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LG-X101C型 1+X考證工業機器人操作與運維工作站

品牌：理工偉業咨詢電話：010-82827827 82827835

一、實訓室設備介紹

工業機器人應用編程基礎操作平臺采用模塊化設計，靈活組合，可進行工業機器人應用編程初級和智能制造生產管理與控制初級的實訓考核與技能鑒定。系統融入工業機器人技術、機械傳動技術、電子電工技術、多種作業技術、智能傳感技術、可編程控制技術、機器視覺技術、計算機技術、串口通信技術、以太網通訊技術、離線編程仿真技術等先進制造技術，涵蓋工業機器人、機械設計、電氣自動化、智能傳感、智能制造等多門學科的專業知識。

1、實訓系統總體要求

項目	指標
設備名稱	1+X考證工業機器人操作與運維工作站
占地面積	2340×1200mm
電源與功率	AC220V 2.0kW

設備承接工業機器人應用編程初級的教學實訓和職業技能考核。通過初級、中級實訓項目的學習，強化機器人編程的技巧。結合以太網通信、機器人視覺等智能制造關鍵技術，進一步學習掌握機器人在智能制造中的應用。
工業機器人運維教學考證實訓室以實現技能培訓和技能鑒定為建設目標，主要由主體設備與必要的實現考核、監控、存儲、顯示、服務等功能的配套設施組成。具體設備清單如下：
2、設備清單

序號	名稱	單位	數量	備注
1	1+X考證工業機器人操作與運維工作站	套	6
2	教學資源	套	1
3	備品備件與裝調工具	套	1
4	設備安裝服務	套	1

3、模塊配置清單

序號	單元名稱	單位	數量	備注
1	工業機器人	套	1	標配（IRB 120）
2	標準實訓臺	套	1	實訓模塊
3	快換工具模塊	套	1
4	平面繪圖模塊	套	1
5	搬運模塊	套	1
6	碼垛模塊	套	1
7	裝配模塊	套	1
8	外圍控制器套件	套	1
9	計算機與桌椅	套	1
10	無油靜音氣泵	套	1
11	離線編程仿真軟件	套	1

二、主要模塊介紹

1、ABB IRB 120工業機器人
由工業機器人、機器人底座、機器人控制柜和示教盒、控制柜放置架等組成。
2、標準實訓臺
標準實訓臺高度880mm，由鋁型材搭建而成，前后可視化開關門，兩側和底部鈑金封板，可為機器人、示教器、功能模塊的安裝提供標準的安裝接口，保證穩定牢固。實訓臺預留有標準氣源和電氣接口安裝位置，根據模塊的使用情況進行功能的擴展。實訓臺同時為工業機器人、功能模塊、功能套件提供穩定的電源，平臺上可牢固安裝多種功能模塊。
標準實訓臺技術參數

序號	項目	規格
1	桌面尺寸	1300×1200×880 mm
2	模塊固定板	10個
3	電氣接口容量	3組
4	應用形式	實訓模塊可任意組合放置，可固定

3、快換工具模塊
主要由固定底板、快換支架、檢測傳感器、快換盤等組成。根據不同的實訓目標和操作對象，提供多種不同的快換工具。快換工具放置在帶有定位和檢測功能工具支架上。
快換工具：機器人末端工具包括單吸盤工具、電機手爪工具、關節手爪工具、無源工具、激光筆工具。
快換工具模塊技術參數

序號	名稱	項目	規格
1	快換支架	支架外形尺寸	300×300×180mm
2		底座尺寸	300×300×8mm
3		容量	4
4		安裝方式	適配標準實訓臺定位安裝
5	快換盤	材質	本體材質鋁合金，緊鎖機構合金鋼
6		承重	3kg
7		允許力矩	20N·m
8		工作壓力	0.3-1MPa
9		重量	0.5kg
10	單吸盤工具	吸盤盤徑	20mm
11		吸附力	10N
12		配件	配真空發生器和電磁閥
13	電機手爪工具	氣缸缸徑	12mm
14		行程	24mm
15	關節手爪工具	氣缸缸徑	12mm
16		行程	24mm
17	無源工具	工具類型	繪圖筆，金屬筆，模擬焊槍
18	激光筆工具	顏色	紅
19		激光類型	點激光

4、平面繪圖模塊
模塊主要由固定底板、平面繪圖板、支架、不銹鋼拉手等組成。通過操作機器人利用繪圖筆工具在繪圖紙上進行繪圖作業,可以掌握機器人基本的點示教、直線、曲線運動方法。
平面繪圖模塊技術參數

序號	項目	規格
1	平面繪圖模塊尺寸	300×300mm；高度40-200mm多擋可變
2	安裝形式	適配標準實訓臺定位安裝
3	圖樣張數	10張
4	平面繪圖板尺寸	250×245×6mm

5、搬運模塊
搬運模塊主要由固定底板、不銹鋼拉手等組成。電機套件各零件對應放在固定底板定位槽內，工業機器人通過選擇對應工具，實現不同形狀物料的搬運。模塊滿足平面，陣列，指定編號位置的搬運要求。模塊使用方法多樣，教學資源包中的的實訓項目提供部分典型應用，用戶亦可自主進行應用拓展。
搬運模塊技術參數

序號	項目	規格
1	外形尺寸	300×300×40mm
2	安裝形式	適配標準實訓臺定位安裝
3	可容納零件個數	18個
4	排列形式	3行6列

6、碼垛模塊
（1）碼垛模塊主要由碼垛固定底板、不銹鋼拉手等組成。
（2）工業機器人通過吸盤工具按要求拾取碼垛套件進行碼垛任務，能練習對工業機器人碼垛的理解并快速編程示教的強化訓練。
（3）根據要求碼垛套件被擺放到底板相應倉格內，機器人通過吸盤工具按要求拾取碼垛套件進行碼垛任務；碼垛套件有長方形和正方形兩種，操作者可根據需要選擇擺放；可根據需要自由組合碼垛出多種形狀。
（4）可與棋盤模塊配套實現機器人碼垛解垛。碼垛解垛方式多樣，模塊使用方法多樣，教學資源包中的的實訓項目提供部分典型應用，用戶亦可自主進行應用拓展。
（5）碼垛模塊技術參數

序號	項目	規格
1	外形尺寸	300×300×40mm
2	安裝形式	適配標準實訓臺定位安裝
3	零件容量	矩形工件10個，方形工件10個，可混裝

7、裝配模塊
（1）由氣動夾緊機構、固定底板、不銹鋼拉手等組成。
可用于部分功能套件的固定和工作對象的固定，工業機器人按照實訓要求可對不同套件進行安裝，訓練對工業機器人精確定位使用的學習。模塊適配標準電氣接口套件，工業機器人通過數字量對氣動夾緊機構進行控制和監控。
（2）模塊使用方法多樣，教學資源包中的的實訓項目提供部分典型應用，用戶亦可自主進行應用拓展。
（3）裝配模塊技術參數

序號	項目	規格
1	模塊外形尺寸	300×150×53mm
2	安裝形式	適配標準實訓臺定位安裝
3	雙軸氣缸行程	50mm
4	V型塊固定夾持范圍	φ30mm～φ65mm

8、外圍控制器套件
（1）系統采用西門子S7-1200 PLC及西門子TP700人機界面。控制器采用模塊化、緊湊型設計,可擴展性強，具有標準工業通信接口以及豐富的集成功能，廣泛適用于實現簡單邏輯控制、高級邏輯控制、網絡通信與控制應用，以及小型運動控制系統、過程控制系統等高級應用功能，是完整、全面的自動化解決方案的重要組成部分。
（2）西門子TP700人機界面是為實現高性能可視化應用而設計的，具備舒適性、多功能和多集成接口的特點。人機界面不銹鋼前端面板，IP65防護等級，可應用于復雜惡劣的工作環境。
（3）PLC技術參數

序號	項目	規格參數
1	CPU	CPU 1215C DC/DC/DC
2	物理尺寸	130×100×75mm
3	工作存儲器	125KB
4	裝載存儲器	4MB
5	保持性存儲器	10KB
6	數字量	14DI/10DO
7	模擬量	2AI/2AO
8	位存儲器（M區）	8192字節
9	高速計數器	6路
10	脈沖輸出	4路
11	以太網端口數	2個
12	通信協議	支持PROFINET、TCP/IP、SNMP、DCP、LLDP、ISO-on-TCP、UDP、Modbus、S7等通信協議，PROFIBUS、AS接口通信擴展可支持
13	數據傳輸率	10/100Mb/s
14	布爾運算執行速度	0.08μs/指令
15	移動字執行速度	1.7μs/指令
16	實數數學運算執行速度	2.3μs 指令

（4）人機界面技術參數

序號	項目	規格
1	顯示	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	背光無故障時間	80000H
5	用戶內存	12MB
6	電壓額定值	DC24V
7	Interfaces	1個PROFINET接口（2個端口，帶集成開關）
8	防護等級	IP 65 (前面板，如果已安裝) 后面板IP20

9、計算機和桌椅
（1）計算機及桌椅與系統配套，電腦桌采用折疊方式，主要由高密度中纖板及優質五金等組成，承受力強且不易變形。
（2）計算機與桌椅技術參數

序號	項目	規格參數
1	CPU	I7-7700
2	顯示器尺寸	19.5英寸
3	內存	8GB
4	硬盤	1TB
5	電腦桌尺寸（長×寬×高）	700×600×750mm
6	配套方凳尺寸（長×寬×高）	340×240×420mm

10、無油靜音氣泵：1套；
系統采用無油靜音氣泵，排量大，噪音低；流量:0.045m³/min；壓力:0.6MPa
11、離線編程仿真軟件
（1）軟件介紹
工業機器人離線編程仿真軟件HBRoboDK是領先的工業機器人虛擬仿真及離線編程軟件。軟件具有豐富的工業機器人模型庫以及工業機器人應用仿真案例。用戶可以根據項目需求，快速構建機器人應用工作站虛擬場景，進行工作站布局規劃、機器人及周邊設備選型、機器人應用仿真、節拍測算、工藝分析、方案驗證、方案優化改進和方案展示等工作，且可以生成機器人離線程序，指導現場工程師進行機器人程序的編程及調試。
匯博機器人公司以HBRoboDK為核心，面向工業機器人虛擬仿真及離線編程教學方向，結合實際工業應用案例，將大量真實的工業機器人應用案例及智能制造應用案例轉化為軟件教學資源，包含機器人搬運、碼垛、打磨、焊接、噴涂、雕刻等機器人應用案例，學生不僅可以掌握工業機器人的操作、編程與調試，而且可以熟悉工業機器人典型應用的組成、工藝、工作流程和關鍵技術，并掌握工業機器人典型應用的方案設計、布局優化、虛擬仿真及離線編程等知識。
（2）軟件特色
1）支持國內外多種機器人品牌：支持國內外大多數機器人品牌的機器人模型，包括匯博機器人、埃夫特、ABB、KUKA、FANUC、安川、UR、柯馬等。支持串聯機器人、DELTA、SCARA、直角坐標等不同類型的機器人模型，也支持機器人外部軸，包括直線滑軌和旋轉變位機。并且支持根據自定義的機器人參數創建相應的機器人模型。
2）支持多種格式CAD模型：支持多種格式的CAD模型，可導入擴展名為step、igs、stl、3ds、wrml等格式的CAD模型，來構建機器人應用工作站。
3）支持多種運動機構：具有豐富的運動機構模型庫，如數控加工中心、AGV、倉庫碼垛機、傳送帶等機構，同時也支持用戶根據三維模型創建相應的運動機構。
4）機器人多種編程模式：支持機器人多種編程模式，包括機器人手持工具和機器人手持工件等，為工業機器人及智能制造生產線仿真提供更多的可選性。
5）豐富的軌跡調整優化工具包：提供豐富的軌跡調整優化工具包，如碰撞檢測、機器人可達性檢測、機器人奇異位置檢測、節拍估算、軌跡自動調整優化等功能。
6）機器人離線編程定制化：支持機器人上下料、機器人打磨、機器人焊接、機器人雕刻、機器人3D打印等應用的離線編程。支持國內外大多數機器人品牌的離線編程，能夠直接生成該品牌的機器人離線程序。同時也支持用戶定制機器人品牌的后處理程序，實現機器人離線編程的定制化。
7）支持基于Python的RoboDK API的編程：提供強大的基于Python的RoboDK API功能，支持基于Python的RoboDK API的仿真編程，可完成機器人復雜應用的仿真編程，且可以實現HBRoboDK軟件功能的定制化開發。
8）具有多種機器人品牌的虛擬示教器：具有ABB、KUKA、FANUC和安川機器人品牌的虛擬示教器，支持和實際機器人品牌一致的操作與編程，可以讓學生在虛擬環境中學習真實機器人品牌的操作與編程。
9）具有豐富的機器人應用仿真案例：具有豐富的機器人應用仿真案例以及智能制造應用仿真案例，包括機器人搬運、碼垛、打磨、焊接、雕刻、噴涂等機器人應用的仿真案例。
（3）軟件技術參數
軟件技術參數

序號	技術參數
1	正版軟件，獨家授權，免費升級，可提供持續的中文技術支持服務。
2	軟件配套教學實訓所需的具有自主知識產權的課程教材，國家級出版社出版。
3	仿真系統支持埃夫特、ABB、KUKA，FANUC、安川、史陶比爾、UR等多種機器人，提供250種以上的各品牌機器人模型。
4	具有離線編程功能，能夠直接生成包括但不限于匯博、埃夫特、ABB、KUKA，FANUC、安川、史陶比爾、UR等30種品牌機器人的代碼。
5	支持關節型機器人、Delta、SCARA、直角坐標等不同構型機器人。
6	支持多種格式的三維CAD模型，可導入擴展名為step、igs、stl等格式。
7	具有可以根據機器人D-H參數，創建6軸、7軸串聯機器人模型的功能。
8	支持工件校準功能，能夠根據真實情況與理論模型的參數誤差自動調整軌跡參數。
9	軌跡生成可基于CAD數據，簡化軌跡生成過程，提高精度，可利用實體模型、曲面或曲線直接生成運動軌跡。
10	包含豐富的軌跡調整優化工具包，如碰撞檢查、工業機器人可達性、姿態奇異點、軸超限、節拍估算、軌跡自動調整優化等功能。
11	包含豐富的工藝應用工具包，必須包含但不限于打磨、噴涂、銑削、焊接等。可以自由設計定義工具及其坐標信息，實際工件與模型工件的坐標校準確保軌跡精度，碼垛工藝包模擬真實物料抓取擺放過程，支持APT Source和NC格式G代碼的導入并自動轉化為工業機器人運動軌跡等功能。
12	提供工業機器人虛擬教學模塊，如虛擬示教器、機器人部件裝配、自動生成仿真運動視頻。可以生成基于html播放的視頻和基于pdf的3維可操作文件。
13	提供強大的Python API功能支持，集成所有離線編程軟件的離線編程功能，并允許開展大量機器人機構的自動化應用。可進行仿真和應用于程序機器人取放物體和應用于復雜的多機器人同步運動等。
14	支持機器人精度標定功能，可以支持激光跟蹤儀標定和立體相機標定。
15	支持多機器人同步運動仿真，至少能夠實現3個機器人的同步運動。
16	具有機器人外部軸運動，能夠實現7、8軸的離線編程功能。
17	具有整個工廠自動化生產線仿真功能，可包含碼垛機、3種以上類型機器人、流水線等。
18	具有ABB、KUKA、FANUC、安川等機器人品牌的虛擬示教器示教功能，能夠通過虛擬示教器實現對機器人的手動操作以及程序代碼的編輯和運行。 1）手動操作中包含機器人的關節坐標系、線性坐標系、以及工具坐標系下的手動控制運動； 2）機器人數據虛擬示教器上的實時顯示； 3）虛擬示教器上能夠完全按照真實示教器操作方式進行程序的插入、編輯、修改以及程序文件的保存和打開； 4）虛擬示教器程序的再現執行，驅動HBRoboDK機器人按照程序運動。
19	集成無動力關節臂示教功能。 1）具有485通訊和TCP/IP通訊兩種接口形式，能夠采集無動力關節臂示教軌跡； 2）能夠生成包括但不限于匯博、埃夫特、ABB、KUKA，FANUC、安川、史陶比爾、UR等多種品牌機器人的代碼的功能。
20	支持基于Python、C#等高級語言的API的擴展編程。

12、教學資源
（1）工業機器人應用編程職業技能等級證書初級課程（十三五規劃教材）
課程目標：熟悉工業機器人系統基本構成；選取給定坐標系；熟練使用工業機器人基本指令對工業機器人進行編程；對系統進行基本維護。
課程內容：實訓項目7個、PPT 14個、視頻14個、試題5套，高教社配套教材40本、仿真源文件。
（2）工業機器人應用編程職業技能等級證書中級課程（十三五規劃教材）
課程目標：掌握工業機器人基本原理和系統構成；建立工業機器人坐標系；設定工業機器人相關參數；能夠對工業機器人、氣動、液壓等外圍設備進行控制；按照簡單工藝要求編寫工業機器人系統程序；對工業機器人進行標定和測試；對工業機器人常見故障進行識別和排除。
課程內容：實訓項目7個、PPT 14個、視頻14個、試題5套，高教社配套教材40本、仿真源文件。
（3）工業機器人應用編程通用型教學參考資源包（供老師使用）
3.1《工業機器人拆裝與調試》紙質版1本：內容至少包含工業機器人基礎知識、工業機器人機械本體的拆裝與檢測、工業機器人電氣原理、工業機器人控制系統、工業機器人電氣系統的裝配與調試、基本運動任務調試等；
3.2《工業機器人操作與系統應用（ABB IRB 120）》紙質版1本：內容至少包含工業機器人多功能平臺基礎認知、工業機器人基礎認知、循跡模塊編程與操作、繪圖模塊編程與操作、裝配模塊編程與操作、碼垛模塊編程與操作、搬運模塊編程與操作、實訓平臺的按照、通訊模塊的使用、工藝模塊的應用、智能相機應用、機器人視覺應用等；
3.3《工業機器人操作與系統應用（ABB IRB 1410）》紙質版1本：內容至少包含工業機器人多功能平臺基礎認知、工業機器人基礎認知、循跡模塊編程與操作、繪圖模塊編程與操作、裝配模塊編程與操作、碼垛模塊編程與操作、搬運模塊編程與操作、實訓平臺的按照、通訊模塊的使用、工藝模塊的應用、智能相機應用、機器人視覺應用等；
3.4《工業機器人操作與應用》紙質版1本：內容至少包含安全規程、機器人電控系統的總體介紹、機器人示教盒界面簡介、坐標系、開關機步驟、常用指令詳解、常用功能、任務等；
3.5《模塊化作業型教學機器人教學大綱》紙質版1本：內容至少包含課程性質和任務、培養目標及培養規格、課程開設的基本理念、課程內容與要求、課程內容分解、課程課時分配與權重、課程考核評價、課程教學組員、課程教學建議等；
3.6《機電一體化技術實訓項目單》紙質版1本：內容至少包含5個實訓項目單；
3.7《虛擬原理半實物仿真系統》紙質版1本：內容至少包含機電一體化建模、仿真和控制實驗系統介紹、基于20-sim的并聯機器人Tripod平臺的半實物仿真系統簡介、基于20-sim的并聯機器人Tripod模型設計、并聯機器人運動學分析等；
3.8《模塊化工業機器人控制與實現》紙質版1本：
3.9《工業機器人使用與維護》紙質版1本：內容至少包含機器人安裝、手動操作、編程運行、程序設計、特殊功能、機器人維護等；
3.10《工業機器人工作原理》紙質版1本：內容至少包含機器人系統概述、剛體額轉動和旋轉變換、剛體的運動學與力學基礎、軌跡規劃、
3.11《工業機器人關鍵零部件》紙質版1本：內容至少包含創建設備組態，掌握硬件配置、MCGS與S7-1200通訊配置、氣缸控制與觸摸屏報警、S7-1200控制三色燈、通過工藝對象定位控制伺服電機、通過模擬量和IO信號控制變頻電機轉速、模擬馬桶修配、ModbusTCP通訊測試及組網等；
3.12《工業機器人系統集成技術》紙質版1本：內容至少包含系統集成設計概述、末端執行器設計、機器人視覺、焊接機器人、噴涂機器人、打磨機器人等；
3.13《工業機器人運動控制入門》紙質版1本：內容至少包含控制器、驅動器、傳感器、減速器與傳動機構、內外部通信、機電氣接口等內容；機器人使用說明書、機器人實驗指導書、機器人裝配說明書；
3.14《C10系列機器人編程手冊》紙質版1本：內容至少包含基本安全防護措施、示教器硬件、示教器界面、指令詳解、常用功能、
3.15《機器人電器維護手冊》紙質版1本：內容至少包含安全注意事項、機器人電控系統、錯誤診斷、故障處理、檢修等；
3.16《生產實踐培訓教程》（上下兩冊）紙質版1本；
3.17《工業機器人技術基礎》紙質版1本：內容至少包含機器人的定義組成分類、機器人基本概念、關鍵參數、機器人基礎理論、機器人關鍵功能部件、機器人典型傳動機構與本體結構、機器人電氣控制基本概念、工業機器人控制系統結構、工業網絡通信技術、人機界面及其組態、機器人控制系統設計等。
13、備品備件及裝調工具
根據實訓時需要，配置常用備品備件及裝調工具1套，主要包括工具箱、內六角扳手、活扳手、螺絲刀、調速閥、管接頭、氣管、定位銷等。
備品備件與裝調工具配置清單

序號	名稱	單位	數量	備注
1	工具箱	件	1
2	內六角扳手	套	1
3	活扳手	個	1	6寸
4	螺絲刀	套	1	一字&十字
5	調速閥	套	2	PSL4-M5
6	管接頭(直角外螺紋)	套	2	PL4-01
7	氣管	米	2	φ4mm
8	定位銷	個	5	POM/白色

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