教学项目-机器人组.doc

一 项目建设方案 （建设目标、建设思路、建设内容、保障举措、建设进度等） 适应“工业4.0”和“中国制造2025”发展趋势下高端智能装备制造业对我院电气自动化专业群发展的新要求，在课程教学、技术培训、科研和技术服务等方面全面引入工业机器人应用技术。1 建设目标（1） 能够达到区域内高等教育领域同类专业在工业机器人技术应用方面的领先水平，在工程（应用性）人才培养模式改革方面取得突破，对区域内高等院校同类专业的建设和发展具有示范引领作用。（2） 通过建设全数字仿真工业机器人控制实训室，对专业群的示范拉动作用得到明显体现，电气自动化、自动化生产设备应用等专业的实力得到明显增强，专业教学条件明显改善，师资队伍整体水平得到明显提高，专业可持续发展能力得到明显增强，从根本上为提高高等职业教育水平奠定基础。（3） 建设为适合工学结合进行校内生产性实习的实训基地。（4） 形成区域内自动化技术在工业机器人技术应用方面的人才培训基地，在保证教学的同时，扩大在职培训、再就业培训规模，为区域经济发展提供人才保障。（5） 为区域内工业机器人技术应用、认识实习、生产实习学生提供实训场地和教学服务，同时可以为各个院校进行师资培养，推进区域内职业技术教育的发展。（6） 利用该实训室优势，更好开展对外产学结合和技术服务，积极参与地方经济建设，推动区域技术进步和经济发展。2 . 建设思路 建设思路：实训室建设以数字仿真为主、以基于伺服驱动工业机器人装置为辅，让学生通过实训平台学习常见基于伺服控制技术工业机器人的全数字仿真方法及实体装置的软件编程、参数设置、硬件搭建、系统集成，重点掌握工业机器人控制系统软件设计及实现方法。3. 建设内容建设内容：（1） 建设25套全数字仿真系统，采用面向对象的离线编程软件系统，具备使用虚拟仿真技术模拟六轴工业机器人的使用和操作方法，并实现展现机器人的三维虚拟操作，达到和操作实际型号机器人同等的效果。（2） 建设2套六轴工业机器人装置，以及可用于包装流水线、物品的装箱、装盒等操作的直角坐标运动机器人；应用于自动搬运、装配作业的三自由度任务关节运动机器人；机器人的硬件选型和我院主流教学软硬件匹配。（3） 建设2套具备二次开发功能的工业机器人开发平台，可以进行硬件扩展以及软件开发功能，供我院教师开展科研工作。 4. 保障举措 经费：省品牌专业建设及精品专业建设专项资金； 场地：SB111（粉体车间） 核心人员：正高1人，高级工程师1人，博士1人，硕士8人（含在读）。 合作企业：哈工大机器人集团，已签订校企合作协议。5. 2016.9 按方案与哈工大机器人集团深入洽谈校企合作（学校、企业共同出资），签订校企合作协议 2017.1 实训室软硬件设备配置到位 2017.3 完成项目设置、调试及教师的培训 2017.6 全面投入教学和培训，编制相应讲义和教材 2017.12 完成相应讲义和教材的编制，整理资料，验收实训项目设计如下：项目名称面积工位数主要实训模块实训项目或实训内容技术要求六轴工业机器人应用90平方米24工业六轴机器人实训台六轴工业机器人基础认识及示教运行机器人入门工业六轴机器人实训台工业机器人基于六轴伺服控制的电气控制技术伺服控制技术工业六轴机器人实训台及全数字离线编程软件六轴工业机器人离线编程、在线运行及调试伺服控制技术SCARA机器人应用85平方米24SCARA机器人实训台SCARA机器人四轴伺服控制的电气控制技术伺服控制技术SCARA机器人实训台及工业机器人综合仿真软件SCARA机器人离线编程、在线运行及调试全数字仿真及实体运行DELTA并联机器人应用85平方米24DELTA 并联机器人试验台DELTA 并联机器人伺服控制的电气控制技术伺服控制技术DELTA 并联机器人实现台及工业机器人综合仿真软件DELTA 并联机器人离线编程、在线运行及调试全数字仿真及实体运行三自由度并联机器人应用10平方米1三自由度并联机器人实训柜三自由度并联机器人伺服控制的电气控制技术伺服控制技术三自由度并联机器人实训柜三自由度并联机器人离线编程、在线运行及调试自主设计、研发直角坐标机器人应用10平凡米1直角坐标机器人实训柜直角坐标机器人伺服控制的电气控制技术伺服控制技术直角坐标机器人实训柜直角坐标机器人离线编程、在线运行及调试自主设计、研发三、项目投入使用后管理人员、管理措施1. 管理员：姚立波，李华荣2 管理措施： （1）实训室采用“6S”管理机制，按照“6S”的整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全六个方面规范化管理，成为管理规范的实训室。 （2）实训室按学校及二级学院其它相关管理规定执行。四、项目建设场地和设备详细情况1. 场地现有条件 SB111，120平方米2. 拟建实训室平面图布置图3. 水、电、气施工方案图（如无此项要求可不填；该项产生的费用需列入清单内；费用估算可与资产与后勤管理处沟通）4 隐蔽工程说明（如无此项内容可不填）5 项目场地、环境及各项辅助设施（如地面、墙面、顶面及窗帘有无特殊要求，是否需配备空调、投影仪等；该项产生的所有费用均应列入清单内）五 实训室主要设备、设施清单 注：1、带为实质性条款，投标供应商须做实质性响应，否则将影响得分 2、 要求现场演示的条款，需提供演示视频或软件文件序号品名规格型号技术详细要求单位数量单价（万）合价（万）备注一、主要专业设备1全数字离线编程软件1.采用虚拟机器人技术，同时支持多个机器人离线仿真及编程，支持IGES,STEP,VRAM,DAFS,ACIS等CAD数据直接导入2. 支持移动机器人或工件快速优化布局，可建立工业现场仿真系统，支持离线编程、支持路径优化，碰撞检测及虚拟示教器，可直接生产机器人程序并仿真3. 软件基于Microsoft多媒体技术能够对仿真过程进行录制，方便进行演示及培训授课4. 具有检测碰撞，仿真I/O信号，启用仿真监控，测量过程时间，PC与服务端口的连接，网络设置，系统生成器的使用，处理I/O，配置系统及时间处理等5. 可建立坐标系，创建工作站周边设备，使用虚拟控制器，确立对象和物体摆放等6. 能够进行机器人编程工作流程，共建坐标的创建和修改，微动控制机械装置，目标点、路径和方向的创建修改，熟悉编程指令和编辑器。可实现仿真程序与机器人控制器之间的下载和上传7. 提供软件彩色宣传样本8.能与第2页的工业六轴机器人实现通信、下载与上传套25企业赠送23套2工业六轴机器人实训台1. 工业六轴机器人采用国际主流品牌（库卡、ABB、安川之一），参数：1）额定负载：3kg2）最大工作半径：580mm3）定位精度（mm）：0.01mm4）集成信号源：手腕设10路信号，集成气源：手腕设4路5）各轴工作范围及速度：J1轴：+165-165（250/s）J2轴：+110-110（250/s）J3轴：+70-90（250/s）J4轴：+160-160（320/s）J5轴：+120-120（320/s）J6轴：+400-400（420/s）6）TCP最大速度：6.2m/s7)防护等级：IP308）机器人重量：25kg9）变压器额定功率：3kVA10）电源电压：200-600V，50-60Hz2. 机器人控制器：1）多处理器系统、PCI总线、大容量闪存盘、防掉电备用电源、U盘接口，成熟实时操作系统，PC-DOS文件格式预装软件2)机器人数字输入输出点数：输入点16点，输出点16点3.机器人示教器：1）彩色触摸式显示，具备中英文菜单选项2）具有3D操纵杆、自定义功能按钮、紧急停机、热插拔、左右手操作支持、USB存储器支持、多语种支持（包括中文简体）3）连接电缆：10m4）重量：1kg4.可编程控制器：1）数字输入24点，数字输出16点2）存储容量：24KB程序存储器，16KB数据存储3）支持4路高速计数输入/3路高速脉冲输出4）供电规格：220V/50Hz，功耗30W5）支持VC+/.NET 二次开发连接5.触摸屏：1）7”LED背光TFT高分辨率显示屏2）分辨率800*4803）内存容量64M，系统相信容量128M4）支持U盘下载功能5）支持RS232、RS485通讯功能6.工业相机：1）CNOS工业相机，120万像素2）分辨率：1280*9603）镜头光源：C接口4）环形光源7.输送线单元：1）调速范围0210mm/s，步进电机与异步电机混合驱动；可实现速度调节2）输送带长度300mm，宽度60mm，具有张紧调节装置3）输送带具有导向防偏功能8.机器人功能平台：1）外形尺寸（长*宽*高）：1700*1040*750mm2）整体结构采用钢结构，钣金烤漆外观、上方铺设型材，器件布置分三个可开门区域，透明化电气接线，设置了物料收纳柜3）设置两自由度气动机械手，实现物料循环搬运4）功能：支持工具坐标示教、用户坐标示教；支持直线、圆弧、圆轨迹示教编程；可模拟激光雕刻、物料搬运、码垛、涂胶、搬运、多工件装配作业、机器视觉定位引导5）设置安全光栅，保护人身安全：具有气压检测功能6）实训台集成必要的自动化元器件，布局合理，走线清晰，电气元件如空开、继电器等均为国际著名品牌7）3D实时监控仿真、多视角切换，通过以太网远程实现机器人、PLC控制，实现实训台整体虚拟监控与仿真9.编程调试电脑，品牌电脑，处理器I5及以上，内存4G，硬盘500G，7200转/分，液晶显示器21.5英寸10.供电规格：220V /50Hz，4.2KVA11.供气规格：0.40.6Mpa台23SCARA机器人实训台1. 机器人参数：1）额定负载：3kg 2）最大工作半径400mm3)集成信号源：10路信号，集成气源：3路4）各轴工作范围：轴1：+132-132轴2：+150-150轴3：100mm轴4：+360-3605)重复定位精度：轴1、轴2合成：0.01mm轴3：0.01mm,轴4：0.016）主机重量：17.5kg7)旋转轴允许惯性力矩：0.05kgm22.机器人控制器：1）电源容量：2.5KVA2）外形尺寸（宽*高*长）：355*130*195mm3）多任务，同时16个任务，程序容量2.1M，最大程序数100，记录点位数30000点4）输入输出：专用输入8点，专用输出9点，通用输入16点，通用输出8点5）主机重：7.1 kg6）工作环境：-10-65，35%-85%RH（无结露）3.可编程控制器：1）数字输入24点，数字输出16点2）存储容量：24KB程序存储器，16KB数据存储3）支持4路高速计数输入/3路高速脉冲输出4）供电规格：220V/50Hz,功耗30W5）支持VC+/.NET二次开发连接4.触摸屏：1）7”LED背光TFT高分辨率显示屏2）分辨率800*4803）内存容量64M，系统存储容量128M4）支持U盘下载功能5）支持RS232、RS485通讯功能5.输送线单元：1）调速范围0210mm/s,步进电机与异步电机混合驱动，可实现速度调节2）输送带长度300mm，宽度60mm，具有张紧调节装置3）输送带具有导向防偏功能6.机器人功能平台：1）外形尺寸（长*宽*高）：1700*1040*750mm；整体结构采用钢结构，钣金烤漆外观、上方铺设型材；器件布置分三个可开门区域，透明化电气接线，设置了物料收纳柜2）设置两自由度气动机械手，实现物料循环搬运3）功能：支持直线、圆弧、圆轨迹示教编程；可模拟激光雕刻、物料搬运、码垛、涂胶、搬运、电子器件装配作业4）设置安全光栅，保护人身安全；具有气压检测功能5）实训台集成必要的自动化元器件，布局合理，走线清晰，电气元件如空开、继电器等均为国际著名品牌6）支持3D实时监控仿真、多视角切换，通过以太网远程实现机器人、PLC控制，实现实训台整体虚拟监控与仿真7.编程调试电脑：品牌电脑，处理器I5及以上，内存4G，硬盘500G，7200转/分，液晶显示器21.5英寸8.供电规格：220V /50Hz，4.2KVA9.供气规格：0.40.6Mpa台14 DELTA并联机器人实验台1.自由度：32.工作范围（*H）:300*70mm3.额定负载1kg4.重复定位精度：0.5mm5.驱动方式：国际著名品牌AC伺服电机驱动6.接口：数字输入输出：15/12，编码器输入2路，100Mbps以太网口1个，串口1个，支持8路专用硬件限位输入7.实验台规格：尺寸大小（长*宽*高）2000*800*160mm，具有控制信号接线区，集可视化电气控制区、编程及监控区、机器人本体于一体8.输送带调速范围0210mm/s，异步电机驱动；可实现速度调节，输送带长度500mm，宽度100mm，具有张紧调节装置9.通过三维虚拟仿真软件可将机器人运动3D画面显示，机械部件支持自由导入、快速组装，并取得国家软件著作权10.现场提供机器人运行视频演示11. 供电规格：220V /50Hz12.供气规格：0.40.6Mpa台15三自由度并联机器人实训柜1.自由度：32.机器人运动范围及速度：J1：-360+360（500/s）,J2:-360+360（500/s），Z轴：20mm（200mm/s）3.定位精度（mm）:0.8mm4.额定负载：1kg5.臂长：单臂长320mm,气管电线隐藏于机器人手臂，外观美观6.驱动方式：国际著名品牌全数字AC交流伺服7.控制方式：至少2种机器人控制方法8.点位示教方式：人工拖动示教、示教器示教9.通讯接口：以太网、提供RS485通讯接口，支持Modbus协议10.设备外形尺寸（长*宽*高）：900*900*1720mm11.现场提供机器人运行视频演示12.计算机：处理器I5及以上，内存4G，硬盘500G，7200转分，液晶显示器21.5英寸13.供电规格：0.5KVA ，220V /50Hz14.供气规格：0.40.6Mpa台100企业赠送6直角坐标机器人实训柜1.自由度：32.各轴运动范围及速度：轴1：600mm（2m/s），轴2：500mm（2m/s），轴3：350（1.2m/s）3.额定负载：1kg4.重复定位精度：0.1mm5.驱动方式：国际著名品牌全数字AC交流伺服系统6.设备外形尺寸（长*宽*高）900*900*1720mm7.可进行齿轮搬运及流光雕刻演示8.计算机：处理器I5及以上，内存4G，硬盘500G，7200转/分，液晶显示器21.5英寸9.供电规格：0.8KVA ，220V /50Hz10.供气规格：0.40.6Mpa台1007工业机器人综合仿真软件1.采用三维视景仿真技术，实时渲染机器人工作3D场景，真实再现机器人工作状态，支持多台、多种类机器人同时仿真及远程监控2.采用机械三维软件创建实训线3D文件，直接导入软件通过以太网能够实验室所有机器人及设备进行远程联网监控。实训线的生产流程与监控软件显示内容完成同步，实时刷新3.软件内置两轴并联机器人、Delta并联机器人、ABB、安川、SCARA机器人的仿真模型，可对各种机器人进行手动操作、位置点示教、程序运行仿真等操作4.软件支持用户自定义模型导入，可进行机器人系统装配，通过单独视窗显示部件3D部件及信息5.具有自主知识产权，现场演示软件，以验证满足功能需求6.开放机器人控制及编程接口源代码，支持自定义运动学算法接口通过仿真维机器人控制算法运行效果套100企业赠送8配套教学资源1.所有教学设备提供实训指导书纸质版各1套，电子版各1套，包含实训任务和配套习题2.提供所有主设备配套教学课件PPT1套3.提供所有设备配套教学视频各1套4.提供所有设备源程序、触摸屏程序、PLC控制机器人、机器人控制程序各1套5.提供所有设备电气控制原理图1套6.所有设备使用及维护说明书、机器人手册各1套套100企业赠送9现场布置配套附件1.礼宾柱20根2.提供所有设备配套专用编程电缆1套，系统维护工具1套（含工具箱），备品备件1套3.主令电气、检测传感器、气动元器件等采用国际知名品牌，线号标示清晰，配线规范4.每个设备须具有接地保护、漏电保护、过流保护、欠压报警功能现场电缆均置于镀锌线槽，走线规范，配置延长电缆及插座套110现场安装调试1.完成全部设备运输、现场安装、布置、调试，正常运行2.进行设备日常教学使用维护相关的培训3.设备功能介绍及简单应用培训套100企业赠送11培训1.培训内容：设备使用维护方法、教学知识点培训、机器人基础应用培训、机器人行业应用培训、机器人高级编程培训、虚拟仿真技术培训、机器人高级语言编程控制培训、机器视觉应用培训等2.协助完成机器人教学学时规划，进行工业机器人教学内容培训3.提供工业机器人技术讲座，提升学生对工业机器人认知套100企业赠送费用小计：二、家具费用小计：三、辅助设施部分1计算机学校主主流配置台250.37.523456费用小计：四、环境改造部分费用小计：项目费用合计：注：1.根据评审会要求，增加实训室主要设备、设施清单（含企业赠送部分）如下表所示。其中包含企业投入95万设备清单。由于采用招投标方式，下表所列哈工大机器人集团共建企业仅供参考，不一定是最后的合作企业。招标总价不包含企业赠送部分。序号品名规格型号技术详细要求单位数量单价（元）合价（元）备注一、主要专业设备1全数字离线编程软件ABB工业机器人全数字虚拟仿真软件套22ABB机器人实训台ABB六轴机器人综合实训台台23SCARA机器人实训台SCARA机器人实训台台14DELT