協(xié)作機器人集成應用實訓平臺需求說明

協(xié)作機器人集成應用實訓平臺需求說明2協(xié)作機器人集成應用實訓平臺1.1功能要求（1）設備平臺底層開放，能夠開展機器人自主研發(fā)，滿足科研需求；（2）協(xié)作機器人集成應用實訓平臺可以模擬一個與實際生產(chǎn)情工況十分接近的控制過程，使學習者得到一個近乎于實際生產(chǎn)的教學環(huán)境。使學生對專業(yè)知識的學習和綜合應用能力，工業(yè)機器人與PLC的編程和組網(wǎng)能力，設備的安裝與調(diào)試等方面的技能得到更好的訓練；（3）具有數(shù)據(jù)采集上云功能；（4）工藝應用：震動抑制算法、機器人動態(tài)跟隨、六關節(jié)機器人協(xié)同裝配應用、Socket套接字通訊應用、機器人矩陣算法、夾具快換工藝、機器人視覺工藝包應用、視覺數(shù)字檢測技術應用、機器人托盤指令、機器人工業(yè)通信技術應用、機器人參數(shù)掉電保持技術、撞擊后原點自動校正、運用潔凈型機器人、機器人視覺指令應用、視覺腳本程序編寫、視覺檢測與補償應用、機器人邏輯判斷程序編寫、機器人末端快換工裝應用、機器人門型指令等；（5）要求可完成工業(yè)機器人安裝與調(diào)試、自動換夾具安裝與調(diào)試技術、立體倉庫單元的安裝與調(diào)試、視覺模塊安裝與調(diào)試、原材料庫安裝與調(diào)試、多工位旋轉臺安裝與調(diào)試、立體倉庫安裝與調(diào)試、電動滑臺傳送模塊安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人與控制器電氣連接與調(diào)試、工業(yè)機器控制器和PLC電氣連接與調(diào)試、工業(yè)機器人夾具電氣連接與調(diào)試技術、模塊中傳感器安裝與調(diào)試、人機界面電氣連接與調(diào)試、氣路安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人軌跡運行的編寫、機器人矩陣算法應用、機器人的信號配置與應用實訓、機器人邏輯判斷程序編寫、機器人末端快換工裝應用、工業(yè)機器人碼垛運行的編寫、機器人控制數(shù)據(jù)庫的建立和應用、通過I/0板對機器人運作的控制、通過計算機軟件對工業(yè)機器人的運作過程調(diào)試、機器人視覺工藝包應用、機器人視覺指令應用、PLC基本指令應用實訓、PLC與變頻器通訊技術應用實訓、PLC與伺服驅動器通訊技術應用實訓、PLC與觸摸屏通訊技術應用實訓、PLC和工業(yè)機器人的通訊技術應用、視覺檢測技術應用、機器人視覺指令應用、視覺腳本程序編寫等實訓項目。1.2設備具體參數(shù)1.2.1智能制造生產(chǎn)倉儲系統(tǒng)（1）立體倉庫每個倉位均設置有傳感器和指示燈，可檢測當前倉位是否存放有零件并將狀態(tài)顯示出來；(2)可實現(xiàn)與總控單元進行通信。1.2.2六軸機器人單元2臺（1）控制軸數(shù)：6；（2）手腕部最大負載kg：≥4；（3）動作半徑：≥550mm；（4）機器人本體質(zhì)量kg：≤20；（5）手腕部可允許負載：J4軸≥8.85N·M；J5軸≥8.85N·M；J6軸≥4.9N·M；（6）運動范圍及速度：J1范圍≥340°(速度≥460°/s)；J2范圍≥230°(速度≥360°/s)；J3范圍≥400°(速度≥520°/s)；J4范圍≥380°(速度≥560°/s)；J5范圍≥240°(速度≥560°/s)；J6范圍≥720°(速度≥900°/s)；（7）手腕部可允許負載轉動慣量：J4軸≥0.20Kg·m2；J5軸≥0.20Kg·m2；J6軸≥0.066Kg·m2；（8）重復定位精度mm：優(yōu)于±0.01；（9）安裝方式：地面/頂?shù)酰?.2.3機器人控制器2臺（1）控制柜組成：包括電源供給單元、安全保護回路、伺服放大器、輸入/輸出模塊、主控單元、急停電路板；（2）額定電源電壓：AC200～230+10%-15%50/60Hz±1Hz、單相；（3）內(nèi)存卡容量FROM/SRAM：≥64M/1M；（4）安全保護回路:內(nèi)部各控制板卡形成保護回路，對整個系統(tǒng)進行電路保護；（5）輸入/輸出模塊：標配為ProcessIO，另外也可通過在擴展槽安裝Profibus板、CC-Link板卡、DeviceNet與PLC及外圍設備進行通訊；（6）防護等級要求：≥IP54；（7）主控單元：整個控制系統(tǒng)的中樞部分，包括主板、CPU、FROM/SRAM組件及伺服卡，負責控制器內(nèi)部及外圍設備的信號處理和交換；（8）可以擴展機器人原廠視覺模塊，視覺為選配功能，集成于機器人控制系統(tǒng)中。可以集成基礎2D視覺、3D視覺、3D激光視覺以及力覺等功能。1.2.4機器人示教器2臺（1）通信速度高，圖形顯示性能強；（2）高集成度的電器元件和彩色液晶屏；（2）顯示器尺寸：≥7英寸；（3）分辨率：≥800480；（4）顯示顏色：≥24位真彩色；（5）背光源：LED；（6）CPU：不低于Corte×A8600MHz；（7）示教器USB端口支持軟件功能；1.2.5總控系統(tǒng)(1)由工作臺、控制模塊、操作面板、電源模塊、氣源模塊、顯示終端、交換機、三色燈等組件構成；(2)操作面板提供了電源開關、急停開關和自定義按鈕；（3)總控系統(tǒng)中PLC控制器具有多通道高頻率高速輸入輸出端口，總點數(shù)不小于64，不低于32輸入/32輸出，至少具備晶體管模式；（4）支持擴展模擬量輸入模塊，數(shù)字量輸入模塊；（5）集成RS485接口，采用ModbusRTU協(xié)議與其他控制器進行數(shù)據(jù)交換；（6）配置以太網(wǎng)通訊模塊，通過以太網(wǎng)接入工業(yè)網(wǎng)絡，在應用層提供ModbusTCP與工業(yè)網(wǎng)關進行信息交互。集成PROFINET接口，用于編程、HMI通信和PLC間的通信；提供10/100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，支持TCP/IPnative、ISO-on-TCP通信；（7）提供各個電源使用設備提供斷路器進行安全保護、并進行接地保護；（8）支持協(xié)議：TCP/IP、S7、ModbusTCP、ProfinetIO、OPCUA通信；（9）提供至少8路閉環(huán)運動控制；可連接支持Profinet/Profibus的伺服驅動器或者模擬量驅動器；（10）集成的PROFINET接口用于編程、HMI通信和PLC間的通信；（11）所用PLC工作存儲器內(nèi)存≥150KB，裝載存儲器內(nèi)存≥4MB，保持性存儲器內(nèi)存≥14KB；（12）本體集成IO不少于14個DI/10個DQ和2個AI（集成）；（13）具備不少于1個可擴展信號板，8個信號模塊，3個通訊模塊；（14）最多可組態(tài)≥6個使用任意內(nèi)置輸入或SB輸入的高速計數(shù)器，6個輸入100/80kHz，2個輸入30/20kHz，用于計數(shù)和測量；（15）不少于2個以太網(wǎng)通信端口，數(shù)據(jù)傳輸速率10/100Mb/s；（16）至少可組態(tài)4個使用任意內(nèi)置輸出或信號板輸出的脈沖輸出100kHz（Qa.0到Qa.3），20kHz（Qa.4到Qb.1）；（17）在機器人使用壽命內(nèi)，可使用機器人離線軟件進行實時程序、IO、機器人3D動態(tài)動作監(jiān)控；（18）具備遠程機器人系統(tǒng)備份與恢復功能；（19）具有自動工具重量與載荷檢測設定功能；（20）具有機器人全壽命保養(yǎng)自動維護檢測系統(tǒng)功能；（21）具有機器人運動軌跡實時微調(diào)功能；（22）自帶自定義可編程IO；（23）具有3D實時舒適搖桿手動操作系統(tǒng)；（24）具有電池電量環(huán)保節(jié)省功能；（25）支持RAPID編程語言規(guī)范，并直接解釋執(zhí)行；（26）機器人控制系統(tǒng)具備二次開發(fā)能力；（27）機器人控制系統(tǒng)原配固態(tài)存儲器容量≥1G，并支持USB擴展為副存儲器；（28）具有緊急停止，自動模式停止，測試模式停止等安全保護措施；（29）控制器帶視頻接口。1.2.6視覺檢測模塊至少包含機器視覺環(huán)形光源、機器視覺光源線、模擬控制器、視覺控制器、工業(yè)3D相機、FA鏡頭、HDMI-VGA線、網(wǎng)線、視覺電源線、算法平臺軟件。1.2.7工具庫（1）結構件材料鋁合金，陽極氧化處理；（2）至少包括工具架、夾爪工具、吸盤工具以及尖點輔助工具；（3）工具端配備機械快換母頭，與機器人端機械快換公頭配套，可實現(xiàn)不同工具間的自動切換；1.2.8掃描分揀系統(tǒng)（1）由工作臺、傳輸帶、分揀機構、分揀工位、RFID模塊、遠程IO模塊等組件構成；（2）分揀單元至少包括三個分揀工位，每個工位可存放一個零件。1.2.9裝配系統(tǒng)(1)能夠實現(xiàn)自動裝配功能；(2)兩端具有工位用于實現(xiàn)物料的上下料；(3)主要由壓裝氣缸、步進電機、直線運動機構、行程開關、力傳感器及數(shù)顯儀、遠程IO模塊等組成。1.2.10激光打標系統(tǒng)（1）用于打印不同LOGO，實現(xiàn)圖標定制功能；（2）主要由激光打標機、井式供料模塊、打標機升降機構、遠程IO模塊等組成；（3）響應速度≥15000mm/s；（4）設備具備網(wǎng)口通訊、232串口通訊、開始以及結束信號。1.2.11打磨系統(tǒng)（1）能夠準確定位零件并穩(wěn)定夾持，是實現(xiàn)打磨加工；（2）配有旋轉工位，實現(xiàn)零件180°旋轉加工。1.2.12伺服電動滑臺傳動模塊精度不低于0.02mm。1.2.13小齒輪供料站要求框架型的供料臺設計。用于提供小齒輪。1.2.14大齒輪供料站要求采用Z型設計，用于提供大齒輪。1.2.15齒輪套供料站要求采用Z型設計，用于提供齒輪套。1.2.16數(shù)據(jù)采集與工業(yè)網(wǎng)關系統(tǒng)(1)具有采點數(shù)據(jù)配置、采集設備通道配置、網(wǎng)絡信息配置、系統(tǒng)配置等功能；(2)具有平臺數(shù)據(jù)上云功能。1.3設備安裝條件（1）設備安置過程中所用電纜、電線、插排等輔材以及布線工作由投標方負責。系統(tǒng)布線需要滿足總控開關布置于講臺方位，布線滿足GB50311-2016；（2）平臺具備系統(tǒng)集成能力，具備平臺與集中控制系統(tǒng)信息交互能力；（3）包含整個實訓室共用的靜音空壓機（噪音≤65dB）、元器件柜、重型貨架；（4）配備一定數(shù)量的易損件和耗材；（5）配備2套工具：至少包含內(nèi)六角扳手（組套）、尖嘴鉗、十字螺絲刀3×75、一字螺絲刀3×75、一字螺絲刀3寸、斜口鉗、活動扳手、剝線鉗、壓線鉗、數(shù)字萬用表、工具箱、三位插板；（6）提供滿足平臺使用要求的編程終端、多功能基礎實訓臺、編程工作站及其他配套設施；（7）電腦推車：要求框架采用≥3030+3060mm全陽極氧化工業(yè)鋁型材組合而成，安裝孔位裝有鋁合金專用塑料保護蓋。桌面應采用表面平整、有較高抗彎強度和沖擊強度的密度纖維板制作而成，桌面下方粗裝有二節(jié)靜音滾珠鍵盤專用導軌的鍵盤托盤，鍵盤托板與人體坐在椅子上時彎曲的小臂高度一致，不用時鍵盤托板可以折疊收回，方便放置。要求電腦桌底部安裝四個定位輪，可靈活移動位置，桌面后面裝有鏤空麻灰雙色粉鐵質(zhì)擋板不會因為不小心造成顯示器摔落。電腦桌尺寸：580450960mm（±20mm）。1.4配套資源1.4.1平臺配套資源（1）提供基于平臺的配套環(huán)境開發(fā)包；（2）提供多種平臺SDK開發(fā)包，支持Linux、C++編程、Lua腳本語言編程、WindowsVC++、Python腳本編程、QT跨平臺編程開發(fā)；（3）提供編程代碼，至少包括：系統(tǒng)認知；程序調(diào)試；機器人模型的描述；機器人模型的導入；仿真工具的使用；機械臂隨機位置和目標位置的軌跡編寫；機械臂路徑約束和笛卡爾坐標系位置的軌跡編寫；導航包