JG-X101A 型 工業(yè)機器人應(yīng)用編程一體化教學(xué)創(chuàng)新平臺 
一、工業(yè)機器人參數(shù)要求
1. 工業(yè)機器人本體：
ABB IBR120/3 六自由度工業(yè)機器人本體；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： ≥ IP30 ；
軸運動范圍：
（ 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 °
機器人本體重量：≤ 25kg ； 最大噪音：≤ 70dB(A) 。
2. 工業(yè)機器人控制器：
• 緊湊型工業(yè)機器人控制柜，與配套的工業(yè)機器人本體配套；
• 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 ) ；
• 電源輸入： 200V/230V 50-60Hz
• 尺寸： 710*449*442mm
• 重量： 30kg
• 防護(hù)等級： IP20
3.FlexPendant 示教器
• 重量： 1kg
• 支持：彩色觸摸屏、操縱桿，緊急停、支持慣用左 / 右手切換，支持 U 盤、熱插拔、恢復(fù)程序，支持 USB 儲存器，帶時間標(biāo)記登錄，支持遠(yuǎn)程服務(wù)。
二、實訓(xùn)臺及相關(guān)配件：
（ 1 ）整個平臺為立式結(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、 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：≥ 1400mm × 1000mm × 900mm ；材料：鋁合金 + 鋼板；平臺面板為多用途可擴(kuò)展設(shè) 計方式，擴(kuò)展靈活；采用氣動夾具：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。
（ 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；內(nèi)置高速處理≥ 0.065 μ S/ 基本指令；控制規(guī)模：≥ 32 I/O 點；內(nèi)置獨立≥ 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：采用無油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調(diào)壓過濾器、氣路等氣動元件；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： 配備圓形、三角形、方形等物料模板；機器人可精準(zhǔn)完成各種形狀物料分揀搬運；可擴(kuò)充配置視覺組件，選配視覺條件下可完成全自動分揀（含顏色、位置、坐標(biāo)、角度等識別）；
2 、碼垛：碼垛是模擬工業(yè)場合的自動搬運碼垛功能設(shè)計，可以自動記錄碼垛位置和高度，具有重復(fù)精度高，自動計算旋轉(zhuǎn)角度等功能；工業(yè)機器人工具盤上安裝了氣動吸盤；包含一個輸送帶，采用步進(jìn)電機驅(qū)動；電機速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)；可以實現(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模擬物料是否到達(dá)指定位置。
3 、運動軌跡模塊： TCP 練習(xí)區(qū)主要作為工業(yè)機器人的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，能動態(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；可實現(xiàn) TCP 標(biāo)定練習(xí)，提供 TCP 標(biāo)定用錐形教學(xué)塊；可實現(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 場景與工廠實際物流情況相似，可進(jìn) 行機器人點位示教編程與調(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 、立體倉庫：存儲自動裝配工件；倉位數(shù)量：≥ 3 列 3 層 9 個；倉位承重：≥ 2Kg ；倉位尺寸：≥ 100mm × 70mm × 80mm ；外形尺寸：≥ 350mm × 180mm × 450mm ；工件種類：≥ 3 種 9 個；工件模塊包括自動裝配母件、子件等。
6 、視覺智能檢測線：主要是配合工業(yè)機器人做智能檢測工件角度缺陷及自動對位等以及工業(yè)機器人視覺學(xué)習(xí)開發(fā)使用；工業(yè)相機，要求如下：像素：≥ 130W 像素； 分辨率：≥ 1280 × 960 ； 像素尺寸：≥ 3.75 μ m × 3.75 μ m ； 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，百萬像素相機； 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；機器視覺兼視覺開發(fā)環(huán)境。
7 、快換單元：由 4 種夾具組成，配合機器人使用作搬運、涂膠、焊接、碼垛等用途。配置快換公頭 1 個、快換母頭 4 個、搬運夾具 2 套、涂膠夾具 1 套、焊接工具 1 套、電磁閥 3 個，并標(biāo)準(zhǔn)固定機構(gòu)，移動式底板。
8 、模擬變位機：變位機夾具可以和工業(yè)機器人進(jìn)行模擬焊接、拋光打磨、噴涂等協(xié)同作業(yè)；變位機行程≥± 45 °；氣缸行程≥ 30mm ；自動夾具采用導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動，配置漫反射光電傳感器。變位機采用行星齒輪減速配套市場主流伺服電機控制。
9 、工業(yè)機器人末端安裝電磁吸盤，可匹配多種夾具。同時至少配備 4 種工裝夾具，夾具有專門的工具架安放，每個夾具的負(fù)重至少在 3kg 以上。按照實訓(xùn)項目的要求可分別配合工業(yè)機器人完成物料夾取、軌跡模擬、打磨拋光、寫字繪圖等工作。
10 、實驗室智能電源管理系統(tǒng)
實訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)由主電路、控制電路、檢測保護(hù)電路、顯示電路、語音報警電路等組成，整個實驗室配置一套管理系統(tǒng)。投標(biāo)時現(xiàn)場演示以下 10.1-10.4 項功能視頻。
主要功能：
10.1 上電系統(tǒng)自測
（ 1 ）主電路及控制電路上電后對線路系統(tǒng)進(jìn)行輸入電壓的過壓、欠壓；線路對地漏電；輸出負(fù)載過流的檢測，任一故障存在電源輸出斷開。
（ 2 ）故障內(nèi)容有相應(yīng)文字顯示。
（ 3 ）對故障進(jìn)行語音報警。
10.2 運行檢測保護(hù)
（ 1 ）輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現(xiàn)將自動跳閘，實施保護(hù)。
（ 2 ）對故障進(jìn)行語音報警。
（ 3 ）保護(hù)閥值可進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)置。
10.3 漏電功能測試
（ 1 ）按下漏電測試按鈕，裝置會自動提供一個漏電測試信號，使保護(hù)器跳閘。
（ 2 ）重新進(jìn)行上電進(jìn)入自己檢測狀態(tài)，文字顯示“開機檢測中 .... ”，無故障情況下，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)恢復(fù)供電。
10.4 過壓保護(hù)
（ 1 ）運行中，出現(xiàn)輸入過壓，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（ 2 ）對應(yīng)的“過壓相”進(jìn)行文字顯示。
（ 3 ）語音播報“線路過壓，請注意”。
10.5 過流保護(hù)
（ 1 ）運行中，三相電源中任一相出現(xiàn)過流，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（ 2 ）對應(yīng)的“過流相”進(jìn)行文字提示。
（ 3 ）語音播報“線路過流，請注意”
10.6 漏電保護(hù)
（ 1 ）運行中，三相中任一相出現(xiàn)漏電，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。
（ 2 ）對“漏電”進(jìn)行文字顯示。
（ 3 ）語音播報“線路漏電，請注意”。
10.7 電源監(jiān)控
（ 1 ）可對各相電壓進(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動作時間： 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動作時間： 2-5S ，輸入單位 0.1S
(5) 過流保護(hù)電流設(shè)置：
①設(shè)置范圍： <20A, 輸入單位 0.01A;
②動作時間： 0.5-2S ，輸入單位 0.1S
11. 云智能實驗室安全管理系統(tǒng)
本平臺將 無線傳輸 、信息處理等 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 應(yīng)用用于自動化遠(yuǎn)程控制。設(shè)備端運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)參數(shù)等上傳至云平臺。 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)。
• 電壓、電流等模擬量數(shù)據(jù)顯示。
• 輸入開關(guān)監(jiān)控，輸出開關(guān)等數(shù)字量控制。
• 遠(yuǎn)程控制啟停狀態(tài)，給定輸出電壓值的。
• 顯示輸入輸出電壓值的歷史數(shù)據(jù)
• 可按照日期、日間進(jìn)行查詢歷史數(shù)進(jìn)行查詢。
• 報警信號為 PLC 主機模擬量采集數(shù)值或者開關(guān)量可以自由設(shè)定，如當(dāng)模擬量輸入超過設(shè)定電壓時產(chǎn)生報警，通過物聯(lián)網(wǎng)自動化應(yīng)用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設(shè)置的終端推送報警信號，每臺設(shè)備可對應(yīng)多個終端設(shè)備。
• 通過手機端可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制 PLC 的輸出及監(jiān)視 PLC 的輸入狀態(tài)變化。
• 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。
• 聯(lián)網(wǎng)設(shè)置界面：設(shè)置現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。
• 需提供云智能實驗室安全管理系統(tǒng)軟件著作權(quán)證書原件備查，并現(xiàn)場演示 1-3 項功能視頻 。
四、實訓(xùn)平臺可完成的實訓(xùn)項目
（ 1 ）工業(yè)機器人現(xiàn)場編程與實訓(xùn)操作
（ 2 ） PLC 與工業(yè)機器人的通訊技術(shù)實訓(xùn)
（ 3 ） PLC 對工業(yè)機器人的電氣集成控制應(yīng)用
（ 4 ）工業(yè)機器人模擬軌跡實訓(xùn)
（ 5 ）工業(yè)機器人圖形識別實訓(xùn)
（ 6 ）工業(yè)機器人搬運與碼垛工藝的應(yīng)用
（ 7 ）工業(yè)機器人平焊、立焊、曲面焊接工藝的實訓(xùn)
（ 8 ）工業(yè)機器人復(fù)雜裝配體的組裝實訓(xùn)
（ 9 ）工業(yè)機器人打磨拋光工藝的實訓(xùn)
（ 10 ）工業(yè)機器人多用途快換裝置的自由切換和匹配實訓(xùn)
（ 11 ） PLC 基本功能實訓(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 ）氣動控制元件的安裝與調(diào)試
（ 14 ）機器人末端夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計認(rèn)知；
（ 15 ）機器視覺檢測以及與工業(yè)機器人、 PLC 的協(xié)調(diào)控制運用
（ 16 ） PLC 控制伺服電機驅(qū)動小型變位機實訓(xùn)
五、教學(xué)配套資源：
（一） 智能制造生產(chǎn)線虛擬仿真系統(tǒng)軟件 ：
（ 1 ）仿真系統(tǒng)支持 ABB 、 KUKA ， Fanuc 、安川、新松、埃夫特、廣州數(shù)控、熊貓、斯陶比爾、 UR （優(yōu)傲）、傲博等多種機器人，提供 50 種以上的各 品牌機器人模型和大量生產(chǎn)線組件庫；
（ 2 ）支持多種格式的三維 CAD 模型，可導(dǎo)入擴(kuò)展名為 step 、 igs 、 stl 等格式；
（ 3 ）可通過導(dǎo)入 CAD 模型快速生成運動組件，并對組件特征樹進(jìn)行操作和修改 ;
（ 4 ）支持關(guān)節(jié)型機器人、 Delta （空間三自由度并聯(lián)機構(gòu)機器人）、 SCARA （平面關(guān)節(jié)型機器人）、直角坐標(biāo)等各種結(jié)構(gòu)的機器人；
（ 5 ）允許通過專用的模板和程序語言定制各種機器人和自動化工具的運動控制。算法支持包含 3-5 軸的通用機床、 3-6 個旋轉(zhuǎn)軸的串聯(lián)，并聯(lián)，雙臂， AGV 小車，等機器人及生產(chǎn)線上對應(yīng)的工裝夾具，傳送帶，變位機，導(dǎo)軌等輔助設(shè)備；
（ 6 ）提供工業(yè)機器人虛擬教學(xué)模塊，能夠通過虛擬示教器對機器人的手動操作以及程序代碼的自動運行，也能直連客戶指定的實際示教器；
（ 7 ）提供強大的 API 功能支持，允許開展大量機器人機構(gòu)的自動化應(yīng)用�？蛇M(jìn)行仿真和應(yīng)用于程序機器人取放物體和應(yīng)用于復(fù)雜的多機器人同步運動等；
（ 8 ）包含豐富的軌跡調(diào)整優(yōu)化工具包，如碰撞檢查、工業(yè)機器人可達(dá)性、姿態(tài)奇異點、軸超限等；
（ 9 ）支持多機器人同步運動仿真，能夠?qū)崿F(xiàn) 5 個及以上機器人與外部軸的同步 運動；
（ 10 ）具有自動 化生產(chǎn)線仿真功能，包含碼垛機、 AGV 小車、串聯(lián)機器人在內(nèi)的功能模塊；
（ 11 ）真實的模擬效果（如焊接火花效果、噴漆上色效果、雕刻效果）；
（ 12 ）提供多視角的觀察，并可實現(xiàn)運動視角鏡頭追蹤；
（ 13 ）支持虛擬傳感器的建模與仿真，支持視覺，激光距離，力傳感等傳感器的仿真，效果接近真實傳感器的效果；
（ 14 ）場景中的物理實體具有真實世界中的物體的物理效果，可以進(jìn)行碰撞檢測并具備剛體運動的效果，具備設(shè)置重力，摩擦系數(shù)等參數(shù)能力，并能根據(jù)這些參數(shù)模擬物體的真實運動效果，用戶可以按照真實世界中的邏輯對場景進(jìn)行建模，減少了建模的復(fù)雜性。
（ 15 ）具有離線編程功能，支持 ABB ，三菱， Fanuc ，安川，川崎等品牌機器人的代碼；
（ 16 ）可生成仿真運動視頻（ AVI 或者 Mp4 格式）并導(dǎo)出。
（二）教學(xué)課件資源
1 、工業(yè)機器人課程資源
• 工業(yè)機器人的概述：工業(yè)機器人的定義、發(fā)展與應(yīng)用、基本組成及技術(shù)參數(shù)、工業(yè)機器人的分類；
• 工業(yè)機器人的機械系統(tǒng)：工業(yè)機器人的 1 軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的 2 軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的 3 軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的 4 軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的 5 軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的 6 軸結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的機身結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的行走結(jié)構(gòu)、工業(yè)機器人的驅(qū)動裝置和傳動單元；
• 工業(yè)機器人的運動學(xué)與動力學(xué)：工業(yè)機器人的連桿參數(shù)和齊次坐標(biāo)變換矩陣。
• 工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)：工業(yè)機器人控制裝置、工業(yè)機器人驅(qū)動裝置、工業(yè)機器人檢測裝置；
• 工業(yè)機器人的編程：工業(yè)機器人的編程方式、工業(yè)機器人的示教編程、工業(yè)機器人的編程語言、工業(yè)機器人的語言系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能、常用工業(yè)機器人編程語言、工業(yè)機器人的離線編程、工業(yè)機器人的離線編程仿真軟件及編程示例；
• 工業(yè)機器人的典型應(yīng)用：焊接機器人的應(yīng)用、搬運機器人的應(yīng)用、碼垛機器人的應(yīng)用、涂裝機器人的應(yīng)用、裝配機器人的應(yīng)用；
• 提供汽車生產(chǎn)線工業(yè)機器人應(yīng)用的高清視頻。
2 、 PLC 編程教學(xué)課件資源
（ 1 ） S7-1200PLC 的認(rèn)知： S7-1200PLC 簡介、 S7-1200PLC 工作原理及運行模式、 S7-1200PLC 特點、 S7-1200PLC 擴(kuò)展功能、 PLC 應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)；
（ 2 ） TIA 博圖軟件的使用： TIA 博圖集成軟件開發(fā)平臺、 TIA 博圖集成軟件簡介、入門實例；
（ 3 ）控制單元的程序設(shè)計、指令編寫、硬件選型和設(shè)計、課后思考與練習(xí)等內(nèi)容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機的星三角降壓啟動、運料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動機組的啟�？刂啤� HMI 控制液體混合、 G120 變頻器的電機控制。
（ 4 ）小型自動化生產(chǎn)線的設(shè)計
課件資源具有產(chǎn)品的搬運、檢測和傳輸分揀功能，整個系統(tǒng)由送料單元、機械手搬運單元、步進(jìn)電機多點定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項目設(shè)計要求如下：
1 ）本設(shè)計的要求使用通過觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產(chǎn)線的自動運行。生產(chǎn)線通電以后，系統(tǒng)自行檢測初始狀態(tài)是否滿足運行條件，如不滿足則自行復(fù)位或手動調(diào)整，若滿足則觸摸屏顯示準(zhǔn)備就緒；
2 ）在準(zhǔn)備就緒的情況下，按下啟動按鈕，生產(chǎn)線開始按順序運行，供料單元開始工作，電機驅(qū)動轉(zhuǎn)盤將工件送到物料臺上；電機運行 10 秒后，若物料臺光電開關(guān)沒有檢測到物料，說明已沒有物料，開始報警；若檢測到物料，則一號搬運機械手開始動作；
3 ）物料臺有料，一號機械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機械手上升縮回并旋轉(zhuǎn)到右側(cè)限位；然后機械手伸出下降將工件放到步進(jìn)電機輸送單元的供料臺上，一號搬運機械手恢復(fù)到初始狀態(tài)，等待下一次運行；
4 ）當(dāng)步進(jìn)電機輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進(jìn)電機前往高度檢測單元進(jìn)行檢測；到達(dá)后通過超聲波傳感器進(jìn)行高度檢測，檢測完畢后；步進(jìn)電機運行到二號搬運機械手位置；
5 ）到達(dá)二號搬運機械手位置后；二號搬運機械手伸出、爪夾取工件，機架臺上升，旋轉(zhuǎn)到右限位，伸出手臂，機架臺下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時二號搬運機械手復(fù)位；
6 ）當(dāng)傳送帶單元傳感器檢測到工件時，傳送帶開始工作，根據(jù)工件的顏色、材料進(jìn)行分揀；分揀結(jié)束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運行。
（ 5 ）用戶手冊：包括與 S7-1200 、有關(guān)硬件、軟件和通信的手冊，數(shù)量不少于二十多種。
★課件資源提供詳細(xì)的配件實物圖片及參數(shù)功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設(shè)計、氣動原理圖、電氣原理圖、硬件組態(tài)等，圖文并茂。投標(biāo)時提供內(nèi)容相對應(yīng)的不少于十張的課件截圖。
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