ZR-RCZ02A型 工业机器人拆装实训工作站

ZR-RCZ02型工业机器人拆卸装配实训作业站含有概括了工业机器人装调实训台、工业机器人拆卸装配实训台两部分构成。设定内容对应工业机器人机械拆卸装配与调节测试、电气装配与调节测试、机电联调、故障维修、机器人重新组装完成后的功能核验等职业技术技能，涵盖工业机器人机电装调、工业机器人位置示教、工业机器人编程等。--工业机器人装调应用与维护实训台可服务于中职、高职以及应用本科院校《工业机器人基础》、《工业机器人拆卸装配与调节测试》、《工业机器人示教与编程》、《工业机器人应用与维护》等多门课程教学，引领相关院校机器人及相关专业的课程建造设计和深化课程教学改革。平台并配备轨迹描绘、搬运、码垛等经典型应用实训结合套件。

一、工业机器人装调实训台：
（一）装调实训台
1、整个平台为立式构造，主要框体结构和作业面应用工业铝型材搭建钣金构造，尺寸：≥1500mm×1000mm×900mm；背面立板应用2mm厚网孔铁板，尺寸：≥1500mm×700mm，主要用来装配机器人控制系统以及电气接线，并预留拓展区域方便设备的拓展。
2、作业平台面为可以灵活装配各功能模型块的导槽式铝型材，装配备有伺服电动机存放架、减慢速度机存放架。
3、动作轨迹模型块：TCP练习区主要作为工业机器人的基础学习掌控把握环节，能动态直观的体现出机器人在组装后示教的精确度，可完成TCP标定练习，提供TCP标定用锥形教学块；可完成基础轨迹编程练习，提供三角形、方形教学轨迹；可完成复杂轨迹编程练习，提供弯曲线教学轨迹；
（二）工业机器人本体
轻量型机器人,适用来做继续拆卸装配实训。外观小巧、重量（kg）轻，也能适合用来组装小型单元机器人，能够高速、高精确度的完成上下料、分拣、装配等各项作业。同时全部机器人线缆内置，能够在狭小的空间灵活的实行作业，装配方法可以选用地面装配、挂装、倒装。工业机器人拆卸装配设备本体必须保证一定的使用寿命，保证能够安全地重复多次拆卸装配零件。
1、工业机器人技术功能数值：
（1）自由度：6自由度
（2）驱动方法：全伺服电动机驱动
（3）负载能力：规格限定3KG
（4）最大6KG
（5）重复定位精确度：±0.05mm
（6）每轴动作界限：
关节1 ±170°
关节2 ±110°
关节3 +40°/-200°
关节4 ±185°
关节5 ±120°
关节6 ±360°
（7）每轴动作速度
关节1 370°/s
关节2 370°/s
关节3 430°/s
关节4 300°/s
关节5 460°/s
关节6 600°/s
（8）最大扭矩：
关节5 35Nm
关节6 24Nm
（9）最大作业半径：700mm
（10）通信方法: MODBUS TCP/以太网
（11）实操方法: 示教再现/编程
（12）供电电源: 两相/220V/50Hz
2、机器人驱动系统
驱动系统主要是指驱动机械系统动作的驱动装置，是机器人的动力系统，相当于人的心血管系统，一般由驱动装置和传动机构两部分构成，机器人的驱动方法为电动，应用伺服驱动，齿轮或皮带传动。
机器人驱动构造由电动机及减慢速度机构成，电动机应用为绝对值的伺服电动机，减慢速度机有 RV 减慢速度机和谐波减慢速度机两类，电动机与减慢速度机一般使用减慢速度机轴或波发生器连接。
序号 名称 功能数值 数量 图片
1 伺服电动机 J2轴(HC060R40G30U2HFBqEH带刹车）400W
J1轴(HC060R20G30U2HFBrE带刹车）200W
J3轴(HC060R20G30U0HFBrE不带刹车）200W
J4轴(HC040R10G30U0LFSqE不带刹车）100W
J5轴(HC040R10G30U0LFSqE不带刹车）100W
J6轴(HC040R10G30U0LFSqE不带刹车）100W 1套
2 谐波减慢速度机 J1轴-型号20速比80结合型中空帽型-FHS -20-80- AH
J2轴-型号20速比80结合型中空帽型-FHS -20-80- AH
J3轴-型号17速比100结合型中轴帽型-FHS -17-100- AJ
J4轴-型号17速比80结合型中空帽型-FHS -17-80- AH
J5轴-型号14速比80结合型超薄中空-FHD -14-80- SH - SP -B4201
J6轴-型号14速比50结合型超薄杯型-FCD -14-50- AJ - SP -X0000 1套
（三）机器人控制系统
机器人控制系统的作用是按照机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构去完成规定的动作和功能。如果工业机器人没有信息反馈功能,则为开环控制系统；如果有具备信息反馈功能，则为闭环控制系统，控制系统可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。按控制动作的形式分，控制系统可分为坐标点位控制和轨迹控制。
1、控制系统的构成 ：
（1）机器人系统主机：控制系统的中央处置整理单元，调度指挥机构。
（2）示教器：示教机器人的作业轨迹和功能数值设定，及全部交互实操，具备单独的存储单元。
（3）实操操作面板：一般由按键或按钮、指示灯等基础元件构成，完成基础的功能实操或启停。
（4）信号连接口（IO 模型块）：与外部设备或作业站交互的 IO 连接口。
（5）模仿量输出连接口：各种状态和控制命令的写入输出扣。
（6）伺服模型块（伺服驱动器）：为伺服电动机提供驱动电源，并控制伺服电动机发送和接受位置指令。
（7）互联网连接口：①. CAN 口：经过 CAN 通讯完成多机联机；②. Ethernet 连接口：可以经过以太网完成多台或单台机器人直接与 PC 通讯，支持 TCP/IP 通讯协
议。
（8）通信连接口：完成机器人与其他设备信息交互，一般有串行连接口。
2、控制系统完成功能：
（1）记忆功能：对机器功能数值及运行功能数值的存储记忆，动作轨迹、方法、速度的存储，生产工序技艺有关信息的存档和
记忆。
（2）示教功能：支持现场本机直接示教、离线示教等。
（3）联机功能：IO 连接口、互联网连接口、通信连接口、数字连接口。
（4）多轴伺服控制功能：多轴联动或单动控制，速度或加快速度度控制，动态补偿等。
（5）安全保护功能：自定义安全区域，或自由多加动作区域保护功能。
（6）坐标系功能：关节、绝对（直角或世界）、工量具、用户等坐标系，其中工量具、用户坐标系可自定义。
（7）故障诊断功能：系统运行状态监视，故障时自诊断并发出警告
（8）编程方法： 菜单引导方法。
（9）动作控制： 关节动作、 直线及圆弧插补、 工量具姿态。
（10）速度设定功能：百分比设定(关节动作)。
（11）程序控制命令：跳转命令， 调用命令，定时命令，机器人停止，机器人作业中一些命令的执行写入/输出命令： 模仿输出控制、组方法写入/输出处置整理。
3、安全措施
（1）安全速度设定： 可完成 5 级调节速度(微动、 低速、 中速、 高速、超高速)。
☆ 示教和手动机器人时要应用较低的速度倍率以多加对机器人的控制机会；
☆ 在按下示教器上的点动键之前要考虑到机器人的动作方向；
☆ 要预先考虑好避让机器人的动作轨迹，并确认该路线不受干涉；
☆ 机器人周围区域必须清洁、无油、水及杂质等；
（2）安全开关： 三位型， 伺服电源仅在中间位置能被接通。
（3）用户报警显露： 能显露周边设备报警信息。
（4）机械锁定： 对周边设备实行运行测量试验(机器人不动作)。
（5）门互锁： 只有主电源关闭时， 才可开安全门。
（6）报警显露： 报警内容及以往报警记录。
（7）写入/输出诊断： 可模仿输出编程功能。
★4、示教盒 ：8寸TFT-LCD,键盘+触摸屏,模式选用开关、安全开关。
二、工业机器人拆卸装配平台
1、机械平台主要用来机器人本体1-6轴的拆卸装配实训。
2、尺寸（长*宽*高）：≥1200*700*800mm；
2、双面挂板：≥500mm；
3、底梁厚：≥1.0mm；
4、台面总厚：≥50mm；
5、台面下每边配备3个抽屉，用来收纳工量具、零件等；
6、含工量具车一台。
三、配套工量具
1、配套工量具：提供装配、调节测试作业站所需工量具一套，含有概括：内六角扳手一套，手钻，万用表，剥线钳，钳子，活动扳手，尖嘴钳，小卷尺，大小一字螺丝刀，大小十字螺丝刀。
预置式扭力扳手设定有预设扭矩数值和声响装置。当紧固件的拧紧扭矩达到预设数值时，能自动发出讯号"卡嗒"(click)的一声，同时伴有明显的手感振动，提醒完成作业。解除作用力后，扳手各相关零件能自动复位。精确度符合ISO6789：1992.ASMEB107.14,GGG-W-686.±4%。
2、测量百分表
百分表是运用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工量具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等构成。把百分表装配在机器人J6法兰上，经过机器人的不一样位置的循环动作，可快速的测量试验机器人重复精确度。
四、实训室智能电源管理系统
实训室总体智能电源管理系统由主电子回路、控制电子回路、检验测试保护电子回路、显露电子回路、语音报警电子回路等构成，整个实训室配备一套管理系统。★投标时现场演示以下1-4项功能视频。
主要功能：
1、上电系统自测
（1）主电子回路及控制电子回路上电后对线路系统实行写入电压（V）的过压、欠压；线路对地漏电；输出负载过流的检验测试，任一故障存在电源输出断开。
（2）故障内容有相应文字显露。
（3）对故障实行语音报警。
2、运行检验测试保护
（1）写入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护。
（2）对故障实行语音报警。
（3）保护阀值可实行现场设定。
3、漏电功能测量试验
（1）按下漏电测量试验按钮，装置会自动提供一个漏电测量试验信号，使保护器跳闸。
（2）重新实行上电进入自己检验测试状态，文字显露"开机检验测试中...."，无故障情况下，实训室智能电源管理系统恢复供电。
4、过压保护
（1）运行中，出现写入过压，实训室智能电源管理系统将跳闸。
（2）对应的"过压相"实行文字显露。
（3）语音播报"线路过压，请注意"。
5、过流保护
（1）运行中，三相电源中任一相出现过流，实训室智能电源管理系统将跳闸。
（2）对应的"过流相"实行文字提醒。
（3）语音播报"线路过流，请注意"
6、漏电保护
（1）运行中，三相中任一相出现漏电，实训室智能电源管理系统将跳闸。
（2）对"漏电"实行文字显露。
（3）语音播报"线路漏电，请注意"。
7、电源监控
（1）可对各相电压（V）实行数值显露及弯曲线显露，显露精确度±5V
（2）可对各相电流（A）实行数值显露及弯曲线显露，显露精确度±0.1A
（3）高压保护电压（V）设定：
①设定界限<300V，写入1A;
②动作时间：2-5S，写入单位0.1S
（4）欠压保护电压（V）设定：
①设定界限：>154V，写入单位1V
②动作时间：2-5S，写入单位0.1S
(5)过流保护电流（A）设定：
①设定界限：<20A,写入单位0.01A;
②动作时间：0.5-2S，写入单位0.1S
五、工业机器人装调与维修拟真系统
1、三维（3D）模型比例、数量、造型、搭接关系与真实机器人一致，而且建造设计贴图高模，适用实际工业机器人拆卸装配工序技艺，运用专业工量具，分步骤解决拆卸装配问题。
★2、底座部分零件内容不少于25个，投标时提供表单。
★3、上下臂部分零件不少于40个，投标时提供表单。
★4、手腕部分零件内容不少于35个，投标时提供表单。
★5、控制储物柜部分零件内容不少于15个，投标时提供表单。
6、含有概括工业机器人底座、下臂结合套件、上下臂结合套件连接部分、上臂、手腕、工业机器人整体和工业机器人控制储物柜的拆卸装配7个单元内容；
7、每个单元含有概括自动拆卸，手动拆卸，拆卸考核、自动装配、手动装配、装配考核6个模型块；
8、自动装配拆卸过程应用3D自由视角可自由旋转缩放查看，就地实时显露当前拆卸装配进度，按照需要实行进度调动，进度条中标记拆卸装配过程的关键节点，点击节点可实行快速的动画定位；
9、手动装配拆卸过程可自由旋转缩放查看，界面左侧显露实操当前结合套件的全部实操步骤，按照提醒反复实训，提供实操错误提醒，系统能够自动记录用户的实操过程，并对实操数值实行解析给出评价；
10、拆卸装配考核界面菜单中显露分数，按照错误减分法，满分100逐渐扣除错误实操的分数，并与拆卸装配进度权重相乘得到最终得分；
11、装配拆卸过程按照颜色区分步骤清单中的已完成、当前与未完成的步骤，按照需要可点击清单中的某一步实行跳步骤实操练习，完成快速锁定某一步骤的针对性学习掌控把握；
12、装配拆卸过程界面上方配备有当前实操的步骤提醒，配备有当前结合套件拆卸装配过程中所需的全部工量具库，按照实操提醒将工量具库中的零件与工量具跟随鼠标拖拽出来实行装配与拆卸；
13、装配拆卸过程当位置合理正确时触发高亮显露松开鼠标完成当前步骤实操，界面下方配备有帮助模式与练习模式变换按钮，完成零件的预放位置是否发光显露，视角是否自动变换至存放零件的最佳位置，完成自主练习功能，同时配备有重新开始按钮可随时重新开始练习；
14、装配拆卸考核过程应用3D自由视角可自由旋转缩放查看，界面上方显露当前分数与当前实操执行的时间，界面右侧配备有当前结合套件拆卸装配过程中所需的全部工量具库，工量具库中的零部位件、工量具排列显露必须是随机的，从而杜绝学员在没有掌控把握拆卸装配工序技艺的情况下，经过考核，界面下方显露当前结合套件实操的进度，配备有提供并上交按钮可随机将当前成绩与所用时间提供并上交；
15、拆卸装配考核可记录有效实操过程，还含有考核时间、完成度、错误的实操次数和综合成绩等信息。
16、工业机器人底座结合套件的拆卸装配，提供VK盖、底座、电缆导向装置、底座盖、码盘电池组、EIB电子回路板、电子回路板平操作面板、电动机线缆连接口、电子回路板平操作面板支撑杆、摆动壳、摆动平操作面板电缆支撑架、电缆固定架、电缆支撑架固定板、摆动平操作面板、轴1电动机及齿轮箱、轴2电动机及齿轮箱；
17、工业机器人下臂结合套件的拆卸装配，提供皮带轮、轴3电动机盖、轴3电动机、轴3齿轮箱、固定螺母；
18、上下臂结合套件连接部分的拆卸装配，提供下臂结合套件、上臂结合套件、轴3同步带、下臂侧支座、轴3电缆保护盖、下臂侧支座电缆支撑架、上臂电缆支撑架、下臂壳、壳盖；
19、上臂结合套件的拆卸装配，提供壳内盖、连接轴承、外轴承结合套件、钢轮与柔轮、轴4电动机、上臂电缆支撑架、弧形轴盖、电缆保护器；
20、手腕结合套件的拆卸装配，提供轴4过渡板、手腕壳、线缆固定支撑架、胶圈、油封垫片、油封、轴5减慢速度器、腕端、皮带轮、轴6电动机、波发生器、法兰、连接器制作、连接器盖、倾斜盖、扎带固定钢片、轴5电动机、手腕壳、轴6线缆连接、线缆夹具、同步带、手腕侧盖；
21、工业机器人整体拆卸装配，提供底座、下臂、上下臂链接部分、上臂及手腕全部零件；
22、工业机器人对密封性要求极高，要求拆卸装配过程中按照密封工序技艺多加抹布抹灰，螺栓涂密封胶，装配时提供预拧紧，再校紧全部过程；
23、工业机器人控制储物柜的拆卸装配，提供米字型扳手、主板、轴计算机数值、备用能源组、配电板、过滤器、安全台、中间层架、系统电源、驱动装置、风扇、泄流器、风扇罩、左右侧盖、顶盖；
24、按照ABB控制储物柜标准提供电气元件的装配、连线、运用专业工量具解决专业问题；
25、拆卸装配工量具含有：活口扳手、螺丝刀、轴承拉马器、内六角扳手等。
★26、底座部分装配按各步骤实行：投标时提供步骤表单。
★27、手腕部分拆卸按以下步骤实行：投标时提供详细的步骤表单。
★28、需含有不少于70分钟的实物拆卸装配视频。
★投标时提供工业机器人装调与维修拟真系统系统著作权证书原件备查。
六、配套图纸文档实训指导书
1、工业机器人装调与维护实操说明书，★投标时提供工业机器人机械装配图。
2、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。
★投标时提供（1-5项）不少于10张课件截图
3、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。
七、实训实训内容要求
（一）机械部分实训内容
（1）多自由度工业机器人机械构造构造
（2）多自由度工业机器人关节构造构造
（3）谐波减慢速度器构造
（4）工业机器人拆卸工量具使用
（5）工业机器人外壳拆卸流程
（6）工业机器人六轴拆卸步骤
（7）工业机器人电动机减慢速度器拆卸步骤
（8）零点坐标标定
（9）机器人关节皮带轮张力调节测试
（二）电气部分实训内容
（1）工业机器人电气系统模型块分布
（2）工业机器人电源线路走向
（3）工业机器人伺服电动机驱动系统
（4）工业机器人驱动反馈调动
（5）工业机器人数字信号连接口
（6）工业机器人控制系统故障设定、诊断实训
（7）机器人控制储物柜内部包括及电子回路图解析