教學(xué)設(shè)備

一款完全應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、集成多種工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景的模塊化教學(xué)設(shè)備。
支撐課程：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)電傳動(dòng)控制、傳感與檢測(cè)技術(shù)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、PLC原理與應(yīng)用、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、Python程序設(shè)計(jì)、機(jī)器視覺(jué)與圖像處理、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用
實(shí)踐項(xiàng)目：
機(jī)械類：機(jī)器人工作站系統(tǒng)組成認(rèn)識(shí)、工藝分析與工裝設(shè)、集成外部軸機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)空間仿真、機(jī)器人焊接工裝夾具設(shè)計(jì)、機(jī)器人裝配工裝夾具設(shè)計(jì)、機(jī)器人工作站搭建與仿真
控制類：電氣原理識(shí)圖與實(shí)物認(rèn)識(shí)、機(jī)器人工作站工藝流程分析設(shè)計(jì)、機(jī)器人工作站離線編程與仿真、機(jī)器人工作站profinet總線配置與通信測(cè)試、基于OpenCV視覺(jué)標(biāo)定程序設(shè)計(jì)、機(jī)器人工作站聯(lián)合調(diào)試運(yùn)行
綜合類：機(jī)器人焊接工作站系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)器人裝配工作站系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)器人視覺(jué)分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)器人工作站創(chuàng)新設(shè)計(jì)

一、工業(yè)機(jī)器人參數(shù)要求
1.工業(yè)機(jī)器人本體：
ABB IBR120/3六自由度工業(yè)機(jī)器人本體；最大負(fù)載≥3 kg； 最大臂展半徑≥580mm； 軸數(shù)：≥6軸；位置重復(fù)精度：≦0.01mm； 防護(hù)等級(jí)： ≥IP30； 
軸運(yùn)動(dòng)范圍：
（1）1軸：≥±165°  
（2）2軸：≥±110°
（3）3軸：≥+70°至 -110°
（4）4軸：≥±160°
（5）5軸：≥±120°
（6）6軸：≥±400° 
機(jī)器人本體重量：≤25kg； 最大噪音：≤70dB(A)。
2.工業(yè)機(jī)器人控制器：
緊湊型工業(yè)機(jī)器人控制柜，與配套的工業(yè)機(jī)器人本體配套；
控制硬件：多處理器系統(tǒng)大容量閃存、 UPS 備份電源（≥20S）；
控制軟件：軟件出廠預(yù)裝；
額定功率：≥3KVA(變壓器容量)； 
二、實(shí)訓(xùn)臺(tái)及相關(guān)配件：
（1）整個(gè)平臺(tái)為立式結(jié)構(gòu)，主要框架和工作面采用工業(yè)鋁型材搭建，電器柜可以安裝工控機(jī)、IO口擴(kuò)展板、電磁閥安裝位置、變頻器安裝位置、PLC安裝位置，電氣接線部分為抽屜式結(jié)構(gòu)，便于接線，預(yù)留擴(kuò)展區(qū)域，便于設(shè)備的擴(kuò)展。工作平臺(tái)為可以靈活安裝各功能模塊的導(dǎo)槽式或矩陣螺絲孔式。尺寸：≥1200mm×1000mm×900mm；材料：鋁合金+鋼板；平臺(tái)面板為多用途可擴(kuò)展設(shè) 計(jì)方式，擴(kuò)展靈活；采用氣動(dòng)夾具：最大負(fù)載能力：≥3kg；最大抓取范圍：≥15cm×15cm；最高抓取精度：≥1mm；帶安裝機(jī)架。
（2）觸摸屏： ≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；  組態(tài)：嵌入式組態(tài)；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機(jī)連接的端口線。
（3）物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金屬材質(zhì)；數(shù)量：≥10個(gè)。
（4）PLC：集成≥16路輸入和≥16路輸出IO口；內(nèi)置≥64K大容量的RAM存儲(chǔ)；內(nèi)置高速處理≥0.065μS/基本指令；控制規(guī)模：≥32 I/O點(diǎn)；內(nèi)置獨(dú)立≥3軸100kHz定位功能：提供相關(guān)電氣連接線與附屬器件。
（5）氣源氣路：采用無(wú)油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調(diào)壓過(guò)濾器、氣路等氣動(dòng)元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。
三、主要功能板塊：
1、分揀搬運(yùn)： 配備圓形、三角形、方形等物料模板；機(jī)器人可精準(zhǔn)完成各種形狀物料分揀搬運(yùn)；可擴(kuò)充配置視覺(jué)組件，選配視覺(jué)條件下可完成全自動(dòng)分揀（含顏色、位置、坐標(biāo)、角度等識(shí)別）；
2、碼垛：碼垛是模擬工業(yè)場(chǎng)合的自動(dòng)搬運(yùn)碼垛功能設(shè)計(jì)，可以自動(dòng)記錄碼垛位置和高度，具有重復(fù)精度高，自動(dòng)計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度等功能；工業(yè)機(jī)器人工具盤上安裝了氣動(dòng)吸盤；包含一個(gè)輸送帶，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；電機(jī)速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)；可以實(shí)現(xiàn)將模擬物料送到輸送帶上進(jìn)行定向傳送；具有傳感器能夠檢測(cè)模擬物料是否到達(dá)指定位置。
3、TCP練習(xí)：TCP練習(xí)區(qū)主要作為工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，能動(dòng)態(tài)直觀的體現(xiàn)出TCP示教的重要性和示教的精度，能夠自由更換示教尖端；可實(shí)現(xiàn)TCP標(biāo)定練習(xí)，提供TCP標(biāo)定用錐形教學(xué)塊；可實(shí)現(xiàn)基本軌跡編程練習(xí)，提供三角形、方形教學(xué)軌跡；可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軌跡編程練習(xí)，提供曲線教學(xué)軌跡；
4、流水線模塊：流水線應(yīng)用場(chǎng)景與工廠實(shí)際物流情況相似，可進(jìn)行機(jī)器人點(diǎn)位示教編程與調(diào)試，可根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容不同而設(shè)置不同挑選形式，可根據(jù)工件不同采用不同的夾取夾具。
5、立體倉(cāng)庫(kù)：存儲(chǔ)自動(dòng)裝配工件；倉(cāng)位數(shù)量：≥3列3層9個(gè)；倉(cāng)位承重：≥2Kg；倉(cāng)位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件種類：≥3種9個(gè)；工件模塊包括自動(dòng)裝配母件、子件等。
6、視覺(jué)智能檢測(cè)線：主要是配合工業(yè)機(jī)器人做智能檢測(cè)工件角度缺陷及自動(dòng)對(duì)位等以及工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)學(xué)習(xí)開發(fā)使用；工業(yè)相機(jī)，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光譜：彩色； 支持自定義AOI，降低分辨率、  f≥16mm F1.4：12毫米工業(yè)鏡頭，百萬(wàn)像素相機(jī)； 配套同軸光源，光源大小≥80mm×80mm；準(zhǔn)環(huán)形光源，直徑≥70mm，照射角度≥90度，帶模擬控制器；配套同軸光源及光源控制器：發(fā)光窗口≥50mm*50mm含調(diào)光控制電源；機(jī)器視覺(jué)兼視覺(jué)開發(fā)環(huán)境； 提供案例程序，主要包括模板匹配、零件識(shí)別、字符識(shí)別、條碼識(shí)別、二維碼識(shí)別等；
 配套傳動(dòng)線，動(dòng)力裝置為可調(diào)速電機(jī)，傳動(dòng)線二側(cè)設(shè)置傳感器，可以檢測(cè)測(cè)試工件的位置信息。
7、模擬變位機(jī)：變位機(jī)夾具可以和工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行模擬焊接、拋光打磨、噴涂等協(xié)同作業(yè)；變位機(jī)行程≥±45°；氣缸行程≥30mm；自動(dòng)夾具采用導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動(dòng)，配置漫反射光電傳感器。變位機(jī)采用行星齒輪減速配套市場(chǎng)主流伺服電機(jī)控制。
8、工業(yè)機(jī)器人末端安裝電磁吸盤，可匹配多種夾具。同時(shí)至少配備4種工裝夾具，夾具有專門的工具架安放，每個(gè)夾具的負(fù)重至少在3kg以上。按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的要求可分別配合工業(yè)機(jī)器人完成物料夾取、軌跡模擬、打磨拋光、寫字繪圖等工作。
9、實(shí)驗(yàn)室智能電源管理系統(tǒng)
實(shí)訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)由主電路、控制電路、檢測(cè)保護(hù)電路、顯示電路、語(yǔ)音報(bào)警電路等組成，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室配置一套管理系統(tǒng)。
主要功能：
9.1上電系統(tǒng)自測(cè)
（1）主電路及控制電路上電后對(duì)線路系統(tǒng)進(jìn)行輸入電壓的過(guò)壓、欠壓；線路對(duì)地漏電；輸出負(fù)載過(guò)流的檢測(cè)，任一故障存在電源輸出斷開。（需提供演示）
（2）故障內(nèi)容有相應(yīng)文字顯示。
（3）對(duì)故障進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。（需提供演示）
9.2運(yùn)行檢測(cè)保護(hù)
（1）輸入過(guò)壓、欠壓、輸出過(guò)流、漏電，任一故障出現(xiàn)將自動(dòng)跳閘，實(shí)施保護(hù)。（需提供演示）
（2）對(duì)故障進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。（需提供演示）
（3）保護(hù)閥值可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置。（需提供演示）
9.3漏電功能測(cè)試
（1）按下漏電測(cè)試按鈕，裝置會(huì)自動(dòng)提供一個(gè)漏電測(cè)試信號(hào)，使保護(hù)器跳閘。
（2）重新進(jìn)行上電進(jìn)入自己檢測(cè)狀態(tài)，文字顯示“開機(jī)檢測(cè)中....”，無(wú)故障情況下，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)恢復(fù)供電。
9.4過(guò)壓保護(hù)
（1）運(yùn)行中，出現(xiàn)輸入過(guò)壓，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（2）對(duì)應(yīng)的“過(guò)壓相”進(jìn)行文字顯示。
（3）語(yǔ)音播報(bào)“線路過(guò)壓，請(qǐng)注意”。
9.5過(guò)流保護(hù)
（1）運(yùn)行中，三相電源中任一相出現(xiàn)過(guò)流，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（2）對(duì)應(yīng)的“過(guò)流相”進(jìn)行文字提示。
（3）語(yǔ)音播報(bào)“線路過(guò)流，請(qǐng)注意”
9.6漏電保護(hù)
（1）運(yùn)行中，三相中任一相出現(xiàn)漏電，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（2）對(duì)“漏電”進(jìn)行文字顯示。
（3）語(yǔ)音播報(bào)“線路漏電，請(qǐng)注意”。
9.7電源監(jiān)控
（1）可對(duì)各相電壓進(jìn)行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±5V
（2）可對(duì)各相電流進(jìn)行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±0.1A
（3）高壓保護(hù)電壓設(shè)置：
①設(shè)置范圍<300V，輸入1A;
②動(dòng)作時(shí)間：2-5S，輸入單位0.1S
（4）欠壓保護(hù)電壓設(shè)置：
①設(shè)置范圍：>154V，輸入單位1V
②動(dòng)作時(shí)間：2-5S，輸入單位0.1S
(5)過(guò)流保護(hù)電流設(shè)置：
①設(shè)置范圍：<20A,輸入單位0.01A;
②動(dòng)作時(shí)間：0.5-2S，輸入單位0.1S
10.云智能實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)
本平臺(tái)將無(wú)線傳輸、信息處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用用于自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制。設(shè)備端運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)參數(shù)等上傳至云平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層、傳輸層和應(yīng)用層關(guān)聯(lián)掌握數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù)。
(1)電壓、電流等模擬量數(shù)據(jù)顯示。（需提供演示）
(2)輸入開關(guān)監(jiān)控，輸出開關(guān)等數(shù)字量控制。（需提供演示）
(3)遠(yuǎn)程控制啟停狀態(tài)，給定輸出電壓值的。（需提供演示）
(4)顯示輸入輸出電壓值的歷史數(shù)據(jù)
(5)可按照日期、日間進(jìn)行查詢歷史數(shù)進(jìn)行查詢。
(6)報(bào)警信號(hào)為PLC主機(jī)模擬量采集數(shù)值或者開關(guān)量可以自由設(shè)定，如當(dāng)模擬量輸入超過(guò)設(shè)定電壓時(shí)產(chǎn)生報(bào)警，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用軟件將報(bào)警信號(hào)上傳到云平臺(tái)，通過(guò)云平臺(tái)向設(shè)置的終端推送報(bào)警信號(hào)，每臺(tái)設(shè)備可對(duì)應(yīng)多個(gè)終端設(shè)備。
(7)通過(guò)手機(jī)端可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制PLC的輸出及監(jiān)視PLC的輸入狀態(tài)變化。
(8)數(shù)據(jù)顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數(shù)值，輸出電壓監(jiān)控，開關(guān)狀態(tài)輸入，開關(guān)控制輸出，以及云端連接二維碼。
(9)聯(lián)網(wǎng)設(shè)置界面：設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)連接云平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理。
(10)為保證軟件正版，需提供云智能實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)軟件著作權(quán)證書復(fù)印件。
四、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
（1）工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與實(shí)訓(xùn)操作
（2）PLC與工業(yè)機(jī)器人的通訊技術(shù)實(shí)訓(xùn)
（3）PLC對(duì)工業(yè)機(jī)器人的電氣集成控制應(yīng)用
（4）工業(yè)機(jī)器人模擬軌跡實(shí)訓(xùn)
（5）工業(yè)機(jī)器人圖形識(shí)別實(shí)訓(xùn)
（6）工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)與碼垛工藝的應(yīng)用
（7）工業(yè)機(jī)器人平焊、立焊、曲面焊接工藝的實(shí)訓(xùn)
（8）工業(yè)機(jī)器人復(fù)雜裝配體的組裝實(shí)訓(xùn)
（9）工業(yè)機(jī)器人打磨拋光工藝的實(shí)訓(xùn)
（10）工業(yè)機(jī)器人多用途快換裝置的自由切換和匹配實(shí)訓(xùn)
（11）PLC基本功能實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、基本指令、接線、編程下載等） 
（12）觸摸屏的編程與應(yīng)用
（13）氣動(dòng)控制元件的安裝與調(diào)試
（14）機(jī)器人末端夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)認(rèn)知；
（15）機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)以及與工業(yè)機(jī)器人、PLC的協(xié)調(diào)控制運(yùn)用
（16）PLC控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)小型變位機(jī)實(shí)訓(xùn)