·設(shè)備外觀

·設(shè)計簡述

實訓(xùn)裝置搭配了針對機器人教學(xué)知識點的配套實訓(xùn)模塊，如機器人工具模塊、電氣控制模塊、機器人工具模塊、搬運模塊、碼垛模塊、涂膠模塊、曲面繪圖模塊，視覺模塊、裝配模塊、井式供料模塊、輸送線模塊。滿足工業(yè)機器人的全部知識點，從入門到深入應(yīng)用的階梯式教學(xué)。
系統(tǒng)以西門子PLC為總控制器，支持多種不同實驗切換，這為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)和實踐機會。通過簡單的機器人示教編程，學(xué)生可以輕松地切換到不同的功能模塊，進行不同功能的演示和實踐。這種靈活性使得實訓(xùn)裝置能夠滿足不同教學(xué)需求，提高教學(xué)效果。
實驗室配置4套實訓(xùn)裝置后，可以組成一條智能產(chǎn)線實現(xiàn)聯(lián)機運行。這有助于提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力，讓他們在實際操作中更好地理解和應(yīng)用工業(yè)機器人的系統(tǒng)集成技術(shù)。通過聯(lián)機運行，學(xué)生可以更加深入地了解工業(yè)機器人的工作原理和應(yīng)用場景，提高他們的實踐能力和綜合素質(zhì)。

·主要參數(shù)

1.工作電源:單相三線AC220V±10%  50Hz；
2.工作環(huán)境：溫度-5ºC～+40ºC；濕度 85%（25ºC）；海拔＜4000m；
3.氣源壓力：0.4～0.6MPa；
4.裝置容量：≤1.5KVA；
5.外形尺寸：單機1800mm*1200mm*1500mm；4臺聯(lián)機7200mm×1200mm×1500mm
6.安全保護：具有接地、漏電壓、漏電流保護，安全指標符合國家標準。

·組成及功能

1、實訓(xùn)裝置各個模塊可以獨立運行，能實現(xiàn)機器人單機練習(xí)實訓(xùn)，組成一套自動化運行系統(tǒng)，完成搬運、碼垛、涂膠、曲面繪圖，視覺、裝配、井式供料、輸送線搬運等流程。
2.實訓(xùn)裝置為開放式模塊化設(shè)計，不僅可作為獨立的系統(tǒng)單獨使用，也可以作為子系統(tǒng)與其它類似設(shè)備組合使用。模塊之間可以更換，方便二次開發(fā)。
3.實訓(xùn)臺用鋁型材和鈑金組成，桌面特有的 T 型槽，方便機械部件和電器元件的拆卸安裝，實訓(xùn)桌的桌腳裝有帶剎車滾輪，便于移動位置。
4.實訓(xùn)臺的電氣安裝板采用“橫二豎六”網(wǎng)孔板，整體設(shè)計規(guī)范、合理，使各類元器件在任何角度、任何方位都能輕松裝配、調(diào)整。電氣安裝板可以向外抽出，方便電路布局和安裝調(diào)試。
5.實訓(xùn)裝置擴展性強，所有模塊均可自由安裝和變換，根據(jù)需要可不斷進行升級，不需花太大代價。
五、設(shè)備組成及功能
（一）機器人模塊
機器人工作站采用IRB1200-5六自由度機器人,主要由機器人本體、機器人控制器、示教盒、機器人底座組成。機器人本體通過配備多功能氣爪完成物件的抓取、放置、軌跡模擬畫圖、碼垛等操作。
1.工業(yè)機器人
機器人負載≥5kg工作半徑≥900mm，工作范圍軸1 +170°～ -170°速度288°/s軸2 +135°～ -100°速度240°/s軸3 +70°～ -200°速度300°/s軸4 +270°～ -270°速度400°/s軸5 +130°～ -130°速度405°/s軸6 +400°～ -400°速度600°/s ；重復(fù)定位精度≤0.02mm；機器人可任意角度進行安裝。
2.機器人控制器
IRC5C是ABB第五代機器人控制器,采用RAPID工業(yè)機器人編程語言；內(nèi)置數(shù)字量16DI/16DO；配套安全停止、緊急停止，2通道安全回路檢測，3位啟動裝置組件；支持DeviceNet、PROFINET、PROFIBUS DP、Etherent/IP協(xié)議，電源電壓單相220/230V，頻率50Hz-60Hz；工作環(huán)境溫度范圍0℃～ +45℃；工作環(huán)境相對濕度最高95%（無凝露）。
3.機器人示教器
采用圖形化彩色觸摸屏，觸摸屏不小于6.5寸，至少有10個薄膜鍵盤、1個急停按鈕，功能可自定義；配備操縱桿，可控制多個軸運動；能夠進行熱插拔，運行時可插拔；支持和機器人本體配套，示教盒控制電路的主要功能是對操作鍵進行掃描并將按鍵信息送至控制器,同時將控制器產(chǎn)生的各種信息在顯示屏上進行顯示。
（二）電氣控制模塊
1、可編程控制器要求
采用西門子緊湊型PLC產(chǎn)品S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY，供電電壓AC85～264V，集成14路數(shù)字量輸入,10路數(shù)字量繼電器輸出，2路模擬量輸入，內(nèi)置100KB工作存儲器/4MB負載存儲器/10KB保持性存儲器、6個高速計數(shù)器（最大100KHz），集成以太網(wǎng)接口，支持RS232、RS485、MODBUS、USS、S7協(xié)議通訊、PROFIBUS、PROFINET等通信，配有通信編程電纜。
2、觸摸屏要求
觸摸屏要求采用昆侖通態(tài)MCGS TPC7032KT，供電電壓24±20%VDC，Cortex-A7 CPU，主頻≥800MHz,內(nèi)存不低于256M；至少7英寸高亮度TFT液晶顯示屏，分辨率≥800×480；集成以太網(wǎng)接口、RS232、RS485、USB接口，能夠使學(xué)員了解工業(yè)觸摸屏的功能及使用方法、掌握與PLC之間的通信知識，并掌握復(fù)位、置位、交替等功能鍵、圖形（曲線）顯示、動態(tài)畫面跟蹤在觸摸屏中的實現(xiàn)方法。要求可以和PLC組建PROFINET網(wǎng)絡(luò)。
3、變頻器要求
采用西門子基本型變頻器V20，功率0.37kW，供電電壓1AC～230V，輸出頻率0～550Hz，精度0.01Hz。帶有RS485通信接口，集成4路數(shù)字量輸入，2路繼電器輸出，2路模擬量輸入，1路模擬量輸出；具有線性V/F控制、平方V/F控制、可編程多點設(shè)定V/F控制，磁通電流控制、電壓/頻率控制等工作模式；可進行PID控制、BICO功能、多脈沖高轉(zhuǎn)矩啟動模式、單脈沖高轉(zhuǎn)矩啟動模式、防堵模式、多泵控制、彈性電壓提升控制、擺頻功能、滑差補償、雙斜坡、PWM調(diào)制；具備霜凍保護、冷凝保護、氣穴保護、動能緩沖、負載故障檢測功能。
（三）視覺檢測模塊
相機有效像素200 萬，彩色，像元尺寸≥3.45* 3.45um，幀率/分辨率≥1408*1024，最大，采集幀率60fps，動態(tài)范圍71.4dB，內(nèi)存不低于2GB，存儲空間不低于 4GB，支持 RS-232、 TCP、UDP、FTP、PROFINET、MoubusTCP、EtherNet/IP 通訊協(xié)議，集成 10 路數(shù)字量輸入輸出信號。鏡頭接口 M12，焦距 6mm，像面最大尺寸：1/1.8＂（φ9mm），鏡頭光圈：F2.8～F16。
（四）機器人工具模塊
由固定柱、支架、應(yīng)用工具夾(1套主體，可夾3套工具樣件)等組成。根據(jù)不同的實訓(xùn)目標和操作對象，提供多種不同的應(yīng)用工具。機器人末端工具包括圓形工具、方形工具、(包括繪圖筆工具，模擬涂膠工具)，共2種工具。
1、機器人工具支架技術(shù)參數(shù)：
容量：3個應(yīng)用工具
2、應(yīng)用工具技術(shù)參數(shù)：
工具裝置材質(zhì)：本體材質(zhì)鋁合金，夾緊機構(gòu)。
3、寬闊氣動工具技術(shù)參數(shù)：
（1）氣動缸徑：10mm
（2）開閉行程兩側(cè)：20mm
（3）使用壓力MPa：0.5
（4）內(nèi)徑夾持力：14N
主要由固定底板、快換支架、等組成。根據(jù)不同的實訓(xùn)目標和操作對象，提供多種不同的應(yīng)用工具。放置帶有定位工具支架上，可根據(jù)不同的實訓(xùn)需求增加模塊以及工具的種類和數(shù)量。
4、無源工具技術(shù)參數(shù)：
工具類型：繪圖筆工具，模擬涂膠工具，
5、應(yīng)用工具技術(shù)參數(shù)：
（1）樣式：長形
（2）可夾類型：圓形、方形
6、吸盤工具技術(shù)參數(shù)：
（1）工具類型：吸盤工具，
（2）數(shù)量要求：由兩組吸盤組成，
（3）規(guī)格要求：管型真空發(fā)生器
（五）繪圖模塊
由固定底板、曲面繪圖板、支架、等組成。模塊帶有基礎(chǔ)軌跡，也滿足自定義預(yù)設(shè)軌跡。
1、適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
2、曲面繪圖板尺寸(長×寬×高)：200×200×135mm
3、預(yù)設(shè)圖案：三角直線、圓弧、曲線、多邊形、非正交坐標系
（六）搬運碼垛模塊
鋁合金材質(zhì)，表面陽極氧化噴細沙處理，提供4種不同大小、顏色的工件，工件可進行組合完成裝配。工作流程：井式供料講工件搬運至輸送帶，輸送帶啟動加工件經(jīng)過相機，相機進行拍照處理，分辨工件的大小、形狀，將處理結(jié)果發(fā)送給機器人或PLC，機器人根據(jù)結(jié)果將工件放置合適的位置。
（七）裝配模塊
由鋁合金材質(zhì)臺面、氣動夾緊機構(gòu)、3030 型材支架等組成。可用于部 分功能套件的固定可以用于工作對象的固定，動作可控。雙軸氣缸行程50mm，V 型塊固定夾持范圍：  φ30mm～φ65mm。
（八）涂膠模塊
車窗涂膠裝配模型：涂膠機、車窗工件板分別固定到實訓(xùn)平臺上；機器人通過車窗吸盤夾具拾取車窗工件；并對拾取車窗進行模擬涂膠。
（九）井式供料模塊
由井式供料機、固定底板、等組成。用于儲存多種零件，根據(jù)實訓(xùn)要求，由機器人控制供料時機。
主要技術(shù)參數(shù)：
1、模塊外形尺寸(長×寬×高)：360×368×103mm
2、適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
3、管道長：150mm
4、驅(qū)動氣缸行程：100mm
（十）輸送帶模塊
由皮帶輸送機、固定底板、等組成。調(diào)速電機驅(qū)動皮帶輸送機，運輸多種不同的零件。
主要技術(shù)參數(shù)：
1、外形尺寸(長×寬)：1600×140mm
2、適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
3、輸送機長度：412mm
4、有效工作寬度：60mm
5、最高速度：4m/min
6、控制電壓：DC24V
7、調(diào)速器：
8、電壓：單相 AC220V
9、頻率：50/60Hz
10、調(diào)速范圍：90-3000r/min
（十一）聯(lián)機運行模塊
實驗室配置4套實訓(xùn)裝置后，可實現(xiàn)智能產(chǎn)線聯(lián)機運行。
聯(lián)機運行模塊主要由物料托盤儲存架，輸送帶定位模塊，輸送線，成品存儲架，視覺檢測幾部分組成。系統(tǒng)啟動后，由原料工作站進行托盤上料，上料完成后由輸送線搬運至安裝工作站，安裝工作站對大小物料進行安裝，安裝完成后放行至檢測工作站，檢測工作站進行檢測，并將廢料清除。成品運行至倉儲工作站進行入庫存放。
本模塊均勻分布于四套實訓(xùn)裝置中，并非單獨組成系統(tǒng)。
 
1.原料工作站
原料工作站依附于工業(yè)機器人原工作臺，增設(shè)托盤儲存架。
托盤儲存架由固定底板、存放支架、托盤等組成。
主要技術(shù)參數(shù)：
（1）模塊尺寸(長×寬)：100×600mm×200mm
（2）適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
（3）可放總數(shù)：6
2.安裝工作站
安裝工作站依附于工業(yè)機器人原工作臺，增設(shè)物料存放品臺。
主要技術(shù)參數(shù)：
（1）模塊尺寸(長×寬)：150×200mm×200mm
（2）適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
3.檢測工作站
檢測工作站依附于工業(yè)機器人原工作臺，增加廢料存放功能。
視覺檢測需要完成廢料篩選工作，廢棄物料將由工業(yè)機器人搬出，存放至廢料區(qū)域，合格產(chǎn)品需要登記產(chǎn)品信息，要求可以完成六種不同料型分辨工作，并將信息傳輸至倉儲工作站。
4.倉儲工作站
倉儲工作站依附于工業(yè)機器人原工作臺，增設(shè)成品倉庫。
主要技術(shù)參數(shù)：
（1）模塊尺寸(長×寬×高)：300×400mm×400mm
（2）適配標準實訓(xùn)臺定位安裝
（3）可放總數(shù)：6
（十二）實訓(xùn)臺
1、實訓(xùn)臺主體部分采用型材搭建而成，帶有萬向腳輪，方便移動和固定。單個工作臺外形大體尺寸為：1800mm*1200mm*800mm（L*W*H）。
2、臺面采用工業(yè)標準20*80鋁型材，經(jīng)加固處理，用于安裝工業(yè)機器人及其它實訓(xùn)模塊。在型材中放置有多種螺母，各模塊均可自由調(diào)整位置。
3、實訓(xùn)臺下方設(shè)置有網(wǎng)孔板，用于安裝電氣控制元件，網(wǎng)孔板采用“橫二豎六”橢圓長孔加工，整體設(shè)計規(guī)范、合理，使各類元器件在任何角度、任何方位都能輕松裝配、調(diào)整。
（十三）氣動系統(tǒng)
氣動系統(tǒng)主要由空氣壓縮機、氣源處理件、氣動控制系統(tǒng)、氣動執(zhí)行機構(gòu)、氣動附件組成。采用奧突斯空氣壓縮機，供電電壓AC220V，功率550W，工作壓力0.2-0.8MPa可調(diào)。
（十四）電腦桌
主體部分采用工業(yè)標準鋁型材（規(guī)格30×30）組裝而成，封板采用1.5mm冷軋鋼板噴塑處理；
桌面上方設(shè)置有顯示器圍欄，采用1.5mm冷軋鋼板沖φ6.5mm工藝孔，既美觀又實用，防止顯示器墜落；
鍵盤鐵質(zhì)材料加工噴塑而成，通過加重型軸承導(dǎo)軌吊裝在桌面板下方，抽出縮回自如；
桌體配有4個帶剎車萬向輪，方便電腦桌移動和固定。
尺寸：600*500*1000mm（桌面離地800mm）

·實訓(xùn)項目

1.PLC 指令的基本實訓(xùn)
2.工業(yè)機器人的軸運動實訓(xùn)
3. 工業(yè)機器人的線性運動實訓(xùn)
4.工業(yè)機器人的重定位運動實訓(xùn)
5.工業(yè)機器人的碼垛實訓(xùn)
6. 工業(yè)機器人的涂膠實訓(xùn)
7.工業(yè)機器人的裝配實訓(xùn)
8. 基于 PLC 和機器人的碼垛實訓(xùn)
9.基于 PLC 和機器人的涂膠實訓(xùn)
10.基于 PLC 和機器人的裝配實訓(xùn)
11.視覺傳感器檢測應(yīng)用實訓(xùn)
12.工業(yè)機器人應(yīng)用
（1）了解工業(yè)機器人機電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
（2）工業(yè)機器人運動學(xué)分析及控制
（3）機器人I/0 板卡和信號配置與使用
（4）機器人示教盒認知與編程操作
（5）機器人程序及配置的導(dǎo)入、導(dǎo)出、加密操作
（6）工業(yè)機器人模擬搬運、繪畫、模擬涂膠、裝配等實訓(xùn)作業(yè)
（7）工業(yè)機器人裝配工藝的典型應(yīng)用
（8）工業(yè)機器人搬運碼垛工藝的典型應(yīng)用
（9）工業(yè)機器人安裝與維護
（10）工業(yè)機器人快換手爪更換實訓(xùn)
（11）工業(yè)機器人聯(lián)動實訓(xùn)
（12）原料工作站實訓(xùn)
（13）組裝工作站實訓(xùn)
（14）視覺檢測工作站實訓(xùn)
（15）倉儲工作站實訓(xùn)
（16）聯(lián)機運行實訓(xùn)
（17）工業(yè)機器二次開發(fā)
13.PLC 的設(shè)計與應(yīng)用
（1） 基本編程指令練習(xí)
（2）數(shù)據(jù)傳輸功能實驗
（3）定時、計數(shù)、移位功能實驗
（4）比較功能實驗
（5）跳轉(zhuǎn)功能的應(yīng)用實驗
（6）子程序調(diào)用功能的應(yīng)用實驗
（7）中斷控制功能的應(yīng)用實驗
（8）PLC 程序編程與調(diào)試
14.電機與傳感器技術(shù)及應(yīng)用
（1）交流電機、直流電機的相關(guān)設(shè)置與應(yīng)用
（2）光電、到位傳感器的原理與選型
15.氣動技術(shù)及應(yīng)用
（1）氣動控制回路的安裝及調(diào)試
（2）電控氣動閥的工作原理及應(yīng)用
（3）真空發(fā)生器的工作原理及應(yīng)用
（4）氣源組件的工作原理及應(yīng)用
（5）氣缸的工作原理及應(yīng)用
16.變頻器的安裝與調(diào)試
（1）變頻器與交流電機主電路的連接
（2）變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作
（3）變頻器面板控制交流電機調(diào)速
（4）通過變頻器外部端子控制電機啟停
17.人機界面基本控制及設(shè)置
（1）人機界面的接線和基本參數(shù)設(shè)置
（2）基于人機界面控制方式的基本指令編程練習(xí)
（3）PLC、人機界面與變頻器通信控制

·配置清單