工業(yè)機器人應用編程實驗系統(tǒng)設備

工業(yè)機器人應用編程實驗系統(tǒng)應用模型塊化設計，靈活結合，平臺可實行工業(yè)機器人應用編程項目（初級、中級）的實驗考核與技能鑒定。依次遞進，高級別涵蓋低級別技能要求。平臺融入工業(yè)機器人技術、機械傳動技術、電子電工技術、多種作業(yè)技術、智能傳感技術、可編程控制技術、機器視覺技術、計算機數(shù)值數(shù)值技術、串行口通信技術、以太網(wǎng)通訊技術、離線編程擬真技術等先進制造技術，涵蓋工業(yè)機器人、機械基礎、電氣運行與控制、計算機數(shù)值數(shù)值互聯(lián)網(wǎng)技術、智能傳感、智能制造等多門學科的專業(yè)知識。 一、工業(yè)機器人
由工業(yè)機器人本體、機器人底座、機器人控制儲物儲物柜和示教盒等構成，機器人本體需應用ABB型機器人。
1、機器人技術功能數(shù)值：
1) 自由度：6
2) 最大負載：≥3kg
3) 重復定位精確度：0.02mm
4) 最大臂展：≥580mm
5) 各軸動作界限：
J1軸≥±165°；J2軸≥±110°；J3軸≥+70°/ -90°；J4軸≥±160°；J5軸≥±120°；J6軸≥±400°；
6) 最大單軸速度：
J1軸≥250°/s；J2軸≥250°/s；J3軸≥250°/s；
J4軸≥320°/s；J5軸≥320°/s；J6軸≥420°/s；
2、可完成課程目標及配套資源
開標現(xiàn)場提供電子版教學學習掌控把握資源。
電子版教學學習掌控把握資源含有以下內(nèi)容：
1）1種六自由度機器人本體真人真實拆卸裝配不低于10min詳細完整視頻；
2）1種四自由度 SCARA 機器人本體及各軸（不低于3個軸）裝配動畫視頻；
3）2種六自由度并聯(lián)機器人本體裝配動畫視頻；
4）2種六軸串聯(lián)機器人本體及各軸裝配動畫演示視頻
二、標準實驗臺
鋁型材搭建，前后可視化開關門，兩側和下部鈑金封板，為機器人、示教器、功能模型塊的裝配提供標準的裝配連接口，預留有標準氣源和電氣連接口裝配位置，按照模型塊的使用現(xiàn)象實行功能的拓展。同時為工業(yè)機器人、功能模型塊、功能套件提供平穩(wěn)的電源，平臺上可牢固裝配多種功能模型塊。
1、主要技術功能數(shù)值：
1) 實驗臺尺寸（長×寬×高）：1300（±20mm）×1200（±80mm）×880mm
2) 模型塊固定板：≥10個；3) 最大電氣連接口容量（KV）：≥3組；
4) 實驗模型塊可隨意結合放置，可固定
三、快換工量具模型塊
由固定底層基板、快換支撐架、檢驗測試傳感器、快換盤（1套主盤，7套工量具盤）等構成。按照不一樣的實驗目標和實操對象，提供多種不一樣的快換工量具。
機器人末端工量具需含有概括單吸盤工量具、電機手爪工量具、關節(jié)手爪工量具、無源工量具（含有概括繪圖筆工量具，金屬筆工量具，模仿焊槍工量具）、激光筆工量具，共7種工量具。
1、快換支撐架技術功能數(shù)值：
1) 容量（KV）：4個快換工量具
2、快換盤技術功能數(shù)值：
1) 快換裝置材料：本體材料鋁制，緊鎖機構合金鋼
2) 承重：≥3kg
3) 允許力矩：≥20N?m；4) 作業(yè)壓力：0.3-1MPa；
5) 重量（kg）：≤0.5kg
3、單吸盤工量具技術功能數(shù)值：
1) 吸盤盤徑：20mm
2) 吸附力≥10N，配真空發(fā)生器和電磁閥
4、電機手爪工量具技術功能數(shù)值：
1) 氣缸缸徑：≥12mm；2) 行程：≥24mm；
5、關節(jié)手爪工量具技術功能數(shù)值：
1) 氣缸缸徑：≥12mm；2) 行程：≥24mm；
6、無源工量具技術功能數(shù)值：
1) 工量具類型：繪圖筆工量具，金屬筆工量具，模仿焊槍工量具
7、激光筆工量具技術功能數(shù)值：
1) 顏色：紅；2) 激光類型：點激光；
四、樣件套裝
實驗項目的作業(yè)對象，含組裝套件（關節(jié)套件、電機套件）、碼垛套件（碼垛矩形套件、碼垛方形套件）。
關節(jié)套件由不少于3種零件構成，應用時需含有電機套件一起合作使用，包括總計6種零件的組裝套件。
1、組裝套件技術功能數(shù)值：
1) 數(shù)量：≥6套；2) 顏色種類：3種（紅、黃、藍）；
3) 零件種類：≥6種（關節(jié)套件3種、電機套件3種）
4) 可完全組裝或自定義組裝。
2、碼垛套件技術功能數(shù)值：
1) 零件種類：≥2種（方形、矩形）；
2) 方形零件顏色種類：≥2種（紅、藍）；
3) 方形零件數(shù)量：≥10個；
4) 矩形零件顏色種類：≥2種（紅、藍）；
5) 矩形零件數(shù)量：≥10個；
五、平面繪圖模型塊
由固定底層基板、平面繪圖板、支撐架、不銹鋼拉手等構成。
主要技術功能數(shù)值：
1、平面繪圖模型塊尺寸高度40-200mm多擋可變
2、適配標準實驗臺定位裝配；3) 圖樣張數(shù)：≥10張；
3、平面繪圖板尺寸（長×寬×高）：250×245×6mm
六、曲面繪圖模型塊
由固定底層基板、曲面繪圖板、不銹鋼拉手等構成。模型塊帶有基礎軌跡，也適用自定義預設軌跡。
1、適配標準實驗臺定位裝配
2、曲面繪圖板尺寸（長×寬×高）：250×200×35mm
3、預設圖案：直線、圓弧、彎彎曲線、正交坐標系、非正交坐標系
七、搬運模型塊
由固定底層基板、不銹鋼拉手等構成。帶有多種不一樣類型的庫位，使用電機套件適用機器人對不一樣零件的搬運。
主要技術功能數(shù)值：
1、適配標準實驗臺定位裝配；
2、 可容納零件個數(shù)：18個；4) 排列形式：3行6列；
八、碼垛模型塊
由碼垛固定底層基板、不銹鋼拉手等構成。使用碼垛套件完成機器人碼垛解垛。
主要技術功能數(shù)值：
1、適配標準實驗臺定位裝配
2、零件容量（KV）：矩形工件10個、方形工件10個，可混裝
九、通用電氣連接口套件
適配機電一體化功能模型塊，為模型塊提供平穩(wěn)的電源和控制器資源。
含有總線模型塊、數(shù)字量拓展模型塊、模仿量拓展模型塊、工業(yè)交換機。
1、主要技術功能數(shù)值：
（一）總線模型塊
1）支持EtherCAT或DeviceNet
（二）數(shù)字量拓展模型塊
1) 數(shù)字量通道：16DI/DO
2) 電源：DC24V
（三）模仿量拓展模型塊
1) 模仿量通道：4AI/AO
2) 電源：DC24V
（四）工業(yè)交換機
1) 端口數(shù)量：8
2) 電源：DC24V
2、電氣連接口模型塊
電氣連接口模型塊裝配于標準實驗臺臺面上，含有概括3組通用電氣連接口和1組電氣專用連接口。經(jīng)過快插線纜與各有源功能模型塊實行連接，完成設備主控與各模型塊之間的供電及通訊。
需適用以下功能特別點：
1）同類型連接口通用；
2）不一樣類型連接口防呆保護；
3）連接口插頭座帶紅點方向指示；
4）連接口經(jīng)過快插電纜實行連接。
單套通用電氣連接口模型塊技術功能數(shù)值：
1）通道數(shù)：9；
2）電源：DC24V單單獨供電；
3）數(shù)字量：5DI/DO；
4）模仿量：1AI/AO；
5）RJ45連接口數(shù)：2；
6）控制源：機器人直接控制；
通用電氣連接口技術功能數(shù)值：
1）電源：DC24V，端口數(shù)2
2）模仿量寫入連接口：0-10V,DC24V單單獨供電
3）模仿量輸出連接口：0-10V,DC24V單單獨供電
4）數(shù)字量寫入輸出連接口1：1DI/1DO，DC24V單單獨供電
5）數(shù)字量寫入輸出連接口2：2DI/2DO，DC24V單單獨供電
6）數(shù)字量寫入輸出連接口3：2DI/2DO，DC24V單單獨供電
7）RJ45連接口數(shù)：2
專用電氣連接口技術功能數(shù)值：
1）變位機伺服動力連接口：SV1-1，引腳數(shù)6
2）變位機伺服編碼器連接口：SV1-2，引腳數(shù)4
3）行走軸伺服動力連接口：SV2-1，引腳數(shù)6
4）行走軸伺服編碼器連接口：SV2-2，引腳數(shù)4
5）皮帶調節(jié)速度電機連接口：AV1，引腳數(shù)5
6）旋轉供料機步進系統(tǒng)連接口：DRV1，引腳數(shù)7
7）RFID連接口：RFID，引腳數(shù)8
3、快插線纜
快插線纜主要用來電氣連接口模型塊與各功能模型塊之間的電氣連接與信息傳輸。線纜兩端可完成快速插拔。
主要特別點：
1）快插接頭防呆保護，快插連接器帶紅點方向指示；
2）不一樣類型電纜按顏色區(qū)分；
3）可快速連接不一樣的通用IO連接口，完成對設備的控制；
4）可快速連接通用電源連接口，完成模型塊供電；
5）可快速連接變位機等模型塊專用電氣連接口，完成設備的供電與控制；
6）可快速連接通用以太網(wǎng)連接口，完成以太網(wǎng)模型塊通信，并從示教盒上監(jiān)控相應變量。
主要技術功能數(shù)值：
1）通用電源線纜：黑色，線芯×2，M9雙頭快插
2）通用AI線纜：綠色，線芯×4，M9雙頭快插
3）通用AO線纜：橙色，線芯×5，M9雙頭快插
4）通用DI/DO線纜：灰色，線芯×M9雙頭快插
5）變位機模型塊專用動力線纜：橙色，線芯×6，M15雙頭快插
6）變位機模型塊專用編碼器線纜：綠色，線芯×4，M15雙頭快插
7）皮帶運輸模型塊專用線纜：黑色，線芯×5，M15雙頭快插
8）旋轉供料模型塊專用線纜：灰色，線芯×7，M15雙頭快插
9）RFID模型塊專用線纜：黑色，線芯×8，M15雙頭快插
10）CAT6標準網(wǎng)線：黑色或灰色，線芯×8，RJ45標準連接器
十、外圍控制器套件
含有概括控制器及人機界面HMIHMI。控制器，設定有標準工業(yè)通信連接口，適用來完成簡便邏輯控制、高級邏輯控制、互聯(lián)網(wǎng)通信與控制應用，以及小型動作控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等高級應用功能。人機界面HMIHMI具備舒適性、多功能和多包括連接口的特別點，不銹鋼前端操作面板，IP65防護等級，應用s7-1200。
1、控制器主要技術功能數(shù)值：
1）作業(yè)存儲器：125KB；
2）裝載存儲器：4MB；3）保持性存儲器：10KB；
4）數(shù)字量：14DI/10DO；5）模仿量：2AI/2AO；
6）位存儲器（M區(qū)）：8192字節(jié)；7）高速計數(shù)器：6路；
8）脈沖輸出：4路；9）以太網(wǎng)端口數(shù)：2個；
10）通信協(xié)議支持：PROFINET、TCP/IP、SNMP、DCP、LLDP、ISO-on-TCP、UDP、Modbus、S7等通信協(xié)議，PROFIBUS、AS連接口通信拓展可支持
11）數(shù)值傳輸率：10/100Mb/s；
12）布爾運算執(zhí)行速度：0.08μs/指令；
13）位移字執(zhí)行速度：1.7μs/指令
14）實數(shù)數(shù)學運算執(zhí)行速度：2.3μs 指令
2、人機界面HMIHMI主要技術功能數(shù)值：
1）顯露屏≥7英寸的 TFT 顯露屏，16777216 色
2）分辨率≥800×480 像素；
3）實操方法：觸摸屏；4）背光無故障時間：80000H；
5）用戶內(nèi)部存儲：12MB；6）電壓（V）規(guī)格限定值：DC24V；
7）Interfaces 1個PROFINET連接口（2個端口，帶包括開關）
8）防護等級：IP 65 (前操作面板，如果已裝配)后操作面板IP20
十一、裝配模型塊
由氣動夾緊機構、固定底層基板、不銹鋼拉手等構成?？捎脕聿糠止δ芴准墓潭梢杂脕碜鳂I(yè)對象的固定，動作可控。
主要技術功能數(shù)值：
1) 適配標準實驗臺定位裝配；
2) 雙軸氣缸行程：50mm；
3) V型塊固定夾持界限：φ30mm～φ65mm；
十二、井式供料模型塊
由井式供料機、固定底層基板、不銹鋼拉手等構成。用來儲物多種零件，按照實驗要求，由機器人控制供料時機。
主要技術功能數(shù)值：
1) 適配標準實驗臺定位裝配；
2) 有機玻璃管長：≥150mm；
3) 驅動氣缸行程：≥75mm；
十三、皮帶運輸模型塊
由皮帶輸送機、固定底層基板、不銹鋼拉手等構成。調節(jié)速度電機驅動皮帶輸送機，運輸多種不一樣的零件。
主要技術功能數(shù)值：
1) 適配標準實驗臺定位裝配；
2) 輸送機長度：≥600mm；
3) 有效作業(yè)寬度：≥60mm；
4) 最高速度：≥4m/min；
5) 控制電壓（V）：DC24V；
6) 調節(jié)速度器：；
(1) 電壓（V）：一相AC220V；(2) 頻率：50/60Hz；(3) 調節(jié)速度界限：90-3000r/min；
十四、RFID模型塊
由RFID讀寫器、固定底層基板、不銹鋼拉手等構成。RFID讀寫器感應芯片，經(jīng)過工業(yè)總線和以太網(wǎng)通信控制，對芯片實行信息的讀取和寫入。
主要技術功能數(shù)值：
1) 適配標準實驗臺定位裝配；
2) 通訊連接口：RS422；
3) 讀寫器：
(1) 作業(yè)頻率/規(guī)格限定值：13.56MHz；(2) 作用界限/最大值：140mm；(3) 傳輸率/無線電傳輸時/最大值：106kbit/s；
4）電子標簽：
(1) 數(shù)量：≥12；(2) 用戶區(qū)內(nèi)部存儲：1024bit；(3) 尺寸：Φ24×3mm；(4) 作業(yè)頻率：13.56MHz；(5) 固定類型：帶背膠；(6)感應距離：2～20mm（按照設備不一樣）
十五、視覺檢驗測試模型塊
由視覺檢驗測試系統(tǒng)、稱重單元、固定底層基板、不銹鋼拉手等構成。檢驗測試零件的形狀、顏色、坐標、重量（kg）等信息，經(jīng)過以太網(wǎng)和模仿量通道將檢驗測試成果發(fā)往機器人。
主要技術功能數(shù)值：
適配標準實驗臺定位裝配
1、視覺檢驗測試系統(tǒng)主要技術功能數(shù)值：
1) 1/3"CMOS成像儀：彩色；2) S連接口/M12鏡頭：25mm；
3) 成像模式： 640×480；4) 光源：白色漫射LED環(huán)形燈；
5)通信和I/O：PROFINET、Modbus TCP、TCP/IP；
2、稱重單元主要技術功能數(shù)值：
1)稱重區(qū)域：≤φ67mm；2) 稱重界限：0-1000g；3) 供電：DC18-30V；4) 精確度：0.005%；5) 輸出信號：0±10V；
十六、倉儲模型塊
由固定底層基板、立體倉庫、以太網(wǎng)I/O收集模型塊、不銹鋼拉手等構成?？煞胖枚喾N零件，庫位均配備有檢驗測試傳感器，經(jīng)過以太網(wǎng)I/O收集模型塊，將信息傳輸給工業(yè)機器人，并可經(jīng)過示教盒實行監(jiān)控。模型塊經(jīng)過快插線纜連接。
主要技術功能數(shù)值：
1) 適配標準實驗臺定位裝配；
2) 倉儲容量（KV）：≥6；
3) 兼容工件種類：≥2種；
4) 以太網(wǎng)I/O收集模型塊：(1) 數(shù)值收集通道：≥8DI；(2) 通訊協(xié)議：Modbus TCP；(3) 供電電源：DC24V；
十七、旋轉供料模型塊
由旋轉供料機、固定底層基板、不銹鋼拉手等構成。旋轉供料機步進電機驅動。
主要技術功能數(shù)值：
1) 適配標準實驗臺定位裝配；
2) 速度：≥20º/s；3) 負載：≥5kg；
4) 驅動：步進電機+諧波減慢速度器；5) 諧波減慢速度器減慢速度比：80；
6) 轉盤直徑：300mm；7) 工件容量（KV）：≥6；
十八、變位機模型塊
由變位機、固定底層基板、不銹鋼拉手等構成，經(jīng)過信息交互控制變位機動作。
主要技術功能數(shù)值：
1) 適配標準實驗臺定位裝配；2) 行程：±45°；
3) 速度界限：10～30°/s；
4) 驅動方法：交流ACAC伺服+蝸輪蝸桿減慢速度器；
5) 減慢速度器減慢速度比：≥50；6) 功率（W）：100W；
7) 帶有絕對位置控制功能；
十九、棋盤模型塊
主要采用固定底層基板、棋盤刻線、不銹鋼拉手等構成。工業(yè)機器人按要求拾取碼垛零件在棋盤上實行定點搬運、碼垛、拼圖任務。
主要技術功能數(shù)值：
1）適配標準實驗臺定位裝配
二十、上料暫存模型塊
主要采用固定底層基板、暫存臺支撐架、不銹鋼拉手等構成。模型塊與井式供料模型塊配套使用，承接井式供料模型塊推出的樣件，暫時放置。
主要技術功能數(shù)值：
1）暫存零件數(shù)量：1；
2）適配標準實驗臺定位裝配；
二十一、PC Interface模型塊
1、功能：
1) 機器人控制器和互聯(lián)網(wǎng)連接的通訊連接口；
2) 使用RobotStudio Online經(jīng)過LAN口連接；
3) WebWare應用程序；4) WebWare服務；
5) PC SDK可用來研發(fā)應用程序；6) OPC server；
7) 含有Socket數(shù)值就地實時通信和RAPID信息隊列。
2、主要應用：
1) WebWare服務提供；
2) 自動備份和版本控制的機器人程序；
3) 使用標準的瀏覽器完成本地或遠程訪問所產(chǎn)生的報告和信息診斷；
4) PC SDK；5) RAB(Robot Application Builder)構成部分；
6) 經(jīng)過系統(tǒng)研發(fā)包，按照實際流程設計對應的交互界面；
7) IRC5 OPC Server；8) IRC5控制器的OPC連接口(按照OPC標準)。
二十二、Multitasking模型塊
1、功能：
1) 最多可同時執(zhí)行20個含有主程序的任務；
2) 通常用在當機器人正在動作時同時控制外圍設備或其他程序；
3) 執(zhí)行任務或上電時啟動/停止；
4) 使用標準的RAPID指令編寫任務程序；
5) 可設定任務優(yōu)先權(前臺程序,背景程序)；
6) 各任務可使用任何寫入輸出信號和文件系統(tǒng)；
7) 含有RAPID信息排隊系統(tǒng)。
2、主要應用：
1) 后臺監(jiān)控；
2) 當主程序停止運行后，可用一個任務來持續(xù)監(jiān)測某些信號的狀態(tài)(簡易的plc功能)；3) 實操員人機對話窗口；
4) 設定一個同時執(zhí)行的任務為人機對話窗口，實操員可為下一個作業(yè)寫入功能數(shù)值，不必停止機器人的運行；
5) 控制外部設備；6) 機器人運行時可同時控制外部設備。
二十三、World zones模型塊
1、特征：
1) 用來監(jiān)控機器人設定區(qū)域內(nèi)的位置和手腕配備；
2) 當TCP或關節(jié)軸進入或退出區(qū)域時輸出信號；
3) 到達區(qū)域邊界時停止機器人并報警；
4) 立方體,圓柱體,球體和關節(jié)軸區(qū)域；
5) 機器人啟動或載入程序時自動啟動；
6) 自動和手動模式下全部有效；
7) 在MultiMove系統(tǒng)中,每個機器人全部有自己的安全區(qū)域,互不干涉。
2、主要應用:
1) 當機器人處在正確的位置時輸出一個信號；
2) 保護周邊設備；3) 機器人在設定區(qū)域內(nèi)互鎖。
二十四、控制系統(tǒng)與桌椅
實行系統(tǒng)控制與編程。
1、控制系統(tǒng)主要技術功能數(shù)值：
1) CPU：不低于I5；2) 顯露器尺寸：≥23英寸；
3) 內(nèi)部存儲：≥8GB；4）機械硬盤：≥1TB；5）顯卡：單獨顯，≥4G；
2、桌椅主要技術功能數(shù)值：
1) 應用折疊方法，尺寸（長×寬×高）：700×600×750mm（±10mm）
2）配套方凳尺寸（長×寬×高）：340×240×420mm（±10mm）
二十五、無油靜音氣泵
與系統(tǒng)配套。
二十六、模型塊存儲儲物儲物柜
應用鋁制及噴塑鐵板制成，可存儲系統(tǒng)模型塊或收納其他物料。
主要技術功能數(shù)值：
1) 尺寸（長×寬×高）：1480×400×1140mm（±10mm）
2) 材料：鋁型材、鈑金