知与操作、工业机器人电气装调、工业机器人机械装调、工业机器人应用编程、西门子博图软件操作与编程、昆仑通态McgsPro操作与编程、PLC与机器人联调操作等7个实训项目，共计26个实训子任务。2、配套PPT资源：包含《工业机器人基本认知》、《工业机器人基本操作》、《工业机器人指令操作与编程》、《PLC编程与HMI组态》、《设备简介》、《元器件介绍&电气系统故障告警》等6个教学PPT资源。3、配套拆装应用视频：包含工业机器人电气介绍与工具使用、手腕体拆卸、小臂拆卸、肘关节拆卸、大臂拆卸、大臂安装、肘关节安装、手腕体安装、小臂安装等9个真人实操视频。4、随机附带资料，包括以下内容：PLC/HMI/机器人程序、电气原理图、IO表、系统配置说明文档、指导手册与指导视频。十、配套控制器调试操作软件该软件是一款基于Windows平台的机器人调试软件，提供示教、终端、采集、仿真等多种功能，可满足多种场景的调试需求。具有以下功能：1、具备【控制器监视器】功能，包括、新建、配置、移除、注册、升级、连接、断开等功能。2、具备【状态】用于显示当前机器人状态信息功能，包含使能状态、当前轴组、坐标系显示切换、当前工具号、当前工件号状态。3、具备【面板】常规机器人操作控制面板功能，包含使能开关、运动模式切换、点动、寸动、增量寸动距离设置、倍率修调、控制器选项、组选项、工具选择、工件选择、点动、定义关节/笛卡尔坐标、关节、关节运动/直线运动到点功能。4、具备【终端】可以使用终端命令与控制器进行数据交互及消息显示功能。5、能对机器人各轴指令位置、反馈位置、速度、加速度等信息进行采集，并图形化显示，并导出采集文件。6、能对IO列表可进行，IO真实或虚拟切换、设置IO信号、以及进行外部运行调试。7、对机器人控制器参数进行设置、修改、导入、导出等功能。十一、配套驱动器调试操作软件1、参数调整功能，如：位置跟踪误差告警阈值、电机电流过载百分比。2、驱动器变量监控功能，如给定位置、反馈位置、位置偏差等变量。3、电机配置功能，如最高转速、额定转矩、额定电流有效值、相电感。4、能在采样后进行曲线绘图、反馈检测、告警记录等数据分析。5、能进行参数列表的备份和写入以及恢复出厂设置。十二、配套实训资源1、配套实训指导书资源：包含但不限于工业机器人认知与操作、工业机器人电气装调、工业机器人机械装调、工业机器人应用编程、PLC软件操作与编程、HMI操作与编程、PLC与机器人联调操作等不少于7个实训项目，不少于36个实训子任务。具体项目包含但不限于以下内容：项目一：工业机器人认知与操作任务一：机器人本体、电气系统结构认知任务二：工业机器人基本操作任务三：工业机器人坐标系标定项目二：工业机器人电气装调任务一：一次回路电气装调与维护任务二：二次回路电气装调与维护任务三：总线通讯回路电气装调与维护任务四：系统参数设置与调试（一）任务五：系统参数设置与调试（二）项目三：工业机器人机械装调任务一：工业机器人手腕体拆卸（一）任务二：工业机器人手腕体拆卸（二）任务三：工业机器人小臂拆卸任务四：工业机器人肘关节拆卸（一）任务五：工业机器人肘关节拆卸（二）任务六：工业机器人大臂拆卸（一）任务七：工业机器人大臂拆卸（二）任务八：工业机器人大臂安装（一）任务九：工业机器人大臂安装（二）任务十：工业机器人肘关节安装（一）任务十一：工业机器人肘关节安装（二）任务十二：工业机器人手腕安装（一）任务十三：工业机器人手腕安装（二）任务十四：工业机器人小臂安装（一）任务十五：工业机器人小臂安装（二）项目四：工业机器人应用与编程任务一：文件管理与指令操作（一）任务二：文件管理与指令操作（二）任务三：轨迹描绘应用编程任务四：码垛应用编程任务五：搬运应用编程项目五：西门子博途软件操作与编程任务一：S7-1200PLC和TIA博途软件简介任务二：机器人外部控制PLC编程（一）任务三：机器人外部控制PLC编程（二）任务四：机器人功能选择PLC编程任务五：告警信息输出PLC编程项目六：昆仑通态McgsPro操作与编程任务一：昆仑通态McgsPro软件基础任务二：昆仑通态McgsPro软件操作项目七：PLC与机器人系统联调操作任务一：PLC与机器人系统联调操作配套PPT资源：包含但不限于《工业机器人基本认知》、《工业机器人基本操作》、《工业机器人指令操作与编程》、《PLC编程与HMI组态》、《设备简介》、《元器件介绍&电气系统故障告警》等不少于6个教学PPT资源。3、配套拆装应用视频：包含但不限于工业机器人电气介绍与工具使用、手腕体拆卸、小臂拆卸、肘关节拆卸、大臂拆卸、大臂安装、肘关节安装、手腕体安装、小臂安装等不少于9个真人实操视频。4、配套机器人电气安装与调试实训平台使用说明书、机器人机械系统拆装实训平台使用说明书和组合式交流伺服驱动单元使用说明书。十三、工业机器人系统运维员培训考核系统平台软件1、软件（永久授权，定期升级为最新版本，不额外收费）中的机器人必须和投标硬件设备品牌和型号完全匹配，确保学校能够实现虚-实一体化专业教学。2、工业机器人机电控制与装调虚拟仿真实训与考评系统分训练模式和考核模式，真实还原了六轴工业机器人拆装、接线及调试环境。3、系统训练模式包括J1-J6轴拆卸工艺与装配调试工艺、电气元器件安装、电气原理图接线、机器人初步调试等不少10个虚拟仿真实训项目，不少于80个实训任务。4、实训项目机器人4、5、6轴的安装与调试，包含手腕体组件装配、小臂手腕体减速机组件装配、J6轴主动轴组件装配、J6轴从动轴组件装配、J4轴减速机带轮组件装配、J4轴护线套组件装配与线缆整理等不少于15个训练子任务。5、实训项目机器人附件及外壳安装，包含零点标识及小臂航插板安装、零点标识及小臂航插板安装等不少于3个实训子任务。6、机器人电气安装与调试实训模块，包含元器件安装、电气原理图接线、机器人的调试共计3个实训项目，不少于20个虚拟仿真实训子任务。7、系统具有自动评分功能，实训任务与考核任务均设计有评价打分标准，系统可以对学习者的每一个任务进行自动评分，并反馈给学习者和教师用户。8、系统考核模块，老师用户可根据课程时间与教学进度选择实训考核任务与设置考核时间，其中考核任务可以从所有实训项目中任意选择。9、系统能够详细的学习记录在学生提交任务时自动导入系统后台，系统管理平台学情记录模块可以查询每个学生用户每个项目的学习总时长、项目完成率和项目得分。10、教师用户可以通过系统管理平台创建考试，从软件考试模块中任意挑选若干任务，并且给挑出的任务配分，作为一场考试的内容，能够对该场考试进行开始和结束时间设置，以及考试时长设置，学生参加考试后，考试截止时间到了系统会自动提交所有考核任务，教师可以查看该场考试的每个学生的得分和任务完成情况。11、背包系统，任务的设计采用游戏化的形式，背包系统针对每个任务的操作要求不同指定个性化的背包内容，任务的顺利实施需要以正确放入背包的工具和材料为前提，系统可以根据任务背包的使用规则进行评分。12、系统模型需要有工业机器人机械本体拆装实训台、工业机器人电气拆装实训台、组件装配台、装配工具、料架等内容，机器人本体结构模型细化到零件层面，模型材质体验满足体验要求，单个模型面数不宜过多，控制在6.5万面及以下，贴图材质属性使用标准材质球BLINN及DIFFUSE通道的贴图。13、系统