教學設備

一、設備總體要求
    要求平臺至少由工業(yè)機器人基礎實訓平臺、集成訓練模塊、倉儲單元和配套制造執(zhí)行系統(tǒng) MES 等組成，其中工業(yè)機器人基礎實訓平臺主要由六軸機器人、工業(yè)視覺相機、桌面 AGV、7 軸協(xié)作機器人、PLC 控制單元、觸摸屏、機器人快換夾具等組成， 倉儲物流單元包含地面 AGV、接駁臺、堆垛機、倉儲貨架及臺體等，主要功能為完成各種任務模塊產(chǎn)品的運輸、識別、裝配或打磨、檢測及出入庫任務。

二、工業(yè)機器人基礎實訓平臺主要組成及功能要求
1. 操作臺（2 個）
設備尺寸：2 個操作臺，其中一個用于機器人操作，一個用于桌面 AGV 操作。每個操作臺≥1700×950×750mm。
要求臺體框架均采用≥40mm 鋁型材結構搭建；機器人操作臺安裝面板采用厚≥30mm、間隔 25mm 的優(yōu)質(zhì)鋁合金面板，可任意安裝機器人或其它執(zhí)行機構或模塊。底部為鈑金結構，不銹鋼網(wǎng)孔電氣安裝板（ 板厚 1.5mm），用于安裝控制器件與電源電路。前端有相應的觸摸屏、操作面板和指示燈。操作臺底腳上安裝有腳輪，便于移動與調(diào)整定位；同時安裝有可調(diào)腳杯，可進行高度調(diào)整。周邊亞克力防護。
2.  六關節(jié)機器人
1) 最大抓取重量：≥3Kg
2) 最大動作半徑：≥ 593mm
3) 重復定位精度：±0.02mm
4) 各軸運動范圍及最大速度：
1 軸：±170º，400°/sec；2 軸：+85 º /-135º，300°/sec；
3 軸：+185 º /-65º,520°/sec；，4 軸：±190º,500°/sec；
5 軸：±130 º，530°/sec；6 軸：±360º，840°/sec。
5) 手腕允許慣性力矩 4 軸 ≥ 0.27kg.m2 、 5軸≥0.27kg.m2、6 軸≥0.03kg.m2。
6) 至少包含 MODBUS-TCP、TCP/IP 通訊協(xié)議、集成不少于 8DI、8DO。
3. 協(xié)作機器人（1 個）
（1） 機器人本體主要參數(shù)：
1) 要求協(xié)作機器人軸數(shù)≥7
2) 最大臂展≥760mm
3) 重復定位精度±0.03mm
4) 最大總負載能力≥3kg
5) 運動范圍及各軸速度：
1 軸±170°， 2 軸±120°， 3 軸 ±170°， 4 軸  ±
120°，5 軸 ±170°，6 軸 ±120°，7 軸 ±360°；
各軸最大速度≥180°/s
6) 防護等級≥IP40
7) 本體重量 ≤21kg
8) 噪音水平 ≤70dB(A)
（2） 控制系統(tǒng)：
1) 可拖動操控抓手
2) 接口：Ethernet 、RS485、DI-4 DO-4、外部急停、安全門等
3) 功能配置：7-Dof 運動控制、拖動示教功能、高動態(tài)力控 、安全監(jiān)控、外部控制接口
4) 重復定位精度：± 0.03mm
5) 力測量分辨率：0.1N, 0.02Nm
6) 力控相對精度：0.5N, 0.1Nm
7) 笛卡爾剛度可調(diào)范圍： 0 ～ 3000N/m ， 0 ～ 500N/rad。
主要包括:
七軸冗余運動展示協(xié)作機器人一般運動示例, 包含圓弧、直線、轉(zhuǎn)彎區(qū)、零空間自運動；
避障運動演示協(xié)作機器人相較于六軸機器人擁有優(yōu)秀的空間避障能力；
碰撞檢測演示展示協(xié)作機器人一指觸停的碰撞檢測靈敏性；柔順演示展示協(xié)作機器人高中低阻抗剛度下的阻抗控制。
4. 2D 工業(yè)視覺（1 個）
主要由工業(yè)彩色相機、鏡頭、視覺控制器、光源及控制器及支架等組成。
主要參數(shù)：
（1） 相機
1) 工業(yè)彩色相機，像素≥320 萬，分辨率≥2048×1536
2) 傳感器類型  全局快門
3) 像元尺寸≤3.45 µm × 3.45 µm
4) 靶面尺寸≥1/1.8″
5) 最大幀率≥37.5 fps
6) 緩存容量   128 MB
7) 供電：DC12V，支持 POE 供電
8) 具 有 總線 通 信 功 能， 至 少 包 含 TCP/IP 、 MODBUS-TCP、UDP 三種通訊協(xié)議，能夠與 PLC 通訊，可檢測物品形狀、顏色、缺陷、OCR 文字識別。
9) 認證：≥CE，F(xiàn)CC，RoHS，KC
（2） 鏡頭：25mm 焦距， ≥400 萬像素，1000 萬分辨率；接口 C-Mount。
（3） 軟件： 同工業(yè)相機廠家， 兼容 GigE Vision 協(xié)議軟件。
（4） 光源：條形光源。光源控制器具有 4 通道輸出，支持 232 控制協(xié)議。
（5） 控制器： 處理器≥Intel E3845，
1.91GHz CPU，內(nèi)存≥4GB DDR3L 內(nèi)存，搭載高可靠性 SSD 存儲≥ 120G，至少 3 個 Intel 芯片千兆網(wǎng)口，防浪涌設計， 支持多路光耦隔離輸入和輸出功能，可通過光源接口控制光源開關及亮度，2 個 HDMI 接口，支持獨立顯示。
5.  3D 視覺（1 個）
1) 深度技術：主動紅外立體
2) 最大范圍≥0.5-3m
3) 最小深度距離 ≤0.45 m
4) 深度精度 <2% 位于 2 米
5) 深度視場 (FOV) 86° × 57° (±3°)
6) 深度輸出分辨率≥ 1280 x 720, 深度幀率≥ 90fps
7) RGB 分辨率≥1920 × 1080(30fps)
8) 視覺軟件與機器人在線編程軟件融合一體，可直接通過視覺處理結果引導機器人抓取
6. 桌面 AGV（1 個）
1) 精度：±1cm
2) 傳感器 光電傳感器/超聲波傳感器
3) 通信方式：無線 wifi
4) 導航方式 磁導航
5) 頂升電機 直流推桿電機
7. 機器人夾具快換裝置（1 主 3 副）
1) 數(shù)量配置至少 1 主 3 副
2) 額定承載≥6Kg
3) 扭矩≥200 kgf.cm
4) 鎖緊力≥620N
5) 重復定位精度±0.01mm
6) 氣路數(shù)量（回路）≥6
7) 電路數(shù)量（組數(shù)）≥9
8) 帶機械式斷氣保護機構
8. 工業(yè)機器人基礎實訓平臺電控系統(tǒng)
（1）PLC（2 個）
要求配備 plc 兩個，主要參數(shù)： PLC
1) ≥ 100 KB 工作存儲器； 板載 DI14 x 24VDC 漏型/ 源型，DQ10 x 24VDC 和 AI2；板載 6 個高速計數(shù)器和 4 路脈沖輸出；信號板擴展板載式 I/O；多達 3 個可進行串行通信的通信模塊；多達 8 個可用于 I/O 擴展的信號模塊；
2) 至少支持 PROFINET 、TCP/IP、S7 通信、Web 服務器、 OPC UA 等.
PLC
1） 工作電源：AC100~240V，CPU 集成至少 DI16 ，DQ14晶體管輸出，高速脈沖輸出 4 路，高速計數(shù)器 4 路
2） 至少支持 RS-232、RS-485、以太網(wǎng)，可擴展 BD 板、 ED 模塊和擴展模塊；支持以太網(wǎng)通訊
（1） 觸摸屏（1 個）
1) 主要參數(shù)：
1) 輸入電壓 AC220V ,輸出 DC 24V
2) 尺寸≥7 寸
3) 液晶屏：分辨率≥800×480、TFT、LED 背光
4) 顯示顏色≥1 千六百萬色
5) 存儲器 128MB
6) 通訊口 RS232/RS422/RS485，配有以太網(wǎng)口
（2） 伺服電機及驅(qū)動器（1 套）
要求與觸摸屏同一品牌；伺服電機功率≥400W；輸入電源：單相 AC200～240V， 50/60Hz；通訊 RS485;控制方式;三相全波整流 IPM PWM 控制正弦波電流驅(qū)動方式。
三、倉儲物流單元
1. 堆垛機（1 臺）
堆垛機主要由 X/Y/Z 軸組成，用于工件托盤的出入庫作業(yè)。
X/Z 軸均采用伺服電機， X、Z 軸電機功率≥0.75KW，Y 軸為雙向伸縮貨叉。
X 和 Z 軸行走傳動為同步帶導軌式，最大行程：X 軸≥900mm,Y軸≥200mm;Z 軸≥500mm。各行走軸兩端配置有微動開關，用于行程保護，同時設有原點傳感器。配套拖鏈。
2. 倉儲臺體（1 臺）
由鋁型材框架、安裝面板、鈑金件、腳輪等組成，尺寸≥1750
×1000×700mm，框架采用≥60mm 優(yōu)質(zhì)工業(yè)鋁型材，安裝面板厚度為 30mm 鋁合金型材,帶有 25mm 的槽間隙。
3. 倉儲貨架（1 臺）
主要由鋁合金立柱、倉位支撐定位機構等組成，尺寸≥1400× 200×950mm，≥ 9 個倉位，每個倉位有微動開關可檢測托盤有無。
4. 地面 AGV（1 臺）
由 AGV 小車、托盤輸送裝置、導航條、通訊及控制系統(tǒng)等組成。
要求至少兩種導航方式
1) 額定負載≥30kg；連續(xù)工作時間≥8 小時；
2) 運行速度：0-0.3m/s，可調(diào)；
3) 爬坡角度：≤3°；
4) 停止精度：±10mm
5) 通訊方式：無線通訊；
6) 驅(qū)動方式：四輪驅(qū)動、麥克納姆輪
7) 緊急制動距離＜20cm
8) 安全防護 障礙物傳感器+防撞擊桿雙重防護，聲光報警
5. 接駁臺（2 套）
主要由支撐架、電機及減速機、輸送平帶、傳感器、定位擋停機構等組成，接駁臺主要作為工件托盤在 AGV、立體倉儲周轉(zhuǎn)用，可精確定位托盤。
四、總控及展示中心
主要由總控臺、編程電腦、可視化及顯示終端、監(jiān)控系統(tǒng)等組成，用于整個智能產(chǎn)線的控制和功能、實訓場景展示。
1. 總控臺（1 臺）
主體框架為鈑金成型，雙開門；內(nèi)部網(wǎng)孔板噴塑處理，厚度 1.5mm；控制面板符合人體工程學，底部安裝有液壓彈簧支桿，方便檢查維護； 功能按鈕包含“ 啟動”、“ 停止”、“ 復位”、“警示”、“手/自動”、“急停”等。
2. 電氣控制系統(tǒng)（1 套）
由 PLC 模塊、輸入電源、輸出電源、斷路器、接線端子排、IO轉(zhuǎn)接模塊等組成。
1) 電源（1 臺）
輸入電源：AC 220V；輸出 DC 24V 開關電源。
2) PLC（1 臺）
PLC 采用與工業(yè)機器人基礎實訓平臺同品牌 PLC，晶體管輸出，標配以太網(wǎng)口等。
3) 觸摸屏（1 臺）
屏幕：尺寸≥10.1 寸，液晶顯示 LED 背光顯示屏， 分辨率≥1024×600
顯示顏色：6 萬 5 千真彩處理器：≥300MHz
存儲器：128MB
串口：RS232/RS485
USB 接口 ： 1 主 1 從
以太網(wǎng)口：10/100M 自適應防護等級：前面板符合 IP65預裝嵌入式組態(tài)軟件。
4) 伺服驅(qū)動器（1 臺）：功率≥0.75KW，與伺服電機同品牌。
5) 變頻器（1 臺）：用戶接駁臺電機的控制。
3. 編程電腦(2 臺)
包含 2 臺筆記本電腦、電腦桌凳組成。電腦主要參數(shù)：
主要配置：處理器（CPU）采用 Intel i7；內(nèi)存≥：16GB；1T機械硬盤+256G SSD 硬盤；獨立顯卡 GTX1660Ti+，顯存≥6GB；系統(tǒng)采用 windows10 64 位版本，屏幕≥17 寸液晶顯示器，具備有 HDMI 輸出接口。
配置電腦桌及凳。電腦桌采用鋼木結構表面噴塑，并有主機和顯示器護板,萬向腳輪及剎車功能，抽拉式鍵盤托板，可拆卸式穿線孔。
4. 監(jiān)控系統(tǒng)（1 套）
1) 攝像機：采用至少 400 萬星光級 1/3”CMOS，
2.8mm 焦距高清網(wǎng)絡攝像機,POE 供電，RJ45 接口，配套支架及可調(diào)節(jié)固定桿；
2) 硬盤錄像機容量：≥2TB。
5. 可視化終端（1 套）
采用 4K 分辨率，具備 HDMI 輸入接口、40 英寸和 55 英寸顯示終端各 1 臺，配支架。
6. 電力監(jiān)測裝置（1 套）
可對設備的實時電壓、實時電流、實時功率、總電能進行監(jiān)控，并在觸摸屏上顯示出來。
五、工作桌（1 套）
尺寸為約 1500×750×780mm(L×W×H)，桌腿采用高強度的鋼材，桌面并鋪有防護層。
六、集成訓練模塊任務組合工藝及配置要求
1. 指尖陀螺與陀螺筆裝配工作站任務（1 套）
任務對象包含由指尖陀螺、陀螺筆、陀螺軸承等；功能模塊包含原料托盤 2 套、成品托盤 1 套、沖壓裝配模塊和工裝夾具等
組成�？蛇M行至少 2 種裝配方式組合。
2. 機床上下料及減速機裝配工作站任務（1 套）任務對象包含 RV 減速機模型、齒輪軸、端蓋等、功能模塊包含原料托盤 2 套、銑床模型、雙減速機裝配臺、全自動螺絲供料模塊、機器人夾具快換主盤、端蓋吸盤夾具、鎖螺絲夾具等。可進行至少 3 種裝配方式的組合。
3. 機床上下料及鑄件全自動打磨工作站任務（1套）
任務對象：模擬泵蓋；功能模塊包含原料托盤、成品托盤、銑床模型、打磨件成品托盤、打磨拋光臺、打磨機夾具組成�？蛇M行至少 3 種打磨方式的組合。
4. 倉儲物流及產(chǎn)線綜合控制工作任務（1 套）
任務對象：其他幾種工作任務的托盤；主要功能模塊含倉儲臺體、堆垛機、倉儲貨架，AGV，接駁臺；由總控及展示中心進行綜合控制，主要訓練對自動產(chǎn)線綜合運行的調(diào)控及監(jiān)控能力。
七、配套軟件
（一）制造執(zhí)行 MES 系統(tǒng)（1 套）
生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng) MES，選手所有工作任務均從個性化需求訂單及共線生產(chǎn)出發(fā)，平臺允許用戶進行任務下發(fā)，并進行共線生產(chǎn)的全自動化作業(yè)。從訂單加工、生產(chǎn)、裝配到成品的檢測、包裝，訂單制造過程的每一個環(huán)節(jié)，均可通過 MES 系統(tǒng)進行實時查詢與追蹤。
本單元包含系統(tǒng)設置、基礎管理、訂單管理，生產(chǎn)管理，設備管理、倉儲管理模塊，同時反饋系統(tǒng)的工作狀態(tài)。。
系統(tǒng)設置：可進行用戶管理、角色管理、菜單管理、按鈕管理、數(shù)據(jù)字典、日志管理的設置。
基礎管理模塊：可進行用戶信息編輯，包含新建或刪除用戶、設置名稱、密碼、權限等
訂單管理模塊：接收來自客戶的訂單，根據(jù)客戶定制化要求，調(diào)度訂單次序，允許插單。
生產(chǎn)進度查詢：客戶可查詢當前訂單的完成狀態(tài)。
設備管理模塊：可進行設備類型、維護等方面信息的管理。
倉儲管理模塊：接收來自下層反饋的倉庫信息，進行倉儲類型、倉位狀態(tài)等管理。