工业机器人综合实训室建设需求

工业机器人综合实训室建设需求序号名称规格参数单位数量备注1职业技能等级认证-工业机器人故障诊断设备综合实训平台（一）多功能工业机器人综合实训平台包括两种机器人，分别为机器人本体及示教器1（2套）与机器人本体及示教器2（2套），合计4套。1.1.机器人本体及示教器1：（1）关节轴数量：≥6轴。（2）可达半径：≥550mm。（3）手腕部最大负载：≥4kg。（4）本体质量：≤20kg。（5）重复定位精度：≤0.01mm。（6）工作环境温度：0-45℃；通讯方式：ProfNet。（7）具有工业视觉模块。（8）电源供给单元：变压器向电源分配单元输入230V交流电，通过该单元的系统电源分配功能对控制箱内部各工作板卡输出210V交流电及±15V、+24V直流电。（9）伺服放大器：提供伺服电机驱动和抱闸电源，可与绝对值编码器实现实时数据转换，与主控机间采用光纤传输数据，进行实时信号循环反馈。（10）输入/输出模块：标配为ProcessIO，可通过在扩展槽安装Profibus板或CC-Link板卡或过程控制板与PLC及外围设备进行通讯。（11）主控单元：包括主板、CPU、FROM/SRAM组件及伺服卡，负责控制器内部及外围设备的信号处理和交换。（12）可以扩展视觉模块，可以集成基础2D视觉、3D视觉、3D激光视觉以及力觉功能。（13）急停电路板：用来对紧急停止系统、伺服放大器的电磁接触器以及预备充电进行控制。（14）DRAM：≥1GB。（15）示教器为触摸屏控制且具备中英文界面，支持切换操作界面。（16）界面特色：具有图形化机器人模型、速度倍率选择器/指示器、坐标系选择按钮、工具/用户坐标系号码选择按钮、群组/附加轴选择按钮、告警信息显示功能。1.2.机器人本体及示教器2：（1）自由度：6；（2）负载：≥3KG；（3）重复定位精度：≥0.01mm；（4）防护等级：满足或优于IP30；（5）安装方式：任意角度；（6）屏蔽：EMC/EMI；（7）最大运动半径≥580mm；（8）TCP最大速度：≥6.2m/s；（9）TCP最大加速度：≥28m/s2；（10）本体质量：≥25kg；（11）工业机器人控制器；（12）尺寸：约长300*宽450*高450mm；（13）防护等级：≥IP20；（14）电源：单相220V/230V，50-60Hz；（15）环境温度：5℃-45℃；（16）1条本体与控制柜连接电缆，长度不小于7米；（17）1个示教器，具备紧急停机功能；支持热插拔；集成USB接口；具有不少于12键薄膜键盘；附带不小于10米的电缆；（18）1个机器人控制柜，集成DeviceNet总线，集成数字式直流24V信号不少于16进/16出，集成机器人操作系统；（19）1套机器人产品说明书资料；1.3.实训台：（1）实训台由桌面、实训台框架组成，桌面和桌体框架采用高强度铝合金型材制成。台架尺寸：≥长1200*宽960*高800mm。（2）下设封闭柜，可用于放置单元模块。1.4.夹具单元：（1）具有快速换夹装置，可通过气动连接实现装卸夹具，至少由1个双吸盘夹具，1个气动三爪夹具，1个气动平行夹具，1个多功能夹具（含胶枪、弧焊枪、激光笔、喷枪共用）组成，每个夹具应配有单独的夹具底座。（2）夹具及夹具底座为满足或优于铝材材质，经喷砂氧化处理，能实现快速换夹。1.5.电气控制单元：（1）电气控制器单元，主要由PLC、触摸屏控制单元和外部控制按钮等组成。（2）PLC控制单元，PLC主机端子与智能电气模块连接，对PLC输入输出信号进行接收、检测，再通过标准电气接口控制各个单元自动化运行。（3）在不更改电气接线情况下，可以对任意典型应用工作站实训系统进行控制。（4）触摸屏控制单元，位于实训桌体台面，由触摸屏、控制按钮组成。用于人机界面的编程。（5）配有急停按钮开关，发生突发情况下支持紧急切断电源，避免事故。配有按钮开关和指示灯，可实时指示机器人当前运行状态。1.6.安全防护单元：（1）该系统应至少含有安全光栅和三色告警灯各1套。（2）具有安全光栅装置。在设备运行过程中如有外来信号入侵工作区，安全光栅检测信息工作，系统停止运行。安全光栅检测高度应≥380mm，检测距离应≥5m，光轴间距应≥20mm，要求检测物体是φ30mm以上不透明体，电源电压范围12V～24V，误差正负≤10%。（3）三色告警灯，LED长亮/闪亮型，闪亮次数范围60～80/min，内装蜂鸣器，音量应≤90dB/m，保护等级≥IP44。1.7.轨迹描画示教单元，支持TCP标定模块和轨迹规划模块组合来实现以下功能：（1）台面：满足或优于304不锈钢。（2）台面拥有点示教、直线、曲线运动，并在表面规划有不同图形规则。（3）配有进行工具坐标定位训练用的标点。可进行机器人样条组指令专项训练。（4）可实现长方形、圆、三角形、五角星、不规则曲线轨迹训练。包含多个连续长方形进行坐标偏移指令的训练。（5）可进行轨迹逼近指令训练。（6）具有空间轨迹模块，对实际工件进行轨迹训练。1.8.零件码垛单元：（1）配有码垛专用夹具。夹具配有专用标定模块，用于工具坐标的标定。（2）配有供料装置进行零件供应。有输送装置进行零件输送。有2个码垛盘可同时进行码垛。可对需要码垛的零件进行检测，根据检测结果进行分类码垛。（3）具有多种码垛形式，如重叠式、纵横交错式和旋转交错式以及多层旋转交错式等。（4）配备井式上料机构及传送带，进行零件的供应和传输。配备码垛专用夹具进行工件的夹取进行多种形式的码垛。（5）通过金属材料托盘支架固定到实训桌台面。1.9.涂胶典型应用单元：（1）采用满足或优于铝材加工。（2）配置多个执行机构。（3）由步进电机直线模组、旋转气缸模组、汽车模型、汽车车窗玻璃模块、机器人快换夹具、吸盘工具、涂胶工具组成，可完成汽车车窗玻璃的安装与涂胶。由机器人用真空吸盘吸取车窗玻璃装配到汽车模型上，机器人更换涂胶工具，完成车窗玻璃的涂胶。1.10.皮带传送单元：（1）伺服电机系统，输入电压≥200VAC，额定输出功率≥0.1KW，额定输出电流≥3.3A。（2）伺服电机额定输出功率≥0.1KW，额定转矩≥0.32N.m，额定电流≥1.1A，额定转速≥3000r/min。（3）光电传感器扩散反射型检测方式，检测距离≥0.1m，电源电压范围12～24VDC±10％，负荷电源电压≤DC26.4V，负荷电源电流≤100mA，集电极开路输出，入光时ON/遮光ON通过开关可切换。1.11.码垛典型应用单元：（1）配置多个执行机构。工作任务是机器人使用夹具拾取物料，对物料进行检测，可同时对两个码垛台进行码垛。（2）由井式上料机构、传送带、定位装置、检测台、材质传感器、机器人夹爪、码垛台等组成，可完成不同材质工件的分类码垛。由井式上料机构上料不同材质的工件，经传送带传输，经定位装置定位，机器人将工件搬运至检测台进行材质检测。机器人根据不同材质进行分类码垛。1.12.定位分度盘单元：（1）整体金属材质加工。（2）分度盘能精确完成角度移动与定位；分度盘直径≥330mm。（3）二相四线步进电机步距角0.9°/1.8°，静态相电流≥1.5A，空载启动频率≥1.6。（4）超小型·U型光电传感器电源电压范围5～24VDC±10％脉动P-P10％以下。检测距离≥5mm。（5）分度盘台面直径≥100mm，传动比≥180:1，分辨率≥0.0002°，最大速度≥25°/秒。1.13.小汽车模型承载单元：（1）承载盘：金属材质加工。（2）承载盘尺寸：直径应≥330mm；内圆孔直径≥80mm。（3）含1辆约1：18小汽车模型的车壳和4辆约1：32小汽车模型。（4）含1个模拟涂胶枪。1.14.模拟焊接典型应用单元：（1）底座：金属材质铝材加工。（2）配置多个执行机构，并在实训台上配置点焊工件和弧焊工件，模拟点焊过程，明确点焊要点；对工件轮廓进行模拟弧焊焊接。（3）由步进电机直线模组、旋转气缸模组、汽车模型、机器人快换夹具、焊接工具等组成，可完成汽车模型的点焊和弧焊焊接。由机器人夹持焊枪，针对汽车模型进行点焊，对汽车模型轮廓进行模拟弧焊焊接。1.15.称重单元：（1）底座：金属材质铝材加工。（2）配有称重平台，工件重量应能在人机界面显示。（3）配有工件供应机构，称重后分类存储。（4）配备井式上料机构及传送带，进行零件的供应和传输。称重模块通过串口将两工件的重量传送给机器人，机器人依据重量进行分类存储，人机界面显示工件的重量。1.16.工件装配典型应用单元：（1）铝材加工。（2）配置多个执行机构。（3）由井式上料机构、传送带、定位装置、装配台、机器人夹爪及立体仓库等组成，可完成轴承模型的装配。由井式上料机构上料，经传送带传输，经传感器定位，将原料搬运至装配台。机器人完成轴承模型的装配，装配完成后入库。1.17.工件单元：工件数量≥50个，工件种类≥6种。1.18.视觉检测单元：（1）机器人视觉设备，CCD尺寸≥1/2；分辨率不低于1280*1024；像素不低于130万。（2）可识别工件的合格性以及识别工件的坐标与角度；机器人通过与相机通信以及数据的交换，机器人用所得的坐标进行工件的抓取。（3）可通过示教器直接调用视觉画面。（4）可使用工业机器人示教器直接进行编程应用。1.19.打磨单元：（1）转速：≥5000-22000转/分钟。（2）采用低温运行滚珠轴承结构。（3）采用单独的通/断开关和速控。1.20.微动检测单元：（1）容许操作速度0.01mm-1m/s。（2）容许操作频率：机械≥240次/分钟，电气≥20次/分钟。（3）寿命：机械1,000,000次以上，电气500,000以上。（4）触电保护等级：≥ClassI。（5）漏电性能：（PTI）≥175。1.21.构建数字孪生教学资源库，可以满足多领域、多工艺、多品牌数字化课程教学的要求，资源库至少要包含以下6个领域或工艺的数字化模型库，并可以进行数字化仿真调试：（1）工业机器人系统运维员职业技能等级认定工作站数字化模型库：工业机器人系统运维员数字化工作站工艺库最少需要由六自由度工业机器人、汽车玻璃安装及涂胶模拟模块、供料及输送皮带传输模块、轨迹规划模块、搬运码垛模块、打磨模块和快换工具模块组成；该数字化工作站能模拟演示以触摸屏控制，对工件进行搬运码垛模拟演示；其次，通过供料及输送皮带传输模块进行前后车窗的送料，对汽车前后车窗的涂胶及安装模拟演示。（2）世赛机器人系统集成平台数字化模型库：世界技能大赛机器人系统集成数字化工作站样例库由机器人、电动抓手、标准单元（配备了拾取与放置应用）组成。该数字化工作站能模拟演示工件的识别，工件的加工、打磨、装配、仓储的工艺流程。（3）国赛工业4.0系统平台数字化模型库：工业4.0系统数字化产线主要由料仓应用模块、装瓶模块、钻孔应用模块、工件输出应用模块等组成，每个模块又具有多个工艺子模块（两个以上），可形成多个工艺组合。该数字化产线应能模拟涵盖如下知识点的训练：模型的移动与组装、运动部件的定义与设置、物料流的定义、信号设置、模型与PLC连接及通讯设置、PLC编程控制模型运动、整体工艺流程虚拟调试、通过自动化程序控制循环生产的工时。（4）智能化口罩机生产平台数字化模型库。（5）典型自动化产线数字化模型库：典型自动化数字化产线主要由零件上料单元、成品分拣单元、零件装配单元、三轴下料单元、加热单元以及成品下料单元组成。该数字化产线能模拟演示零件上料单元中的推料气缸顶出，零件依托与传送带输送至分拣单元，若该零件有料芯则分拣气缸推出，若该零件无料芯则继续输送至装配单元进行料芯装配，装配完成后三轴下料机械手将其搬运至加热单元传送带上，零件流至传送带末端后，三轴机械夹取放置到成品仓库。（二）工业机器人系统维护实训台（拆装实训设备）：2.1.机器人本体及示教器：（1）关节轴数量：≥6轴。（2）可达半径：≥600mm。（3）手腕部最大负载：≥7kg。（4）本体质量：≤60kg。（5）重复定位精度：≤0.03mm。（6）工作环境温度：0-45℃。2.2.实训台:实训台由桌面、实训台框架组成，桌面和桌体框架采用高强度铝合金型材制成。台架尺寸：≥长1200*宽960*高800mm。2.3.工具车：（1）尺寸：长≥75CM，宽≥45CM，高≥85CM。（2）额定承重：≥200kg。（3）净重：≥50kg。（4）工具至少包含：1件掌上型万用表、1件活动扳手8寸、1件扭力扳1/2寸,20-200N.M、1件手动黄油枪400cc、手1件尖嘴钳6寸、1件斜嘴钳6寸、1件钢丝钳7寸、1件带刃口剥线钳7寸、9件加长球头内六角扳手组套、3件一字形螺丝批3*75mm，5*100mm，6*150mm、3件十字形螺丝批#0*75mm，#1*100mm，#2*150mm、1件18mm塑柄推钮美工刀、1件全铝手动吸锡器、1件木柄羊角锤0.5镑、1件钢卷尺5m、1件热外式长寿电烙铁40W、1件数显测电笔、1件铝合金手电筒3节7号电池、1件焊锡丝、1件迷你型锯弓、1件绝缘胶带、1件烙铁支架、1件欧式端子压线钳、1件钢直尺、1件角尺。（三）配套教学资源（一套）：3.1.内容与设备对应性：实训教材与教学课件紧密围绕设备功能及操作流程展开，确保学生能够从基础安装调试、参数设置，到示教器的使用和场景构建功能，再到程序的编辑，全面、系统地掌握相关知识与技能。3.2.实例教学支持：教材与课件中融入大量实际案例，通过实例分析、模拟操作等方式，帮助学生将理论知识与实践操作相结合，提升学习效果。3.3.教学逻辑与结构：教材内容编排合理，逻辑清晰，从基础到高级，逐步深入，确保学生能够循序渐进地掌握相关技能。课件则采用多媒体形式，图文并茂，生动形象地展示教学内容，提升学生的学习兴趣。（四）实训室文化建设按照企业标准，对实训室进行总体规划设计，明装布线，规范电源插座与面板安装，确保设备稳定运行。全面调试设备与软件系统，保障教学实训效果。专业设计工业机器人展板和标识，材质为PVC，厚度不小于5+3mm。套42钳工装配实训台钳工装配实训台由两组单边落地四抽+双背网型标准实训台背对背拼装组成，组合后形成4工位实训台，且按照工位数量配备标准照明装置、标准的钳工桌、台虎钳4套、常用工具等组成。具体参数如下：1.