ZR-BCHJ02型 工业焊接机器人实验台
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ZR-BCHJ02型 焊接机器人教学系统是在多年机器人教学、实训基础上，集合 当前焊接自动化实际应用和学校工业机器人教学需求研发研制的。该教学系统可作为本科、职 业技术学院、培训机构机器人系统教学培训的实操平台。系统应用真实焊接机器人的设计理念， 学员可经过学习掌控把握实践，深入理解变位机和送丝机的作业原理，并掌控把握机器人基础知识、基础操 作、示教编程、自动焊接等技能，使学员具备机器人焊接岗位和中高级专业人才所必需的基础 知识和基础技能，并为提升学员的全面素质、增强适应现代焊接技能岗位的能力打下良好的基 础。 ZR-BCHJ02型 工业焊接机器人实训台涵盖了工业机器人本体、机器人控制储物柜及示教器、机器人底座、机器人专用焊机及 送丝机、进口机器人焊枪、示教实训台、工装卡具平台、焊接专用变位机、电气控制系统、气 瓶、空压机等硬件构成，经过多年的实际运用得到了国内普遍认可。
二、系统功能
1、TCP标定 2、轨迹示教
3、焊接功能数值调动
4、平缝焊接
5、角缝焊接
6、环缝焊接
7、变位机联动
8、手动调节测试平台
9、变位协作焊接 三、系统优势
1．系统应用主流ABB工业机器人，而且ABB公司配套了完善的机器人拟真系统及全部的3D源文 件，学员可经过电脑预先对机器人实行熟悉和练习，以快速掌控把握工业机器人的系统认知和基础 实操；
2．博创智联与ABB在教育领域深度合作，集合工业实际焊接应用与学校的教学需求，研发了 全套的教学实训、实训图纸文档实训指导书。教学课程贴近实际应用，贴近一线教学，学员可快速掌控把握机器人 实操和机器人真实焊接等技能；
3．机器人专用焊机 逆变式MIG/MAG弧焊电源应用恒压焊接模式，全数字控制，适应性极强；界面友好，一元调动方法，易于掌控把握，可在短时间内快速掌控把握焊机的功能数值设定和基础功能应用；
4．焊接专用变位机 变位机使用高精确度步进电动机，经过PLC与机器人实行通讯，可按照焊接需要实行就地实时角度调 整，以适应各种焊接角度、各个焊接位置；运用该变位机可焊接多个系列、多种形式、多种材 质的工件，变位机与机器人可灵活协作使得整套焊机系统具备极高的柔性；
5．进口焊枪 平稳性好、规格限定值高及零部位件使用寿命长；*佳的温度（℃）特性可保证易损件使用寿命长；坚 固耐用的焊枪构造可完成高碰撞平稳性；
6．轨迹示教平台 示教平台上的每个图案全部经过精心设计。轨迹示教由简到难，可使学员充分掌控把握机器人基 本实操、机器人编程和机器人示教再现等技能，达到边学边练的效果；
7．手动调节测试平台 针对本焊接教学系统，专门研发了调节测试平台。使得反复配备焊接系统、调动干伸长度、变 位机动作控制更加便利；
8．轨迹示教平台 防撞传感器是为机器人焊枪专门设计的急停机构，在机器人焊枪与障碍物发生碰撞时，它 能提供可靠的自动停运功能，保护系统和实操人员免于机械损伤，设定有较大的弹簧负载和较高 的实操精确度；当焊枪与其它物体发生碰撞时，较小的碰撞力就可以触发传感器，减小损伤焊枪 的风险。使得作业站可以更安全的运用在教学当中。
立足于工业实际应用，实行真实焊接。在学习掌控把握实践中，我们拥有完善的工业机器人教学体 系，每套教学系统均配备装备了详细的教学实训指南，*大程度的使学员掌控把握工业机器人应用及自动焊接，还 原各个应用场景，使学员在课堂上就如同在作业实习。
四、平台配备及功能数值
| 序号 | 项目名称 | 需求条款 | ||
| 1 | 工业机器人教学系统 | ★含有概括工业机器人本体、工业机器人控制器和工业机器人示教器,以上三部分需同厂家原厂配套,机器人本体和其他单元（如送丝机构、变位机、焊接电源等）协作负责完成焊接及轨迹练习、TCP标定等各项实训内容。全部机器人需符合序号1、2、3中的功能数值要求。 | ||
| 工业机器人本体 | ★ABB IRB-1410串联工业机器人 | |||
| 装配方法 | 落地装配 | |||
| 本体颜色 | 白色 | |||
| *大臂展半径 | ★1.44m | |||
| 防护要求 | IP30 | |||
| 轴数 | ★6 | |||
| 重复定位精确度 | 规格限定负载时≤±0.05mm | |||
| 特性 | 包括信号源：上臂12路信号 包括气源：上臂*高8bar |
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| 各轴 实操 界限 |
回转 | +170°至-170° | ||
| 立臂 | +70°至-70° | |||
| 横臂 | +70° 至-65° | |||
| 腕 | +150°至-150° | |||
| 腕摆 | +115°至-115° | |||
| 腕转 | +300°至-300° | |||
| 各轴 *大 速度 |
回转 | 105°/s | ||
| 立臂 | 105°/s | |||
| 横臂 | 105°/s | |||
| 腕 | 280°/s | |||
| 腕摆 | 280°/s | |||
| 腕转 | 280°/s | |||
| 可搬重量（kg）（公斤） | 5kg | |||
| 附加荷载量 | 第1轴：19kg 第3轴：18kg |
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| 机器人本体自重（公斤） | 225kg | |||
| 机器人底座尺寸 | 620mm*450mm | |||
| 辐射 | EMC/EMI屏蔽 | |||
| 环境温度（℃） | 5°C～45°C | |||
| *大湿度 | 95% | |||
| *大噪音（分贝） | ★≤70dB(A) | |||
| TCP*大速度 | 2.1m/s | |||
| 2 | 紧凑型控制储物柜 | 尺寸（毫米） | 310 x 449 x 442 mm | |
| 环境温度（℃） | 0°C ～ 45°C | |||
| *大湿度 | 95% | |||
| 控制硬件 | 多处置整理器系统 | |||
| PCI 总线 | ||||
| 奔腾CPU、大容量（KV）闪存 | ||||
| 20sUPS 备份电源 | ||||
| 控制系统 | BaseWare 机器人实操系统 | |||
| 编程语言：RAPID | ||||
| 文本格式：PC-DOS | ||||
| 电源 | 一相220V，50-60Hz | |||
| 规格限定功率（W） | 4KVA(变压器容量（KV）) | |||
| 防护等级 | IP30 | |||
| 实操操作面板 | 装配在控制储物柜上 | |||
| 编程单元 | 便携式示教器，具备操纵杆和键盘、彩色触摸式显露、具中、英文菜单选项。 | |||
| 安全性 | 紧急停止，自动模式停止，测量试验模式停止等 | |||
| 写入输出 | 数字式直线DC24V写入输出板 | |||
| 含有模仿量通讯端口 | ||||
| 3 | 示教器 | 图形化彩色触摸屏 | ||
| 操纵杆 | ||||
| ★热插拔，运行时可插拔 | ||||
| 12键薄膜键盘 | ||||
| 支持USB存储器 | ||||
| 防护等级IP54 | ||||
| 紧急停机 | ||||
| 4 | 焊接电源 | 应用IGBT软开关逆变技术，工频三相380V电源写入整流后又IGBT逆变器变为高频电流（A），经高频变压器降压，高频整流器整流，滤波后输出合适于焊接的直线DC电。控制电子回路对整机实行闭环控制，使焊机电源设定有良好的抗电网波动能力。 | ||
| 可拓展EtherNetIP、DeviceNet、CAN、CANOPEN、485等通讯连接口，应用标准的通讯协议。数字连接口能够调用焊机存储的焊接规范。 | ||||
| 功能数值： 回烧时间：0.01 - 2.00s 送丝速度：1.0 - 21M/min 提前/滞后送气时间：0.1 - 10.0s 初期规范：1 - 200% 收弧规范：1 - 200% 过渡时间：0.1 - 10s 点焊时间：0.5 - 5s 双脉冲频率：0.5 - 5.0Hz 强脉冲群弧长修正：-5.0 - 5.0 双脉冲速度偏移量：0 – 2m 强脉冲群占空比：10 – 90% 脉冲模式：OFF/UI/UU/II 风机控制时间：5 – 15min 起弧时间：0 - 10s 收弧时间：0 - 10s 双丝相位：0 – 100% 点动送丝速度：1.0 - 21M/min |
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| 5 | 送丝机 | 尺寸：250*175*205mm 材料：碳钢 电缆长度：5m 电缆规格：50mm² |
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| 光栅反馈式送丝电动机，送丝精确度高。送丝力强，抗干扰能力强。 | ||||
| 应用阻尼盘轴，限制动作性好； 应用四轮驱动送丝，送丝平稳； 送丝轮更换便利，无须工量具即可完成更换； 小巧轻便，装配在机器人第四轴上。 |
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| 机身连接口：气管插头、控制插头、进水插头、回水插头、焊机输出、欧式焊枪接头 | ||||
| 送丝机信号端子：电磁阀正负极、送丝机动作正负极、电压（V）反馈端子、防碰撞信号、转动速度反馈信号、地线端子、气检信号、丝检信号、焊枪开关、两个预留端子 | ||||
| 6 | 焊枪 | 应用欧式连接口焊枪 | ||
| 材料： 建筑钢（涂层/不涂层） 铬镍不锈钢 双相钢 镍基材料 |
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| 冷却方法：风冷 | ||||
| 焊枪等级：350A | ||||
| 电缆长度：1.1m | ||||
| 7 | 丝盘轴 | 送丝盘固定于机器人的1号轴上，跟随机器人动作而动作。 | ||
| 尺寸：330*330*160mm 材料：碳钢、ABS 含有限制动作力控制螺钉，焊丝盘压紧力可调动 有ABS防尘保护罩，可便捷的开合。 |
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| 导丝管长度：1.5m | ||||
| 8 | 变位机 | 整体尺寸：360*385*395mm 卡盘直径：大于300mm 电源：AC220V 轴数：2轴 |
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| 变位机本体上预留焊接反馈线接线端子，以保证电流（A）可经过接线端子传输至焊接工件。 | ||||
| 支撑架尺寸：1200*680*500mm 材料：铝型材 |
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| 9 | 焊接平台 | 平台材料：欧标铝型材 平台尺寸：1200*680*750mm |
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| 含有焊接工装夹具，工件存放平台。平台预留焊机正极接线柱。 | ||||
| 焊接工装夹具可将焊件准确定位和可靠夹紧，方便工件实行装配和焊接、保证焊件构造精确度。 | ||||
| 工件存放在平台被夹紧后保证良好的导电性 | ||||
| 10 | TCP标定模型块 | 可位移式焊枪标定模型块，在标定完成后可以随时取走。并有护套对标定工量具做保护。 | ||
| 示教锥：尺寸：φ24*65mm 材料：碳钢，尖端淬火 |
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| 锥套：不锈钢 锥套尺寸：φ28*65mm |
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| 11 | 轨迹示教平台 | 平台材料：欧标铝型材 平台尺寸：1200*680*750mm |
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| 示教台上含有不少于7个图形，学员可运用该平台练习机器人实操，编制基础动作程序。 | ||||
| 尺寸：500*500mm 材料：不锈钢 |
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| 12 | 调节测试手柄 | 含有急停按钮、送丝机调节测试按钮、变位机调节测试按钮。 材料：ABS 连接线长度：5m |
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| 13 | 工件 | 材料：碳钢 长度：500mm 厚度：5mm |
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| 材料：碳钢 长度：50mm 直径：50mm |
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| 材料：碳钢 长度：150mm 宽度：150mm |
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| 14 | 可编程控制器 | 西门子S7-200SMART ST60 | ||
| 15 | 防碰撞传感器 | 承受压力：X、Y轴：80N、Z轴：535N 尺寸：75*65*87mm 最大偏移量：X、Y平面上，没跟弹簧10-14度 Z平面上，每根弹簧4-8mm 即时止动：在Z轴上，0.5-1度 X与Y方向偏差1.5度 Z轴方向偏差0.5-1mm 可重复性：小于+/-0.04mm 安全开关：24V DC 最大电流（A）：100MA |
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| 16 | ★工业机器人教学系统研发平台 | 软著：工业机器人教学系统v1.0 系统研发平台，经过先进的案例式教学模式，通俗易懂的编程控制界面，使用UP-R方法，研发制作适合教学的拟真资源包。 | ||
| 研发平台中需提供教学系统中全部三维（3D）图，如实操台、机器人本体、控制储物柜、示教器、变位机、焊枪等。三维（3D）图需按照真实作业站1:1比例测绘制作。 | ||||
| 平台需支持3D技术，可支持其它3D系统的模型文件导入，而且设定有平移、旋转、缩放等功能。 | ||||
| 平台中可运用实体模型生成动作轨迹 | ||||
| 平台的资源包中需含有碰撞检验测试、工业机器人可达性、自动伸展能力等功能 | ||||
| 平台中可完成多种机器人实操模式变换 | ||||
| 提供拟真教学源文件，完成将工业机器人作业站的动作拟真，如搬运、码垛、焊接、打磨、视觉分拣等工序技艺拟真，并可导出拟真动画，并上传到云端，便利学习掌控把握使用。 | ||||
| 开标现场需提供拟真教学源文件，及相关3D模型包。 | ||||
| 17 | ★配套课程和教学资源包 | 投标人必须提供本方案中全部配备的工业机器人教学系统的配套课程体系，内容含有概括教学资料及实训指导书、教学资源包、课程标准、开课方案、学员技能培养方案等，该教学资料及实训指导书与本方案中提供的各种机器人实训作业站系统要配套使用，方便教学和实训；该课程体系由必要的课程理论讲解、作业站实训案例等构成，有完整的课时配备装备，该课程体系能够和采购人现有人才培养方案对接 该课程体系需配备装备与之对应的教学资源包，方便教学和实训，课程资源包需含有详细的实训指导书（做到零基础学员也能学会，其中全部程序代码全部开放）、文档、图片、PPT、视频、习题、虚拟拟真内容等 |
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