ZR-BCF03型 机器人基础应用实验台

ZR-BCF03型 机器人基础应用实训台能够适用工业机器人实操与运维、工业机器人实操编程等职业技能等级标准（初级、中级）的基础实训。 一、基础功能数值要求
1、写入电源：三相五线制AC 220V±10% 50HZ
2、写入功率（W）：5kw
3、作业环境：
（1） 温度（℃）： -10℃～+40℃
（2） 相对湿度：≤90%（+20℃）
（3） 海拔高度：≤4000m
（4） 空气清洁，无腐蚀性及爆炸性气体，无导电及能破坏绝缘的尘埃
4、设备重量（kg）: ≦120kg
5、规格：1400×950×1550mm
6、安全：设定有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。应用高绝缘的安全型插头座及带绝缘护套的高强度安全型实训实验连接线。
二、功能要求
ZR-BCF03型 机器人基础应用实训台由一台六轴工业机器人、曲面轨迹单元、码垛单元、仓储单元、皮带运输单元、实训桌、电气控制部分构成。搭载工业机器人的基础应用模型块，可以对机器人的应用实行拓展。
1、实训装置：实训装置桌面能够安放实训模型块、机器人等机械件。铝钢构造,带滚轮（滚轮带有刹车）,单面两抽屉,抽屉应用网孔板,装配备有电器控制部分的电器元件，设备装配灵活。桌面上要开有1个长方形过线孔，套有工程塑料防护套，避免电线电缆刮伤。
2、工业机器人要求：要求六轴工业机器人，系统控制器为工业级的六轴机器人控制器。控制系统要界面美观、实操便利、功能齐全、功能平稳。
（1）整机重量（kg）：≦23.5KG
（2）最大臂展：≧650
（3）最大负载：≧4KG
（4）防护等级：≧IP65
（5）重复定位精确度：≧±0.05
（6）技术功能数值：

名称	J1	J2	J3	J4	J5	J6
臂展（mm）	198	141.25	260	25	280	86.5
界限（°）	±170	±110	40/-220	±180	±125	±360
最大速度(°/s)	370	370	430	300	600	600
功率（W）（W）	200	400	200	100	100	100

（7）用途：可用来小型货物的搬运和输送，喷涂，码垛，组装，研磨。
（8）主要配备：示教器、控制器系统：华成； 驱动及伺服电动机：禾川； 通信与供电线缆：苏州科本；机器本体：LIGONG；减慢速度机：来福谐波。
三、设备各模型块主要技术功能数值

序号	名称	规格功能数值	数量	单位
1	标准实训装置	1、1400mm×950mm×800mm工业铝型材搭建，钣金表面喷塑处置整理,带脚轮、脚杯。 2、三色报警灯 1个 3、机器人固定座	1	台
2	机器人单元	（1）整机重量（kg）：≦23.5KG （2）最大臂展：≧650 （3）最大负载：≧4KG （4）防护等级：≧IP65 （5）重复定位精确度：≧±0.05 （6）主要配备：示教器、控制器系统：华成； 驱动及伺服电动机：禾川； 通信与供电线缆：苏州科本；机器本体：LIGONG；减慢速度机：来福谐波。	1	套
3	轨迹单元	功能：可完成 TCP标定，坐标系建立，不一样形状轨迹的示教编程和离线编程。 涂胶模型块是将工业机器人对设备装配前的涂胶工序技艺实行功能抽象化，工业机器人抓持涂胶工量具沿涂胶操作面板上不一样轮廓轨迹动作，模仿涂胶工序技艺，保证工序技艺真实性同时多加教学可行性和趣味性。 主要采用轨迹板、装配支撑架、位移式底层基板构成。	1	套
4	仓储单元	功能：立储物柜式仓库模型块可为码垛模型块、装配模型块成品工件或其他模型块工件提供存放空间。主要采用位移式底层基板，装配支撑架等构成。	1	套
5	码垛单元	功能：由方形井式送料机构、码垛底盘构成，工件由送料机构送出，机器人将工件搬运到码垛底盘上实行码垛实操。 由双轴气缸1只、电磁阀1个、磁开关1个、光纤传感器2个，并配备标准装配机构，位移式底层基板，标准电气连接口。	1	套
6	离线编程单元	离线编程系统 PLC编程系统 HMI组态系统 计算机数值用户自配	1	套
7	皮带运输单元	3、流水线模型块 （1）流水线应用场景与工厂实际物流情况相似； （2）可实行机器人点位示教编程与调节测试； （3）可按照学习掌控把握内容不一样而设定不一样挑选形式； （4）可按照工件不一样应用不一样的夹取夹具。	1	套
8	HMI交互单元	型号：昆仑通态TPC7062TI 7英寸 功能：由触摸屏及按钮指示灯构成，对整套系统实行控制及指示作用。 人机界面HMI触摸屏1台、按钮4只，及配备装备机构装配支撑架。	1	套
9	PLC控制单元	功能：抽屉抽拉式装配，由PLC、变频器等控制系统构成。 1、西门子S7-120 0CPU 1214C AC/DC/RLY 2、开关电源 1个 3、一相漏电保护开关DZ47LE32 1个 4、交流AC接触触器CJX22510 1个 5、熔断器RT18-32+3A溶体 1套 6、继电器MY4N-J24DV+底座 4套 7、绿色接线端子 5个 8、编程线1套 9、变频器1套 10、1-2个分布式I/O 11、支持ProfiNet总线， 12、外部按钮控制装置	1	套
10	气泵单元	空气压缩机1台、气动三联件1套及各单元气动线路。	1	台
11	工件	圆柱形外装配工件9个、圆柱形内装配工件9个、方形码垛工件12个、焊接/打磨工件10个	1	套
12	气电快插模型块	配备航空插1个，气动快换插头1个，装配在各单元模型块上便利快速对接。	5	套
13	通用电气连接口套件	电气连接口模型块、数字量拓展模型块、模仿量拓展模型块

四、配套系统及管理系统
（一）机器人离线编程教学系统
1、系统简介：
该系统是针对我国机器人教育市场推出的一款离线编程系统，自主研发系统的核心技术，汇集了各个应用领域功能，功能更全面更强大。在工厂企业大量使用的离线编程系统，在国内处于领先水平。
2、设备功能

功能	描述	具体描述	说明
1	多种模式编程	示教编程和自动生成切割、搬运	教育版
2	常见不一样格式文件支持	可支持常见系统三维（3D）数值格式，含有概括STEP、IGES、X_T 、prt(UG)、prt(pro-E)、CATpart(CATIA)和sldpart(Solid-works)等格式	教育版
3	生成动作轨迹	按照实体模型中的弯曲线或曲面生成轨迹	教育版
4	轨迹优化、调节	可对轨迹实行碰撞、可达性和轴限位查验并显露。可对作业过程实行拟真运行，以方便估算作业节拍。开放图标功能，完成姿态奇异点检验测试并显露。但对可输出执行代码的机器人模型仅可使用和拟真，对输出的执行代码不起作用。	教育版
5	标准机器人模型库	设定有ABB/Fanuc/Kuka/Yaskawa/Staubli/广数 六种品牌常用型号机器人模型	教育版
6	标准机器人模型库	设定有切割、焊接、雕刻常用工量具	教育版
7	六种机器人程序输出	后置程序支持ABB/Fanuc/Kuka/Yaskawa/Staubli/广数六种品牌机器人程序输出	教育版
8	CAD特征关联	可支持。但仅仅支持可功能数值化的CAD模型。	教育版
9	新建工量具	支持新建工量具功能	教育版
10	新建机器人	支持新建机器人功能，可拟真自定义机器人的轨迹动作	教育版
12	码垛工序技艺支持	可完成物料搬运码垛工序技艺拟真，即经过设定工序技艺过程机器人可抓取模仿物料，从A点抓取后搬运到B点并放下	教育版
13	机器人作业方法	可抓持工量具，也可抓持工件。	教育版

3、设备特色
1)基于成熟的CAD/CAM系统
基于UG NX，对于已装配了UG的客户，无需装配本系统直接即可打开使用。对于学员，在使用本系统时也可以学习掌控把握UG三维（3D）系统的装配和实操技能。系统界面简便友好，全中文显露，如图2所示。在主菜单、资源清单区和作业区可以完成整个工程的新建、编辑和存档。
2)作业站资源清单详尽
和作业站相关的机器人、工件和工量具等机械布置可以在清单框中显露，路径、目标点、工量具TCP等数值全部详细显露在作业区域。
3) 良好的动态交互界面
环境使用户能够轻松、直观地控制机器人。用户可以经过拖动关机角度条设定关节动作，也可以运用虚拟示教器完成直角坐标系动作，也可以拖动机器人三维（3D）TCP框体结构完成复合动作。完美地集合了NX的CAD/CAM编程工量具以及敏越科技独特的机器人优化控制算法，能迅速创优质建机器人轨迹，消除了耗时的手动示教过程。
4).虚拟动作控制
独具特色的虚拟示教器，简洁小巧，功能强大，可完成关节动作和笛卡尔直角坐标系动作，设定有点动和连续动作的功能，可完成超限报警显露。能完美地完成ABB、KUKA、Motoman、Fanuc、Staubli、广数机器人真实示教器不一样的显露方法，方便虚拟实操和新手入门学习掌控把握。三维（3D）TCP框体结构，完成机器人随意位置拖动，便利客户编程示教。
5)位姿点编辑功能直观
直观、灵活的位姿修改功能。完成了轨迹中随意点的旋转和偏移实操，可就地实时预览显露修改后的机器人姿态和工量具方向，直观明了，易于控制。
6)弯曲线编辑功能丰富
丰富的弯曲线编辑功能。借助NX CAD/CAM模型块无可比拟的弯曲线和曲面编辑功能，完美支持复杂三维（3D）弯曲线和曲面加工工序技艺。一键生成轨迹和添加轨迹，可自动设定法向量和插补距离，并可对轨迹实行局部或整体平滑过渡。
7)图像处置整理自动编程，可以拍照、导入图像，设定好功能数值，系统自动处置整理生成轨迹。注：教育包只有主控电脑能出程序。
4、技术功能数值
1）该系统是一款工业级机器人离线编程系统，它能完成不一样型号工业机器人的离线编程和拟真，支持切割、喷涂和雕刻三种工序技艺。可完美的兼容UG、Soliodworks和Catia等主流三维（3D）系统，支持常用的二维和三维（3D）数值格式。设定有完善的弯曲线和曲面编辑功能，适合生成和编辑复杂的三维（3D）弯曲线和曲面轨迹，保证在各工业应用领域实行安全可靠地生产制造。
2）界面简便友好，全中文界面与菜单显露，完美兼容UG NX界面，符合用户使用习惯。在主菜单、资源清单区和作业区可以完成整个工程的新建、编辑和存档。
3）能适用如ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA、GSK、KAWASAKI等不少于6种品牌机器人，同时可拓展其他品牌机器人，亦可以按照客户的需求实行定制化研发。系统支持变位机和水平导轨，能支持至少三个外部联动轴。
4）良好的动态交互界面。RobotSmart环境使用户能够轻松、直观地控制机器人。用户可以经过拖动关节角度条设定关节动作，也可以运用虚拟示教器完成直角坐标系动作，也可以拖动机器人三维（3D）TCP框体结构完成复合动作。RobotSmart实美地集合了广泛流行使用的CAD/CAM编程工量具以及敏越科技独特的机器人优化控制算法，能迅速优质建机器人轨迹，消除了耗时的手动示教过程。
5）系统支持虚拟动作控制。系统配备装备虚拟示教器，简洁小巧，功能强大，可完成关节动作和笛卡尔直角坐标系动作，设定有点动和连续动作的功能，可完成超限报警显露。能完美地完成如ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA、GSK、KAWASAKI等不少于6种机器人真实示教器不一样的显露方法，方便虚拟实操和新手入门学习掌控把握。三维（3D）TCP框体结构，完成机器人随意位置拖动，便运用户编程示教。
6）多种工件标定方法。设定有单点标定、两点标定和三点标定方法，完成实际工件和虚拟作业站中完美对应。同时支持三点新建作业坐标系的标定方法，和其他主流系统和机器人主机厂家兼容，符合客户实操习惯。
7）直观、灵活的位姿修改功能。完成了轨迹中随意点的旋转和偏移实操，可就地实时预览显露修改后的机器人姿态和工量具方向，直观明了，易于控制。多种编辑方法，虚拟示教器、三维（3D）TCP框体结构拖动、对话框手动写入。
8）丰富的弯曲线编辑功能。借助广泛流行使用的 CAD/CAM系统强大的弯曲线和曲面编辑功能，完美支持复杂三维（3D）弯曲线和曲面加工工序技艺。一键生成轨迹和添加轨迹，可自动设定法向量和插补距离，并可对轨迹实行局部或整体平滑过渡。
9）完善的外部轴控制功能。支持水平导轨和外部旋转轴，最多同时支持一个导轨和两个变位机的外部三轴联动控制。
10）支持三维（3D）弯曲线切割、三维（3D）工件表面处置整理、雕刻、喷涂等工序技艺。
11）可完成工业机器人物联网，具备信息化通讯模型块，就地实时获取工业机器人动作功能数值；
12）系统提供强大的二次研发连接口和个性化定制功能，支持用户个性化定制系统运行界面信息。
13）设定有图像处置整理自动编程功能；可以经过拍照导入图像，设定好功能数值，系统自动处置整理生成轨迹。
★为保证系统正版，投标时提供机器人离线编程教学系统著作权证书原件备查。
（二）云智能实训室安全管理系统
本平台将无线传输、信息处置整理等物联网技术应用用来自动化远程控制。设备端运行状态、数值功能数值等上传至云平台。物联网系统的传感层、传输层和应用层关联掌控把握数值与解析数值。
(1) 电压（V）、电流（A）等模仿量数值显露
(2) 写入开关监控，输出开关等数字量控制。
(3) 远程控制启停状态，给定输出电压（V）值的。
(4) 显露写入输出电压（V）值的历史数值
(5) 可按照日期、日间实行查询历史数实行查询。
(6) 报警信号为PLC主机模仿量收集数值或者开关量可以自由设定，如当模仿量写入超过设定电压（V）时产生报警，经过物联网自动化应用系统将报警信号上传到云平台，经过云平台向设定的终端推送报警信号，每台设备可对应多个终端设备。
(7) 经过手机端可以完成远程控制PLC的输出及监视PLC的写入状态改变。
(8) 数值显露画面：画面显露写入电压（V）数值，输出电压（V）监控，开关状态写入，开关控制输出，以及云端连接二维码。
(9) 联网设定界面：设定现场数值连接云平台后台数值库管理。
★为保证系统正版，投标时提供云智能实训室安全管理系统系统著作权证书原件备。
（三）三维（3D）设计系统系统
经过本系统系统理解构成智能制造生产线的电气、气动、PLC等元件的作业原理并对机电系统的设计、解析实行虚拟拟真。经过选用元件运用符合测绘制作二维线路图或运用三维（3D）模型在系统内完成智能制造的动作而实行虚拟拟真。本系统不仅完成工厂的三维（3D）拟真使虚拟现实拟真更加逼真，而而且把经过拟真检验的控制逻辑单元可用作监视及控制模型块，使能够完成并行工程及系统、硬件的并行设计。
拟真基础模型块含有概括：
1、反馈控制和顺序控制系统
2、指示灯的与门(AND)控制
3、物品传送装置
4、单向气缸控制
5、双缸联动控制
6、带式输送装置系统
7、滚筒式输送装置系统
8、指示灯顺序闪烁线路
9、自动控制标记打印实操控制
10、电梯控制
11、气压控制位移装置
12、工业机器人控制
13、带式传送带实习装置
14、气压传动流水线实训装置
★正版系统，投标时提供智能制造生产线虚拟拟真系统系统著作权证书原件备查并现场演示。
（四）教学课件资源
1、工业机器人课程资源
（1）工业机器人的基础简介：工业机器人的定义、发展与应用、基础构成及技术功能数值、工业机器人的分类；
（2）工业机器人的机械系统：工业机器人的1轴构造、工业机器人的2轴构造、工业机器人的3轴构造、工业机器人的4轴构造、工业机器人的5轴构造、工业机器人的6轴构造、工业机器人的机身构造、工业机器人的行走构造、工业机器人的驱动装置和传动单元；
（3）工业机器人的动作学与动力学：工业机器人的连杆功能数值和齐次坐标变换矩阵。
（4）工业机器人的控制系统：工业机器人控制装置、工业机器人驱动装置、工业机器人检验测试装置；
（5）工业机器人的编程：工业机器人的编程方法、工业机器人的示教编程、工业机器人的编程语言、工业机器人的语言系统构造和基础功能、常用工业机器人编程语言、工业机器人的离线编程、工业机器人的离线编程拟真系统及编程示例；
（6）工业机器人的经典型应用：焊接机器人的应用、搬运机器人的应用、码垛机器人的应用、涂装机器人的应用、装配机器人的应用；
（7）提供汽车生产线工业机器人应用的高清视频。
2、PLC编程教学课件资源
（1）S7-1200PLC的认知：S7-1200PLC简介、S7-1200PLC作业原理及运行模式、S7-1200PLC特别点、S7-1200PLC拓展功能、PLC应用技术人才培养；
（2）TIA博图系统的使用：TIA 博图包括系统研发平台、TIA 博图包括系统简介、入门实例；
（3）控制单元的程序设计、指令编写、硬件选型和设计、课后思考与练习等内容。模型块至少含有概括：八路抢答器、三相异步电动机的星三角降压启动、运料小车往返控制、十字路口交通灯的控制、电动机组的启停控制、HMI控制液体混合、G120变频器的电动机控制。
（4）小型自动化生产线的设计
课件资源设定有设备的搬运、检验测试和传输分拣功能，整个系统由送料单元、机械手搬运单元、步进电动机多点定位输送单元和传送带输送分拣单元等构成。具体的项目设计要求如下：
1）本设计的要求使用经过触摸屏与控制台按钮实操，控制生产线的自动运行。生产线通电以后，系统自行检验测试初始状态是否适用运行条件，如不适用则自行复位或手动调节，若适用则触摸屏显露准备就绪；
2）在准备就绪的情况下，按下启动按钮，生产线开始按顺序运行，供料单元开始作业，电动机驱动转盘将工件送到物料台上；电动机运行10秒后，若物料台光电开关没有检验测试到物料，说明已没有物料，开始报警；若检验测试到物料，则一号搬运机械手开始动作；
3）物料台有料，一号机械手臂伸出并下降夹取工件，夹取到工件后机械手上升缩回并旋转到右侧限位；然后机械手伸出下降将工件放到步进电动机输送单元的供料台上，一号搬运机械手恢复到初始状态，等待下一次运行；
4）当步进电动机输送单元传感器检验测试到供料台工件后，步进电动机前往高度检验测试单元实行检验测试；到达后经过超声波传感器实行高度检验测试，检验测试完毕后；步进电动机运行到二号搬运机械手位置；
5）到达二号搬运机械手位置后；二号搬运机械手伸出、爪夹取工件，机架台上升，旋转到右限位，伸出手臂，机架台下降，手爪放松，将工件放到传送带上，同时二号搬运机械手复位；
6）当传送带单元传感器检验测试到工件时，传送带开始作业，按照工件的颜色、材料实行分拣；分拣结束后，供料台回到供料位置，等待下一次运行。
（5）用户手册：含有概括与S7-1200、有关硬件、系统和通信的手册，数量不少于二十多种。
★课件资源提供详细的备品备件实物图片及功能数值功能简介、硬件构成图解、程序指令、程序设计、气动原理图、电气原理图、硬件组态等，图文并茂。投标时现场演示部分内容。
三、实训内容
1、硬件的装配与调节测试
1）工业机器人底座的装配与调节测试技术
2）工业机器人装配与调节测试技术
3）工业机器人自动换夹具装配与调节测试技术
4）绘图单元的装配与调节测试
5）码垛作业站的装配与调节测试
6）曲面作业站装配与调节测试
2、电气装配与调节测试
1）工业机器人本体与控制器之间的电气连接与调节测试技术
2）工业机器控制器和PLC之间电气连接与调节测试技术
3）工业机器人夹具电气连接与调节测试技术
4）供料单元和输送分拣单元上的传感器装配于调节测试
3、编程调节测试和应用
1）工业机器人编程调节测试系统的装配
2）工业机器人经过示教器对工业机器人的运作过程调节测试
3）经过计算机数值系统对工业机器人的运作过程调节测试
4）经过I/0板对机器人运作的控制
5）机器人控制数值库的建立和应用
6）工业机器人码垛运行的编写
7）工业机器人平面轨迹运行的编写
8）工业机器人垂直轨迹运行的编写
9）可编程控制器程序的编写和设计