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工業(yè)機(jī)器人故障診斷綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備

一、基本功能要求
1．工業(yè)機(jī)器人故障診斷綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備由電氣故障診斷實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)與故障診斷軟件組合而成的一體化綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)備。
2．工業(yè)機(jī)器人控制柜各大模擬及零部件必須拆散安裝在電器故障檢測(cè)臺(tái)上，并對(duì)每個(gè)模塊加裝保護(hù)，能夠通過(guò)工控機(jī)針對(duì)核心模塊設(shè)置故障點(diǎn)，
3．工業(yè)機(jī)器人故障診斷綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)需可用于排除故障后，通過(guò)機(jī)器人本體和控制柜連接，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行檢測(cè)和操作練習(xí)。另平臺(tái)需配套相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)模塊及電氣系統(tǒng)。

二、電氣故障診斷實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，主要參數(shù)：
1．所有機(jī)器人控制柜里面的電路部件掛在診斷平臺(tái)上，對(duì)每個(gè)模塊加裝保護(hù)，清晰體現(xiàn)機(jī)器人之間連接關(guān)系，能夠方便了解機(jī)器人控制柜內(nèi)部原理。
2．通過(guò)故障設(shè)置模塊，對(duì)核心模塊設(shè)置故障點(diǎn)，并可解除故障，不損害器件。至少支持15種以上典型故障。
3．排除故障后，通過(guò)機(jī)器人本體和控制柜連接，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行檢測(cè)和操作練習(xí)。
4．實(shí)訓(xùn)平臺(tái)與電氣故障排查仿真軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊，組成線上線下故障排查系統(tǒng)。
5．診斷平臺(tái)機(jī)架
(1) 柜體設(shè)計(jì)：1.2mm 優(yōu)質(zhì)冷軋板、高密度木質(zhì)桌面
(2) 柜體處理：表面亞光噴塑噴漆處理；
(3) 模塊展示掛板用鈑金噴塑處理，用于掛機(jī)器人控制柜各大模塊。
(4) 考慮安全性，必須對(duì)所有模塊進(jìn)行保護(hù)。
(5) 參考外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高≥1500mm×800mm×1800mm。
6．機(jī)器人控制器參數(shù)要求：
(1) 采用緊湊型控制器,尺寸：高×寬×深≤310mm×449mm×442mm;
(2) 電氣連接：電源電壓：?jiǎn)蜗?20/230v，50-60Hz；
(3) 防護(hù)等級(jí)：IP20；
(4) 環(huán)境參數(shù)：環(huán)境溫度0-45度，相對(duì)濕度：最高95%（無(wú)結(jié)露）；
(5) 控制器最強(qiáng)大功能濃縮于緊湊的機(jī)柜內(nèi)，節(jié)省空間，單相電源便于調(diào)試，預(yù)設(shè)所有信號(hào)的外部接口，內(nèi)置可拓展16路輸入/16路輸出I/O系統(tǒng)，具有PC-interface通訊方式，可擴(kuò)展機(jī)器視覺(jué)等多種外圍設(shè)備。
7．故障設(shè)置模塊
(1) 工控機(jī)1臺(tái)，處理器不低于I5以上；內(nèi)存不低于4G；機(jī)械硬盤不低于500G。
(2) ≥19寸顯示屏1臺(tái)，鍵盤鼠標(biāo)套裝1套。
(3) 10寸人機(jī)界面觸摸屏，故障設(shè)置解除操作。
8．能提供工業(yè)機(jī)器人故障診斷與預(yù)防維護(hù)實(shí)戰(zhàn)配套教程
9.基礎(chǔ)操作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，符合1+X認(rèn)證的工業(yè)機(jī)器人示教與編程標(biāo)準(zhǔn)，采用模塊化設(shè)計(jì)，硬件平臺(tái)功能可升級(jí)?？山M合進(jìn)行初級(jí)、中級(jí)二個(gè)等級(jí)的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。
三、工業(yè)機(jī)器人本體
1．工業(yè)機(jī)械手工作半徑：≥580mm；
2．有效荷重：≥3kg；
3．軸數(shù)：6軸；
4．機(jī)器人各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍及最大動(dòng)作速度：軸1：-165°～+165°，250°/s；軸2：+110°～-110°，250°/s；軸3：+70°～-90°，250°/s；軸4：+160°～-160°，320°/s；軸5：+120°～-120°，320°/s；軸6：+400°～-400°，420°/s；
5．防護(hù)等級(jí)：IP54或更高；
6．自由度數(shù)：6；
7．加速時(shí)間：0.07s；
8．性能：1 kg拾料節(jié)拍，25×300×25 mm 0.58 s，TCP最大速度： 6.2 m/s，TCP最大加速度： 28 m/s，加速時(shí)間0-1 m/s 0.07 s。
9．機(jī)械手重量：≤25kg；
10．位置重復(fù)精度：≤0.01mm；
11．安全性:安全停、緊急停；2通道安全回路監(jiān)測(cè)；3位啟動(dòng)裝置；
12．在機(jī)器人使用壽命內(nèi)，使用機(jī)器人離線軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)程序、IO信號(hào)、機(jī)器人3D動(dòng)態(tài)動(dòng)作監(jiān)控；
13．遠(yuǎn)程機(jī)器人系統(tǒng)備份與恢復(fù)功能；
14．兼容適配工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)接口。
15．具備PC-Interface 選項(xiàng)；
16．自啟動(dòng)orient實(shí)時(shí)狀態(tài)識(shí)別與有效性確認(rèn)矯正系統(tǒng)；
17．自動(dòng)工具重量與載荷檢測(cè)設(shè)定功能
18．機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)微調(diào)功能。自帶IO自定義可編程按鈕
四、機(jī)器人操作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
承重主體為鋁型材拼接而成，側(cè)封板為鈑金材料，預(yù)留有標(biāo)準(zhǔn)氣源和電氣接口安裝位置。臺(tái)面用鋁型材，通過(guò)T型螺絲安裝，平臺(tái)上可牢固安裝多種多功能多應(yīng)用模塊，平臺(tái)預(yù)設(shè)有定位塊，以方便各個(gè)多功能多應(yīng)用模塊的定位、安裝和固定，實(shí)現(xiàn)模塊快速的自定義位置安裝。外形尺寸：≧1200×1200×830mm。
五、機(jī)器人快換工裝夾具
快換采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，包括1個(gè)機(jī)器人側(cè)和4個(gè)工裝側(cè)，負(fù)載5KG。根據(jù)不同的實(shí)訓(xùn)目標(biāo)和操作對(duì)象，提供多種不同的快換工具。
1. 快換支架技術(shù)參數(shù)：
(1) 外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：250×120×180mm
(2) 容量：4個(gè)快換工具
2. 快換盤技術(shù)參數(shù)：
(1) 快換裝置材質(zhì)：本體材質(zhì)鋁合金，緊鎖機(jī)構(gòu)合金鋼
(2) 承重：≥5kg
(3) 允許力矩：≥20N·m
(1) 工作壓力：0.3-1MPa
(2) 重量：≤0.5kg
3. 單吸盤工具技術(shù)參數(shù)：
(1) 吸盤盤徑：20mm
(2) 吸附力≥10N，配真空發(fā)生器和電磁閥
1．爪手工具技術(shù)參數(shù)：
(1) 氣缸缸徑：≥8mm
(2) 行程：≥15mm
4. 打磨工具參數(shù)
(1) 直流靜音無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)，電壓9-24V
(2) 萬(wàn)能夾頭0-4mm
5. 可伸縮柱狀工具
(1) 工具類型：繪圖筆工具，TCP針尖，可手動(dòng)更換工具
(2) 可伸縮柱狀工具帶彈簧緩沖，受力會(huì)上頂起
六、軌跡與繪圖模塊
模塊采用磁性設(shè)計(jì)，可黏貼不同的圖案。根據(jù)不同的圖紙實(shí)訓(xùn)相應(yīng)的內(nèi)容。從默認(rèn)的圖紙練習(xí)編程操作，可掌握：運(yùn)動(dòng)指令示教與編程操作（直線、平面曲線、空間曲線、運(yùn)動(dòng)過(guò)渡半徑等操作）、工件坐標(biāo)操作、機(jī)器人TCP操作（機(jī)器人工具采用TCP針尖）。把機(jī)器人TCP針尖更換為畫筆，可以繪圖紙上進(jìn)行繪圖操作。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）≧250×200×180mm
2．TCP針尖：支持
3．圖形：直線、平面曲線、空間曲線、運(yùn)動(dòng)過(guò)渡半徑等操作
七、搬運(yùn)模塊
搬運(yùn)操作模塊主要由固定底板、搬運(yùn)料塊等組成，搬運(yùn)料塊分為3種形狀，每種形狀3種不同色彩。工件先放在物料板上，工業(yè)機(jī)器人通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)工具，實(shí)現(xiàn)不同形狀物料的搬運(yùn)，把工件放到物料板對(duì)應(yīng)的倉(cāng)格上，物料板滿足平面，陣列搬運(yùn)要求，使用方法多樣。
1．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）≧250×200×182mm。
2．物料類型：三角形、圓形、正方形
3．物料顏色：紅、綠、黃
八、碼垛模塊
碼垛模塊主要由碼垛固定底板、碼垛面板、工件等組成。共有2種不同尺寸的工件。工業(yè)機(jī)器人通過(guò)吸盤工具按要求拾取碼垛零件進(jìn)行碼垛任務(wù)，能練習(xí)對(duì)工業(yè)機(jī)器人碼垛的理解并快速編程示教的強(qiáng)化訓(xùn)練。根據(jù)要求碼垛零件并擺放到面板相應(yīng)倉(cāng)格內(nèi)，機(jī)器人通過(guò)吸盤工具按要求拾取碼垛零件進(jìn)行碼垛任務(wù)，可根據(jù)需要自由組合碼垛出多種形狀。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）≧250×200×182mm；
2．物料尺寸：25*25mm 8塊，25×50mm 4塊；
九、裝配模塊
由固定底板、定位塊，夾緊氣缸等組成。通過(guò)夾緊氣缸對(duì)工件固定，訓(xùn)練對(duì)工業(yè)機(jī)器人精確定位使用的學(xué)習(xí)。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）≧250×200×205mm。
2．雙軸氣缸行程：50mm
3．V型塊固定夾持范圍：φ30mm～φ65mm
十、輸送線模塊
主要由皮帶輸送機(jī)、固定底板等組成。皮帶輸送機(jī)由鋁合金型材搭建而成，采用單相交流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，美觀大方。輸送機(jī)上安裝光電傳感器與阻擋裝罝，用以檢測(cè)與阻擋工件。調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶，運(yùn)輸零件，傳送帶有啟停和調(diào)速功能。模塊適配標(biāo)準(zhǔn)電氣接口套件，PLC控制器通過(guò)數(shù)字量對(duì)傳送帶進(jìn)行啟停等操作，對(duì)零件進(jìn)行相應(yīng)的操作。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：610×124×162mm。
2．輸送機(jī)長(zhǎng)度：≥600mm
3．有效工作寬度：≥54mm
4．最高速度：≥4m/min
5．控制電壓：DC24V
6．調(diào)速器：電壓：?jiǎn)蜗郃C220V，頻率：50/60Hz，調(diào)速范圍：90-3000r/min；
十一、井式落料模塊
主要由井式供料機(jī)、固定底板、傳感器等組成。用于儲(chǔ)存多個(gè)零件，通過(guò)氣動(dòng)推頭進(jìn)行供料，模塊適配標(biāo)準(zhǔn)電氣接口套件。機(jī)器人通過(guò)PLC控制器數(shù)字量輸入輸出控制，完成零件的供料，料倉(cāng)監(jiān)控和推頭的控制，掌握PLC控制相關(guān)技能。可以與其他模塊進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)不同的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。
主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）≧265×120×325mm。
2．有機(jī)玻璃管長(zhǎng)：≥100mm
3．驅(qū)動(dòng)氣缸行程：≥75mm
十二、倉(cāng)儲(chǔ)模塊
主要由固定底板、立體倉(cāng)庫(kù)、檢測(cè)傳感器等組成。每個(gè)庫(kù)位都有檢測(cè)傳感器，通過(guò)傳感器信號(hào)檢測(cè)，將數(shù)據(jù)傳輸PLC控制器。PLC與機(jī)器人RJ45連接，通過(guò)總線通訊。機(jī)器人實(shí)時(shí)讀取PLC的庫(kù)位信息，進(jìn)行工件的出庫(kù)入庫(kù)。主要技術(shù)參數(shù)：
2．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：360×150×400mm
3．適配標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)定位安裝
4．倉(cāng)儲(chǔ)容量：≥9
5．兼容工件種類：≥2種
6．以太網(wǎng)I/O采集模塊：
7．通訊協(xié)議：Modbus-TCP
十三、變位機(jī)模塊
由變位機(jī)、固定底板等組成。模塊適配外圍控制器套件和標(biāo)準(zhǔn)電氣接口套件，將變位機(jī)擴(kuò)展為機(jī)器人第 7 軸，該模塊可以其他功能模塊組合使用。掌握絕對(duì)值伺服系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用和控制方法。主要技術(shù)參數(shù)：
1．外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：570×254×310mm
2．適配標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)定位安裝
3．行程：±45°
4．速度范圍：10～30°/s
5．驅(qū)動(dòng)方式：交流伺服+直角行星減速器
6．6減速器減速比：20
7．功率：100W
8．帶有絕對(duì)位置控制功能
9．打磨工件：不銹鋼門把手
十四、RFID模塊
每個(gè)傳輸工裝板上都安裝有RFID標(biāo)簽，在每個(gè)工位物料都需要進(jìn)行識(shí)讀操作，與PLC進(jìn)行總線通訊并將信息通過(guò)串口網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)器，實(shí)時(shí)的跟蹤物料位置信息和倉(cāng)儲(chǔ)位置信息，做到物料、成品、半成品的可追溯性管理。主要技術(shù)參數(shù)：
1. 模塊結(jié)構(gòu)
(1) 外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：250×200×59mm
(2) 適配標(biāo)準(zhǔn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)定位安裝
2. 讀寫器參數(shù)：
(1) 通訊接口：RS422或RS485
(2) 通訊協(xié)議：Modbus-RTU
(3) 工作頻率/額定值：13.56MHz
(4) 作用范圍/最大值：140mm
(5) 傳輸率/無(wú)線電傳輸時(shí)/最大值：106kbit/s
3. 電子標(biāo)簽參數(shù)：
(1) 數(shù)量：≥10
(2) 用戶區(qū)內(nèi)存：1024bit
(3) 尺寸：Φ24×3mm
(4) 工作頻率：13.56MHz
(5) 固定類型：帶背膠
(6) 感應(yīng)距離：2～20mm
十五、視覺(jué)檢測(cè)模塊
視覺(jué)系統(tǒng)由相機(jī)模組與視覺(jué)主機(jī)一體機(jī)組成。相機(jī)模組包括工業(yè)相機(jī)、鏡頭、光源、支架組成。相機(jī)模組的安裝位置可調(diào)整，螺絲固定在臺(tái)面上。相機(jī)的高度可手動(dòng)調(diào)整，光源亮度與可手動(dòng)調(diào)整。視覺(jué)主機(jī)一體機(jī)由i5主機(jī)，21寸顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、安裝支架組成，安裝支架可調(diào)整顯示器高度與角度。視覺(jué)系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)工件識(shí)別，定位，并與機(jī)器人通訊，構(gòu)成機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)功能。主要技術(shù)參數(shù)：
1. 相機(jī)支架外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：125×100×610mm
2. 工業(yè)相機(jī)及鏡頭
(1) 采用工業(yè)相機(jī)，≧200萬(wàn)像素；
(2) 千兆以太網(wǎng)接口可提供1Gbps帶寬，最大傳輸距離可到100m；
(3) 128MB板上緩存用于突發(fā)模式下數(shù)據(jù)傳輸或圖像重傳；
(4) 支持軟件觸發(fā)/硬件觸發(fā)/自由運(yùn)行等多種模式；
(5) 支持銳度、降噪、伽馬校正、查找表、黑電平校正、亮度、對(duì)比度等ISP功能；
(6) 植入插值算法和白平衡算法，顏色轉(zhuǎn)換矩陣，色度，飽和度。
(7) 符合CE、FCC、UL、RoHS認(rèn)證；
(8) 鏡頭焦距(mm)：≧8；
(9) 光圈范圍：F1.2-F16或更優(yōu)；
(10) 最小物距(m)：≦0.1。
3. 視覺(jué)光源
(1) 可控LED環(huán)形正光源，尺寸內(nèi)孔40mm，外徑70mm；
(2) 電源DC24V，可調(diào)電源
(3) 視覺(jué)主機(jī)
(4) i5以上CPU、內(nèi)存4G及以上、硬盤32GB及以上；
(5) 顯示器，21寸工業(yè)顯示器；
(6) 視覺(jué)主機(jī)通過(guò)網(wǎng)線或RS232與上位機(jī)通信。通過(guò)ModbusRTU或ModbusTCP協(xié)議，上位機(jī)觸發(fā)相機(jī)拍照，及把視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果反饋到上位機(jī)；
(7) 定位工具：基于點(diǎn)線的定位，基于Blob的定位，基于圖案的匹配及定位，基于輪廓的匹配及定位，多Blob及多輪廓定位；
(8) 檢測(cè)工具：基于灰度特征的存在性檢測(cè)，基于Blob特征的檢測(cè)及計(jì)數(shù)，幾何特征擬合，邊緣及輪廓搜索，基于顏色特征的檢測(cè)及分類，輪廓、直線度、真圓度檢測(cè)；
(9) 預(yù)處理工具：灰度處理，ROI處理，顏色提??；
(10) 視覺(jué)系統(tǒng)與機(jī)器人通過(guò)ModbusTCP通訊，支持視覺(jué)系統(tǒng)到機(jī)器人坐標(biāo)轉(zhuǎn)化。更換機(jī)器人位置后，重新標(biāo)定位置轉(zhuǎn)化就能正常位置；
(11) 視覺(jué)處理流配置方便，只需要在現(xiàn)場(chǎng)配置視覺(jué)處理流就可實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)處理；
(12) 調(diào)試功能：支持圖象變量功能，能查看每步處理過(guò)程圖像的變象，提高調(diào)試效率。
十六、電氣控制模塊
包括控制器及人機(jī)界面?？刂破鞑捎媚K化、緊湊型設(shè)計(jì),可擴(kuò)展，具有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通信接口，適用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單邏輯控制、高級(jí)邏輯控制、網(wǎng)絡(luò)通信與控制應(yīng)用，通過(guò)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)與機(jī)器人通信。人機(jī)界面具備舒適性、多功能和多集成接口的特點(diǎn)。
1. 控制器主要技術(shù)參數(shù)：
(1) 工作存儲(chǔ)器：75KB
(2) 裝載存儲(chǔ)器：4MB
(3) 保持性存儲(chǔ)器：10KB
(4) 數(shù)字量：14DI/10DO
(5) 模擬量：2AI
(6) 位存儲(chǔ)器（M區(qū)）：8192字節(jié)
(7) 高速計(jì)數(shù)器：6路
(8) 脈沖輸出：4路
(9) 以太網(wǎng)端口數(shù)：1個(gè)
(10) 通信協(xié)議支持：PROFINET、TCP/IP、SNMP、DCP、LLDP、ISO-on-TCP、UDP、Modbus、S7等通信協(xié)議，PROFIBUS、AS接口通信擴(kuò)展可支持
(11) 數(shù)據(jù)傳輸率：10/100Mb/s
(12) 布爾運(yùn)算執(zhí)行速度：0.08μs/指令
(13) 移動(dòng)字執(zhí)行速度：1.7μs/指令
(14) 實(shí)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算執(zhí)行速度：2.3μs 指令
2. 人機(jī)界面主要技術(shù)參數(shù)：
(1) 顯示屏≥7英寸的 TFT 顯示屏，16777216 色
(2) 分辨率≥800×480 像素
(3) 操作方式：觸摸屏
(4) 背光無(wú)故障時(shí)間：80000H
(5) 用戶內(nèi)存：12MB
(6) 電壓額定值：DC24V
3. 操作按鍵：急停、開始，停止，告警。
十七、氣源模塊
采用靜音型680W 的30L空氣壓縮機(jī)1臺(tái)，空氣過(guò)濾器一個(gè)（過(guò)濾精度5微米）、油霧分離器一個(gè)（分離精度0.03微米）、減壓閥一個(gè)、殘壓釋放閥一個(gè)。

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